SF6 하이드레이트 결정의 성장 특성에 대한 연구
Crystal growth studies of SF6 clathrate hydrate
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초록
본 연구에서는 SF6 가스 포접 하이드레이트 결정이 생성되고 성장하는 메커니즘의 특성을 기술하였다. 실험은 일정한 압력과 온도에서 2상 실험(SF6 기상/수용액상)과 3상 실험(SF6 기상/수용액상/SF6 액상)의 서로 다른 두 가지 상 조건 에서 이루어졌다. 두 조건 모두 기체 영역과 수용액 영역 사이의 경계면에서 하이드레이트 결정의 수지상이 섬유상 형태로 상향 성장하는 거동을 보였다. 3상 실험의 경우 하이드레이트 생성이 진행됨에 따라, 반응기 내부압의 감소로 SF6 액상에서 생성된 기포가 기체와 수용액 계면의 막에 도달하여 기포의 표면이 하이드레이트로 전환되었다. 본 논문에서는 결정의 핵 생성과 이동, 성장, 간섭을 중심으로 SF6 가스하이드레이트 결정의 성장 특성을 기술하였다
Abstract
In this study, we investigated morphological characteristics of SF6 clathrate hydrate crystals to understand its formation and growth mechanism. SF6 clathrate hydrate crystals were formed in high-pressure reaction cell charged with pure water and SF6 gas at constant pressure and temperature. Two-phase (SF6 gas/aqueous solution) and three-phase (SF6 gas/aqueous solution/SF6 liquid) conditions were investigated. In both conditions, dendritic shape hydrate crystals were grown as like fibriform crystals along upward growth direction at the gas/aqueous solution interface. In the case of the reaction process of three-phase condition, when the SF6 gas bubbles which were generated in SF6 liquid phase due to the reduction of reaction cell pressure stuck to the gas/aqueous interfaces, the hydrate phase were appeared at the surface of the bubbles. This paper presents the detail growth characteristics of SF6 hydrate crystals including crystal nucleation, migration, growth and interference.
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