Что (кто) такое Клатраты - определение
КЛАСС ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ; ОБРАЗОВАНЫ ВКЛЮЧЕНИЕМ МОЛЕКУЛ ВЕЩЕСТВА («ГОСТЯ») В ПОЛОСТИ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЁТКИ ИЗ МОЛЕКУЛ ДРУГОГО ТИПА,
Клатрат; Соединения включения; Клатратные соединения
Клатраты
один из видов соединений включения (См. Соединения включения). Широко известны К., образуемые инертными газами (аргоном, криптоном, ксеноном), а также компонентами природного газа с водой. При этом молекулы газа внедряются в пустоты кристаллических структур, составленных из молекул H2O. По внешнему виду такие "газовые гидраты" метана, этана, пропана, изобутана, азота, углекислого газа, сероводорода и др. напоминают спрессованный снег. Инертные газы удобно хранить и транспортировать в виде их кристаллических К. Образование К. затрудняет добычу и транспортировку природного газа: подробнее см. Гидратообразование.
КЛАТРАТЫ
(от лат. clathratus - защищенный решеткой; соединения включения), вещества, в которых молекулы соединения-"хозяина" образуют пространственный каркас, а молекулы соединения-"гостя" располагаются в полостях каркаса, напр., в клатрате Cl2·6H2O молекулы Cl2 занимают полости каркаса, образованного H2O.
Соединения включения
вещества занимающие промежуточное положение между твёрдыми растворами (См. Твёрдые растворы) внедрения и истинными соединениями химическими (См. Соединение химическое). С. в. образуются в результате внедрения молекул одного вида в полости кристаллической решётки или молекул др. вида. Первые молекулы получили название "гостей", вторые - "хозяев", Способность вещества образовывать С. в. определяется наличием в нём полостей молекулярных размеров. Молекулы включаемого вещества должны обладать конфигурацией, соответствующей форме полости. Включенные молекулы удерживаются в С. в. силами межмолекулярного взаимодействия. Поскольку в С. в. связываются друг с другом не отдельные молекулы, а группы молекул, целочисленного соотношения между включаемым и включающим веществами, как правило, не существует. С. в. - особый вид комплексных соединений (См. Комплексные соединения).
Различают решётчатые С. в. в которых полости возникают при образовании кристаллической решётки, иногда только в присутствии включаемого вещества; такие С в могут быть канальными (полости в форме канала) или клатратными (полости в форме клетки см. Клатраты). Молекулярные С. в. образуются при наличии полостей в единичных молекулах ("хозяевах") относительно небольшой молекулярной массы. Высокомолекулярные вещества позволяют получать С. в. за счёт полостей между цепями макромолекул. Часто С. в. образуются уже при смешении компонентой, иногда при растирании. Они нестойки, в растворах обычно распадаются на исходные вещества.
С. в. применяются для разделения смесей. Мочевина, например, позволяет выделить углеводороды нормального строения, которые она связывает в виде С. в., а тиомочевина - углеводороды, имеющие разветвленные цепи. Цеолиты, получаемые с различными заданными размерами полостей, находят промышленное применение для сушки газов, разделения веществ, в ионообменных процессах. На способности многих газов и легкокипящих жидкостей образовывать С. в. (клатраты) с водой основаны удобные способы их хранения и разделения (см. Гидратообразование). Включение - метод защиты от окисления на воздухе некоторых нестойких молекул. С. в. используются и в аналитических целях: в адсорбционной и распределительной хроматографии для разделения нитрофенолов, нитроаминов и пр.
Лит.: Крамер Ф., Соединения включения пер. с англ. М., 1958; Хаган М., Клатратные соединения включения, М., 1966; Пауэлл Г. М., Клатратные соединения, в кн.: Нестехиометрические соединения, М., 1971.
Википедия
Клатраты
Клатра́ты (от лат. clathratus «обрешеченный, закрытый решеткой») — соединения включения. Клатраты образуются путём включения молекул вещества — «гостя», в полости кристаллической решётки, составленной из молекул другого типа — «хозяев» (решётчатые клатраты), либо в полость одной большой молекулы-хозяина (молекулярные клатраты).
Среди решётчатых клатратов в зависимости от формы полости различают:
- клеточные (криптатоклатраты), напр. клатраты гидрохинона;
- газовые гидраты;
- канальные (тубулатоклатраты), напр. клатраты мочевины, тиомочевины;
- слоистые (интеркалаты), напр. соединения графита;
- кристаллоструктурные, напр. интерметаллиды.
Молекулярные клатраты подразделяют на:
- кавитаты, имеющие полость в виде канала или клетки, напр. соединения циклодекстрина или амилозы с иодом (I2);
- адикулаты, у которых полость напоминает корзину.
Примеры употребления для Клатраты
1. Идея родилась случайно, когда ученый исследовал особые химические соединения - так называемые клатраты.
2. Свойствами "фононного стекла" обладали так называемые клатраты - соединения, существующие в природе, на изучение которых химики потратили не один десяток лет.
3. "На самом деле перспективными термоэлектриками являются полупроводниковые клатраты, а вовсе не привычные газовые гидраты, - объясняет Андрей Шевельков.
4. Экзотические вещества клатраты, созданные отечественными учеными, положат начало новой области техники - супрамолекулярной электронике Ирония судьбы: удивительные открытия порой совершаются там, где все, казалось бы, уже давно известно.
5. Если удастся "встроить" клатраты в современные технологии и с их помощью заставить работать сверхпроводники, то, помимо прибыли, можно ожидать и всемирного признания.