A klatrátok olyan vegyületek, ahol a nemesgázatomok kristályrácsba, vagy szerves és szervetlen vegyületekből létrejövő üregekbe vannak zárva. A klatrátok fontos szerkezeti elemei a tengerfenék stabilitásának. Hirtelen szublimációjuk az aljzat berogyásához vezetne, ami példátlan erejű cunamikat idézne elő.

Példák

EtimológiaSzerkesztés

A latin klatrát szó jelentése „ketrecbe zárt”, és az elnevezés a jég-metán anyagkombináció szerkezetére utal, ahol a jégkristályok által formált apró ketrecek ejtik csapdába a metánmolekulákat. A klatrátokat az égő jég néven is ismerik.

TulajdonságaikSzerkesztés

A klatrátokban előforduló vendég nemesgázatomok és a gazdamolekulák között csak gyenge van der Waals-erők hatnak, így a klatrátok nem sztöchiometrikusak. A klatrátok kialakulásához létfontosságú feltétel, hogy a nemesgázatom megfelelő méretű legyen és illeszkedjen a gazdamolekulák által alkotott üregbe. A képződött vegyületek viszonylag stabilak, de oldódáskor vagy olvadáskor a gáz felszabadul. Nagy nyomás alatt nagy mennyiségű gázt zárnak magukba, s a tengerfenékről a felszínre hozva sisteregni, pattogni kezdenek, illetve tűz hatására lángra kaphatnak.[1]

ElőfordulásukSzerkesztés

A világban mindenfelé találhatóak klatrátok a tengerfenékbe ágyazva, energetikai szempontból kétszer akkora volumenben, mint az összes többi fosszilis tüzelőanyag együttesen. A klatrátok kialakulásához 400 méteres mélység szükséges, illetve fontos, hogy a fenék hőmérséklete ne emelkedjék 1-2 Celsius-fok fölé. Az anyagot a felette tornyosuló víztömeg nyomása és a hideg tartja szilárd halmazállapotban. A klatrátok többsége nagyon mély vizű tengerekben fekszik, ellenben nagy tömegekben fordulnak elő a viszonylag sekély sarki vizekben is, ahol a hőmérséklet még a felszínhez közel is kellőképpen alacsony ahhoz, hogy stabilan tartsa őket.

Hatásuk az élővilágra és a környezetreSzerkesztés

Néhány féregfaj a klatrátok metántartalmából táplálkozik. Körülbelül 10–42 ezer milliárd köbméternyi anyag hever világszerte az óceáni aljzatban. Ez az az ok, amiért a fosszilistüzelőanyag-ipar jövőt lát ebben az anyagban.[2]

Ha az óceánok melegebbé válnának, óriási mennyiségű metán szabadulna fel. Kb. 245 millió évvel ezelőtt tíz élőlényből kilenc kipusztult. Ezt hívjuk perm–triász kihalási eseménynek. Egyes tudósok a klatrátok kiszabadulásával indokolták a nagyméretű kihalási rátát.[3]

JegyzetekSzerkesztés

  1. Solan, E. D. 2003. Fundamental Principles and Applications of Natural Gas Hydrates. Nature 426, pp. 353-59.
  2. Kerr, R. A. 2004. Gas Hydrate Resource: Smaller but Sooner. Science 303, pp. 946-57.
  3. Benton, M. et el. 2003. When Life Nearly Died: The Greatest Mass Extinction of All Time. Thames and Hudson. London.