Хіміки відкрили нову форму льоду

Вчені з США, Китаю та Росії описали структуру і властивості нового гідрату клатрат водню, який утворюється при кімнатній температурі й відносно низькому тиску. Гідрати водню – це потенційне рішення для зберігання і транспортування водню, найбільш екологічно чистого палива. Дослідження було опубліковане в авторитетному журналі Physical Review Letters.

Лід – дуже складна речовина з безліччю поліморфних модифікацій, число яких продовжує зростати в міру того, як вчені роблять відкриття. Фізичні властивості льоду також сильно розрізняються. Наприклад, водневі зв’язки стають симетричними при високому тиску. Лід навколо нас, включаючи сніжинки, завжди протонно-безладний. Лід може містити молекули ксенону, хлору, діоксиду вуглецю або метану та утворювати газові гідрати, які часто мають структуру, відмінну від структури чистого льоду. Переважна частина природного газу Землі існує у вигляді газових гідратів.

У своєму новому дослідженні хіміки з США, Китаю і Росії зосередилися саме на гідратах водню. Газові гідрати являють великий інтерес як для теоретичних досліджень, так і для практичної галузі, такої як зберігання водню. При зберіганні в природній формі водень становить небезпеку вибуху, тоді як щільність занадто мала навіть в стислому водні. Ось чому вчені шукають економічні рішення для зберігання водню.

У своєму дослідженні, опублікованому в Physical Review Letters, вчені з Інституту Карнегі у Вашингтоні (США) та Інституту фізики твердого тіла в Хефей (Китай) провели експерименти, щоб вивчити властивості різних гідратів водню. В ході експериментів вони виявили незвичайний гідрат з трьома молекулами води на одну молекулу водню. Дослідники змоделювали умови експерименту і виявили нову структуру, дуже схожу на відомий протонно-упорядкований гідрат C1, але відрізняється від C1 орієнтацією молекул води. Можливе, що цей винахід дозволить поширити користування водню як найбільш екологічного палива.