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可燃冰

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可燃冰

可燃冰の説明

Chinese Pronunciation Noun 可燃冰 clathrate hydrates

甲烷氣水包合物（Methane clathrate），也稱作甲烷水合物、甲烷冰、天然气水合物或可燃冰，為固体形态的水於晶格（水合物）中包含大量的甲烷。最初人們認為只有在太陽系外圍那些低溫、常出現冰的區域才可能出現，但後來發現在地球上許多海洋洋底的沉積物底下，甚至地球大陆上也有可燃冰的存在，其蕴藏量也较为丰富。甲烷氣水包合物作为石油、天然氣的新时代替代能源而备受期待。甲烷氣水包合物存在於低溫高壓的環境，在海洋淺水生態圈中是常見的成分，他們通常出現在深層的沉澱物結構中，或是在海床處露出。甲烷氣水包合物據推測是因地理斷層深處的氣體遷移，以及沉澱、結晶等作用，於上昇的氣體流與海洋深處的冷水接觸所形成。在高壓下，甲烷氣水包合物在18°C的溫度下仍能維持穩定。一般的甲烷氣水化合物組成為1莫耳的甲烷及每5.75莫耳的水，然而這個比例取決於多少的甲烷分子「嵌入」水晶格各種不同的包覆結構中。據觀測的密度大約在0.9 g/cm³。一升的甲烷氣水包合物固體，在標準狀況下，平均包含168 升的甲烷氣體。甲烷形成一種結構一型水合物，其每單位晶胞內有两個十二面體（20個端點因此有20個水分子）和六個十四面體（tetrakaidecahedral，24個水分子）的水籠結構。其水合值（hydratation value）20可由MAS NMR來求得。甲烷氣水包合物頻譜於275 K和3.1 MPa下記錄，顯示出每個籠形都反映出峰值，且氣態的甲烷也有個別的峰值。