可燃冰是由什么物质组成的,可燃冰是由什么构成的

可燃冰是什么?

可燃冰是由什么物质组成的,可燃冰是由什么构成的

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天然气水合物(Natural Gas Hydrate , 简称Gas Hydrate)即可燃冰 , 是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中 , 由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质 。因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧 , 所以又被称作“可燃冰”(Combustible ice)或者“固体瓦斯”和“气冰” 。其实是一个固态块状物 。天然气水合物在自然界广泛分布在大陆永久冻土、岛屿的斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起处、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖的深水环境 。
【可燃冰是由什么物质组成的,可燃冰是由什么构成的】可燃冰化学方程式
天然气水合物(Natural Gas Hydrate , 简称Gas Hydrate) , 也称为可燃冰、甲烷水合物、甲烷冰、天然气水合物、“笼形包合物”(Clathrate) , 分子式为:CH4·nH2O , 现已证实分子式为CH4·8H2O 。
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可燃冰组成结构
天然气水合物是一种白色固体物质 , 有极强的燃烧力 , 主要由水分子和烃类气体分子(主要是甲烷)组成 , 它是在一定条件(合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、PH值等)下由水和天然气在中高压和低温条件下混合时组成的类冰的、非化学计量的、笼形结晶化合物 。一旦温度升高或压强降低 , 甲烷气则会逸出 , 固体水合物便趋于崩解 。
“天然气水合物” , 是天然气在0℃和30个大气压的作用下结晶而成的“冰块” 。“冰块”里甲烷占80%~99.9% , 可直接点燃 。可用mCH4·nH2O来表示 , m代表水合物中的气体分子 , n为水合指数(也就是水分子数) 。组成天然气的成分如CH4、C2H6、C3H8、C4H10等同系物以及CO2、N2、H2S等可形成单种或多种天然气水合物 。形成天然气水合物的主要气体为甲烷 , 对甲烷分子含量超过99%的天然气水合物通常称为甲烷水合物(Methane Hydrate) 。每单位晶胞内有两个十二面体(20 个端点因此有 20 个水分子)和六个十四面体(tetrakaidecahedral)(24 个水分子)的水笼结构 。其水合值(hydratation value)20 可由 MAS NMR 来求得 。甲烷气水包合物频谱于 275 K 和 3.1 MPa下记录 , 显示出每个笼形都反映出峰值 , 且气态的甲烷也有个别的峰值 。
可燃冰燃烧化学方程式:
CH4·8H2O+2O2== CO2+10H2O(反应条件为“点燃”)可燃冰分子结构就像一个一个由若干水分子组成的笼子 。形成可燃冰有三个基本条件:温度、压力和原材料 。
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