Peso pesado de hidrógeno encontrado para compuestos de metano-hidrógeno

&pelota; La física 15, art. 69

Los investigadores han descubierto un compuesto de metano e hidrógeno que contiene más del 50 % de hidrógeno, un hallazgo que podría ayudar a los científicos a comprender mejor la dinámica interior de los planetas, incluida la Tierra.

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En el sistema solar exterior, los compuestos de metano e hidrógeno son las moléculas pequeñas más comunes fuera del agua, por lo que su interacción en condiciones extremas es de interés para los científicos. Han aparecido firmas de compuestos de metano e hidrógeno en estudios de geociencias y ciencia de los materiales. Pero, a pesar de la ubicuidad de estas sustancias, se han pasado por alto experimentalmente durante décadas. Ahora, Ross Howie de la Universidad de Edimburgo, Reino Unido, y sus colegas han explorado las propiedades de una variedad de moléculas de metano-hidrógeno, encontrando formas ricas en hidrógeno de estos compuestos no observadas previamente. [1]. Este descubrimiento podría ayudar a comprender mejor la evolución y la dinámica interna de Neptuno, Urano, la Tierra y otros planetas donde se encuentran compuestos de metano e hidrógeno.

Para formar sus compuestos de metano e hidrógeno, Howie y sus colegas utilizaron una celda de yunque de diamante, un dispositivo que comprime materiales a presiones extremas. Atrapando alrededor de un nanolitro de gas metano-hidrógeno entre dos puntas de diamante, el equipo lo apretó hasta que formó un compuesto sólido del diámetro de un cabello humano. En experimentos de difracción de rayos X y espectroscopia óptica, el equipo determinó la estructura de los compuestos de alta presión resultantes.

Por encima de presiones de 5 GPa, el equipo observó la formación de compuestos de metano-hidrógeno ricos en hidrógeno. Uno de estos compuestos,

(CH4)3(H2)25

compuesto por 3 moléculas de metano y 25 moléculas de hidrógeno, contenía 51% de hidrógeno en peso, la mayor cantidad de hidrógeno de cualquier sustancia conocida.

a

El equipo dice que han comenzado a estudiar los efectos de temperatura de

(CH4)3(H2)25

, así como los otros compuestos que hicieron. Uno de sus objetivos es averiguar si pueden reducir la presión a la que se forman sus compuestos de metano-hidrógeno ricos en hidrógeno ajustando la temperatura a la que realizan los experimentos. Si los compuestos pueden formarse a baja presión, tienen el potencial de usarse en el almacenamiento de hidrógeno.

–Allison Gasparini

Allison Gasparini es una escritora científica independiente con sede en Santa Cruz, California.

Referencias

  1. U. Ranieri et al.«Formación y estabilidad de compuestos densos de metano e hidrógeno» física Rvdo. Letón. 128215702 (2022).

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