Гидратообразование в газонасыщенных слоях аморфного льда с кристаллическими зародышами

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Исследовано формирование гидрата пропана в газонасыщенных конденсатах аморфного льда в присутствии зародышевых кристаллов. Аморфные газонасыщенные слои получали конденсацией сверхзвуковых потоков разреженного пара и газа на охлажденную жидким азотом подложку. Приготовление образцов выполняли с применением как параллельных потоков с ориентацией по нормали к подложке, так и под углом к ней навстречу друг другу. Образование нанокристаллов льда при адиабатическом расширении потока пара на выходе из сверхзвукового сопла обеспечивало их присутствие в конденсатах. Изменение удельной поверхностной плотности (пористости) аморфных газонасыщенных конденсатов при изменении ориентации потоков по отношению к подложке и присутствие зародышевых кристаллов в неравновесных конденсатах влияют на их устойчивость и кинетику кристаллизации. В условиях глубокой метастабильности реализуется спонтанный режим кристаллизации с захватом адсорбированных молекул газа и образованием газового гидрата. В закристаллизованных конденсатах присутствовало высокое содержание газа, превышающее его значение для гидрата в равновесном состоянии. Избыточное газосодержание указывает на присутствие газа в межкристаллитном пространстве и пористой среде образца.

Об авторах

М. З. Файзуллин

Институт теплофизики УрО РАН

Email: faizullin@itpuran.ru
Екатеринбург, Россия

А. С. Томин

Институт теплофизики УрО РАН

Екатеринбург, Россия

А. В. Виноградов

Институт теплофизики УрО РАН

Екатеринбург, Россия

В. П. Коверда

Институт теплофизики УрО РАН

Екатеринбург, Россия

Список литературы

  1. Файзуллин М.З., Коверда В.П. // Журн. физ. химии. 2012. Т. 86. № 2. С. 229. [Faizullin M.Z., Koverda V.P. // Rus. J. of Phys. Chem. A. 2012. V. 86. № 2. P. 229.].
  2. Коверда В.П., Богданов Н.М., Скрипов В.П. // Там же. 1983. Т. 57. № 11. С. 2798.
  3. Файзуллин М.З., Виноградов А.В., Томин А.С., Коверда В.П. // Докл. РАН. 2017. Т. 472. № 6. С. 645. [Faizullin M.Z., Vinogradov A.V., Tomin A.S., Koverda V.P. // Doklady Physics. 2017. V. 62. № 2. P. 55.].
  4. Файзуллин М.З., Виноградов А.В., Томин А.С., Коверда В.П. // ТВТ. 2019. Т. 57. № 5. С. 769. [Faizullin M.Z., Vinogradov A.V., Tomin A.S., Koverda V.P. // High Temperature. 2019. V. 57. № 5. P. 731.].
  5. Torchet G., Schwartz J., Farges J., de Feraudy M.F., et el. // J. Chem. Phys. 1983. V. 79. № . 12. P. 6196.
  6. Sloan E.D. // Nature (London). 2003. V. 426. Р. 6964.
  7. Dontsov V.E., Chernov A.A. // Int. J. Heat Mass Transfer. 2009. V. 52. P. 4919.
  8. Chernov A.A. Pil’nik A.A., Elistratov D.S., et el. // Scientific Reports. 2017. V. 7. P. 40809.
  9. Chernov A.A., Elistratov D.S., Mezentsev I.V., et el. // Int. J. Heat and Mass Transfer. 2017. V. 108. P. 1320.
  10. Faizullin M.Z., Vinogradov A.V., Koverda V.P. // Chem. Eng. Sci. 2015. V. 130. P. 135.
  11. Faizullin M.Z., Skokov V.N., Koverda V.P. // J. Non-Cryst. Solids. 2010. V. 356. № 23–24. P. 1153.
  12. Файзуллин М.З., Виноградов А.В., Скоков В.Н., Коверда В.П. // Журн. физ. химии. 2014. Т. 88. № 10. С. 1706. [Faizullin M.Z., Vinogradov A.V., Skokov V.N., Koverda V.P. // Russian Journal of Physical Chemistry A. 2014. V. 88. № 10. P. 1706.]
  13. Yakushev V.S., Istomin V.A. // Physics and Chemistry of Ice. Maeno N., HondohT. (Eds.) Hokkaido: University Press, Sapporo, 1992. P. 136.
  14. Stern L.A., Circone S., Kirby S.H., Durham W.B. // J. Phys. Chem. 2021. B. 105. P. 1756.
  15. Stevenson K.P., Kimmel G.A., Dohnalek Z., et el. // Science. 1999. V. 283. P. 1505.
  16. Kimmel G.A., Stevenson K.P., Dohnalek Z., et el. // J. Chem. Phys. 2001. V. 114. № 12. P. 5284.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025