I chimici hanno scoperto una nuova forma di ghiaccio

I chimici hanno scoperto una nuova forma di ghiaccio

I chimici hanno scoperto una nuova forma di ghiaccio

Scienziati provenienti da Russia, Stati Uniti e Cina hanno descritto la struttura e le proprietà dell’idrogeno idrogeno, che si trova sotto forma di ghiaccio a temperatura ambiente e relativamente basso … RIA Novosti, 23.12.2018.

23-12-2020T11: 23

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Scienza

Fisica

chimica

Istituto di scienza e tecnologia di Skolkovo

Università di tecnologia dell’informazione di San Pietroburgo

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MOSCA, 23 dicembre – RIA Novosti. Scienziati provenienti da Russia, Stati Uniti e Cina hanno descritto la struttura e le proprietà dell’idrogeno idrogeno, che si trova sotto forma di ghiaccio a temperatura ambiente e a pressione relativamente bassa. Tale ghiaccio è interessante come potenziale soluzione per lo stoccaggio e il trasporto dell’idrogeno, il carburante più rispettoso dell’ambiente. Pubblicato in Physical Review Letters, il ghiaccio è un materiale altamente complesso con molte modifiche polimorfiche, il numero delle quali continua ad aumentare mentre gli scienziati fanno nuove scoperte. Anche le proprietà fisiche del ghiaccio variano notevolmente. Ad esempio, ad alte pressioni, i legami idrogeno diventano simmetrici e non è più possibile separare una singola molecola d’acqua. Le basse pressioni causano la perturbazione del protone. Inoltre, le molecole d’acqua possono essere presenti nei cristalli di ghiaccio in una varietà di direzioni. Il ghiaccio intorno a noi, compresi i fiocchi di neve, è sempre disturbato dai protoni e la stragrande maggioranza del gas naturale nell’interno della Terra è allo stato solido – sotto forma di gas idrati – ghiaccio con particelle di xeno, cloro, anidride carbonica o metano. La struttura degli idrati è spesso diversa da quella del ghiaccio puro. Nel loro nuovo studio, i chimici russi del MIPT, della Skoltech e della ITMO University, insieme ai colleghi del Carnegie Institute negli Stati Uniti e dell’Istituto di fisica dello stato solido di Hefe in Cina, hanno studiato l’idrogeno idrogeno, che è molto apprezzato. Di grande interesse per entrambi sono la ricerca teorica e pratica, come una forma di stoccaggio del combustibile a idrogeno. Nella sua forma pura, lo stoccaggio dell’idrogeno è rischioso a causa della sua esplosività e la densità dell’idrogeno compresso è molto bassa, quindi gli scienziati stanno cercando modi economicamente fattibili per immagazzinare questo gas. “Non è la prima volta che abbiamo lavorato sull’idrogeno idrogeno. In precedenza ci aspettavamo la formazione di nuovo idrogeno idrogeno, in cui ci sono due molecole di idrogeno per molecola d’acqua. Sfortunatamente, un idrato così eccezionale può esistere solo a pressioni superiori a 380.000 atm, il che è poco pratico”. Il nostro nuovo articolo è dedicato agli idrati, che contengono meno idrogeno, ma d’altra parte possono esistere e avere molta meno pressione ” – citato in un comunicato stampa diffuso da Skoltech, le parole di uno degli autori dell’articolo, il professor Artem Uganov. La struttura cristallina dell’idrogeno idrato dipende fortemente dalla pressione. A bassa pressione, contiene grandi cavità che secondo Oganov sono simili alle lanterne cinesi, ciascuna contenente una singola molecola di idrogeno. All’aumentare della pressione, la struttura diventa più densa e sempre più idrogeno viene incorporato nel reticolo cristallino, ma il numero di gradi di libertà diminuisce. Gli autori hanno condotto esperimenti per studiare le proprietà di diversi idrati di idrogeno e hanno riscontrato uno strano comportamento in uno di essi, dove ce n’è uno per tre molecole d’acqua. Molecola di idrogeno. La struttura di questo idrato, spiegando le sue caratteristiche, è stata compresa utilizzando l’algoritmo evolutivo USPEX sviluppato dal professor Oganov. I ricercatori hanno scoperto che nelle condizioni corrispondenti all’esperimento, una struttura molto simile al già noto idrato C1 che è organizzato dal protone, ma differisce da esso nella direzione delle molecole è l’acqua. Gli scienziati hanno dimostrato che la perturbazione del protone nel nuovo idrogeno idrato si verifica effettivamente a temperatura ambiente.