閱讀輔導(dǎo):托??荚囬喿x背景知識(五十七)1

字號:

Gas Hydrate
     Gas Hydrate又稱甲烷水合物(Methane Hydrate)系水分子與甲烷于低溫高壓(0℃,26大氣壓或10℃,76大氣壓下)形成類似冰狀物質(zhì),在常溫常壓下即分解成水與甲烷,Gas Hydrate在水深數(shù)百公尺的大陸邊緣地區(qū)存在如太平洋海域之大陸邊緣,大西洋的大陸斜坡,南極大陸周邊海域,Kvenvoden 1996年估計Gas Hydrate總儲量為1 x 1016(m)3,如能夠開采將成為重要之能源,因為甲烷為溫室效應(yīng)氣體,故其與全球氣候之變化將為海突候之變化將為海洋鉆探研究之重點。Gas Hydrate之存在與海底之穩(wěn)定性亦有密切之關(guān)系。
    什么是甲烷水合物
     「可燃燒的冰塊」,這是許多人在介紹甲烷水合物時很喜歡引用的標(biāo)題。在實驗中人工合成的甲烷水合物就像一塊不透明的冰塊般純白、潔凈,在室溫下一點火,它就自我燃燒起來(圖一)。嚴(yán)格說來,甲烷水合物指的是甲烷氣體分子在高壓及低溫的狀態(tài)下,被呈籠狀晶結(jié)架構(gòu)的水分子所包合,而形成一種類似冰晶的化合物。這種氣體分子和水分子的結(jié)合并不依靠化學(xué)的鍵結(jié),純粹是氣體分子被包裹在水分子的籠狀架構(gòu)空隙中,與一般化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的水合物性質(zhì)并不相同。有的學(xué)者因而認(rèn)為應(yīng)稱其為「甲烷氣水包合物」(methane clathrate),以別于一般以化學(xué)鍵方式結(jié)合的水合物。另外,大自然中與水分子結(jié)成籠狀包合物的氣體分子并不限于甲烷,乙烷、丙烷等烷氫類氣體,甚至二氧化碳、氮氣等常見氣體,在適當(dāng)?shù)母邏旱蜏貤l件下,均會與水分子結(jié)合成氣水包合物。事實上,這類氣水包合物的英文名稱為「gas hydrate」,直譯應(yīng)為「天然氣水合物」或「瓦斯水合物」。由于自然界中的天然氣水合物其氣體成份以甲烷為主(超過90%),因此一般人常把氣水包合物稱為「甲烷水合物」。本文隨俗,用「甲烷水合物」代表學(xué)理上較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹柑烊粴鈿馑衔铩挂辉~