Formación y propiedades del hielo XVI obtenido por el vaciado de un clatrato hidrato tipo sII

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• La cristalografía es una técnica de cristalografía.
• Química Física es la química física.

Sus antecedentes:

• Los hidratos de gas son compuestos de inclusión con moléculas invitadas en jaulas de agua.
• Son abundantes en la naturaleza y son relevantes para la energía y el clima.
• Las redes de clatrato vacías son típicamente inestables y experimentalmente inaccesibles.

Objetivo del estudio:

• Para crear y caracterizar experimentalmente un clatrato de agua vacía. hidrato.
• Para investigar las propiedades de la estructura hidratada libre de huéspedes.
• Comprender el papel de las interacciones huésped-huésped en la estabilidad de los hidratos.

Principales métodos:

• El hidrato de neón (sII) fue sometido a un bombeo continuo al vacío durante cinco días.
• El hidrato vacío resultante (hielo XVI) fue analizado mediante difracción de rayos X.
• Se determinó su estructura cristalina, expansividad térmica y metestabilidad.

Principales resultados:

• Con éxito sintetizó el primer clatrato hidrato de agua vacía, designado hielo XVI.
• El hielo XVI tiene una densidad de 0,81 g/cm3, lo que lo convierte en el hielo cristalino menos denso.
• El hidrato vacío exhibe expansión térmica negativa por debajo de 55 K y es más estable que el hidrato de neón.

Conclusiones:

• Los hidratos de clatrato vacíos se pueden realizar experimentalmente mediante la eliminación de pequeñas moléculas invitadas.
• Ice XVI proporciona información sobre las propiedades fundamentales de los clatratos de agua y las interacciones huésped-huésped.
• Esta investigación avanza en la comprensión del comportamiento de los hidratos en diversas condiciones, incluidas las presiones negativas.