Молекула - гидратообразователь
Cтраница 2
Состав гидратов структуры I при размерах молекул менее 0 52 нм выражается формулой 8М - 46Н2О или М-5 75Н2О, где М - число молекул гидратообразователя. [16]
По современным представлениям молекулы гидратообразова-телей в полостях между узлами ассоциированных молекул воды гидратной решетки удерживаются с помощью Ван-дер - Ваальсо-вых сил притяжения. Полости гидратов этих структур заполняются молекулами гидратообразователей частично или полностью. [17]
Температура разложения гидратов зависит от энергии связи между молекулами гидратообразователя и воды. Ван Аркель и де Бур указали, что молекулы гидратообразователя связываются с молекулами воды следующим образом. Находящиеся во внешней сфере комплекса гидрата дипольные молекулы воды поляризуют находящуюся в центре комплекса молекулу гидратообразователя и вызывают в ней образование индуцированных электрических моментов. Вследствие электрического взаимодействия постоянных диполь-ных моментов молекулы воды и индуцированных моментов в молекуле гидратообразователя происходит образование молекулы гидрата. Однако Лондон [1] указал, что одним электростатическим взаимодействием нельзя объяснить притяжение двух нейтральных частиц. Действительно, некоторые газы и жидкости, не обладающие дипольным моментом, образуют гидраты. Так, благородные газы не обладают дипольным моментом, но образуют гидраты. [18]
 |
Фазовые диаграммы для систем пропан - вода ( а - избыток пропана, б - избыток воды и пропан - вода - хлористый натрий ( в. [19] |
Газогидратный метод опреснения воды основан на использовании явления образования соединений клатратного типа при контакте гидратообра-зующих веществ с соленой водой при определенных для каждого вещества давлении и температуре. В пустотах кристаллической решетки, образуемой молекулами воды, располагаются молекулы гидратообразователя. В структуру газогидратов включаются только молекулы воды, а ионы растворенных солей остаются в растворе. [20]
 |
Структурные элементы гидратов газов. [21] |
Установлено три типа кристаллической структуры. Молекулы воды при образовании гидрата и сооружении полостей как бы раздвигаются молекулами гидратообразователя, заключенными в эти полости. [22]
Из самого определения газовых гидратов как яестехиомет-рических клатратов следует, что в формуле М - пН2О величина п является переменной, зависящей от степени заполнения полостей. Минимального значения величина п достигает при полном заполнении всех полостей клатратного кристалла молекулами гидратообразователя. [23]
Ван Аркель и де Бур [8] указали, что находящиеся во внешней сфере комплекса гидрата дипольные молекулы воды поляризуют находящуюся в центре комплекса молекулу гидратообразователя и вызывают в ней образование индуцированных электрических моментов. Вследствие электрического взаимодействия постоянных дипольных моментов в молекуле воды и индуцированных моментов в молекуле гидратообразователя происходит образование молекулы гидрата. [24]
Температура разложения гидратов зависит от энергии связи между молекулами гидратообразователя и воды. Ван Аркель и де Бур указали, что молекулы гидратообразователя связываются с молекулами воды следующим образом. Находящиеся во внешней сфере комплекса гидрата дипольные молекулы воды поляризуют находящуюся в центре комплекса молекулу гидратообразователя и вызывают в ней образование индуцированных электрических моментов. Вследствие электрического взаимодействия постоянных диполь-ных моментов молекулы воды и индуцированных моментов в молекуле гидратообразователя происходит образование молекулы гидрата. Однако Лондон [1] указал, что одним электростатическим взаимодействием нельзя объяснить притяжение двух нейтральных частиц. Действительно, некоторые газы и жидкости, не обладающие дипольным моментом, образуют гидраты. Так, благородные газы не обладают дипольным моментом, но образуют гидраты. [25]
Только при соблюдении всех этих условий и при определенном соотношении давления и температуры молекулы гидратообразователя могут соединяться с молекулами воды и образовывать твердые гидраты. Эти условия остаются в силе как для газообразных, так и для жидких гидра-тообразователей. Надо отметить, что гидраты газов принципиально не отличаются от гидратов жидкостей, такое разделение носит условный характер. Разница между этими гидратами заключается лишь в размере молекул гидратообразователя и структуре кристаллической решетки. Газовые гидраты образуются из молекул, имеющих размер до 5 9 А, а жидкостные от 5 9 до 6 9 А. Структура кристаллической решетки газовых гидратов состоит из двух небольших и-шести больших полостей, и в элементарной сфере помещается 46 молекул воды, а структура жидкостных гидратов состоит из 16 небольших, 8 больших полостей, и в элементарной сфере имеется 136 молекул воды. [26]
Температура разложения гидратов зависит от энергии связи между молекулами гидратообразователя и воды. Ван Аркель и де Бур указали, что молекулы гидратообразователя связываются с молекулами воды следующим образом. Находящиеся во внешней сфере комплекса гидрата дипольные молекулы воды поляризуют находящуюся в центре комплекса молекулу гидратообразователя и вызывают в ней образование индуцированных электрических моментов. Вследствие электрического взаимодействия постоянных диполь-ных моментов молекулы воды и индуцированных моментов в молекуле гидратообразователя происходит образование молекулы гидрата. Однако Лондон [1] указал, что одним электростатическим взаимодействием нельзя объяснить притяжение двух нейтральных частиц. Действительно, некоторые газы и жидкости, не обладающие дипольным моментом, образуют гидраты. Так, благородные газы не обладают дипольным моментом, но образуют гидраты. [27]
Следует отметить и тот факт, что при температуре начала образования гидратов процесс фазового превращения протекает не внезапно. Сначала появляются мелкие кристаллы, плавающие в воде, которые затем начинают коагулироваться. Густая смесь воды и гидрата начинает затвердевать только к концу перехода всей воды в гидратную фазу. Об этом свидетельствует появление трещин на поверхности гидрата при движении мешалки вверх. Сравнительно медленный переход воды в гидрат, по-видимому, обусловлен тем, что молекулы гидратообразователя постепенно заполняют элементарные ячейки ассоциированных молекул воды и затвердевание гидратной массы может произойти только тогда, когда все молекулы воды будут связаны в кристаллогидрате. [28]
Страницы: 1 2