Ice XVII
બરફ XVII એ ષટ્કોણ માળખું અને હેલિકલ ચેનલો સાથે બરફનું મેટાસ્ટેબલ સ્વરૂપ છે જે 2016 માં શોધાયું હતું. તે ભરેલા બરફની રચના કરવા માટે ઊંચા દબાણ પર હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ સાથે પાણીને ઠંડું કરીને અને પછી માળખામાંથી હાઇડ્રોજન પરમાણુઓને દૂર કરીને બનાવી શકાય છે. આ સ્વરૂપમાં હાઇડ્રોજન સંગ્રહમાં ઉપયોગમાં લેવાની સંભાવના છે. ભારે પાણીમાંથી બનેલા બરફ XVII ને પણ શુદ્ધ ઘન બરફમાં ઘટાડી શકાય છે. 2016 માં, બરફના નવા સ્વરૂપની શોધની જાહેરાત કરવામાં આવી હતી. "વાતાવરણીય તાપમાને છિદ્રાળુ પાણીનો બરફ મેટાસ્ટેબલ" તરીકે વર્ગીકૃત થયેલ, આ નવું સ્વરૂપ ભરેલા બરફને લઈને અને બિન-પાણીના ઘટકોને દૂર કરીને શોધવામાં આવ્યું હતું, સ્ફટિક માળખાને પાછળ છોડી દીધું હતું, જે રીતે બરફના અન્ય છિદ્રાળુ સ્વરૂપ, બરફ XVI નું ક્લેથ્રેટ હાઇડ્રેટમાંથી સંશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. બરફ XVII બનાવવા માટે, સંશોધકોએ પ્રથમ હાઇડ્રોજન (H) અને પાણી (HO) ના મિશ્રણમાંથી C નામના સ્થિર તબક્કામાં ભરેલા બરફનું ઉત્પાદન કર્યું હતું, જેમાં તાપમાન અને દબાણનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. ભરેલા બરફને પછી શૂન્યાવકાશમાં મૂકવામાં આવે છે, અને જ્યાં સુધી હાઇડ્રોજન સ્ફટિક માળખાથી મુક્ત ન થાય ત્યાં સુધી તાપમાનમાં ધીમે ધીમે વધારો થાય છે. પરિણામી સ્વરૂપ ઓરડાના દબાણ હેઠળ મેટાસ્ટેબલ હોય છે, પરંતુ જ્યારે ઉપર લાવવામાં આવે છે ત્યારે તે બરફ I (સામાન્ય બરફ) માં તૂટી જાય છે. સ્ફટિક માળખું પ્રકૃતિમાં ષટ્કોણ છે, અને છિદ્રો લગભગ વ્યાસ સાથે હેલિકલ ચેનલો છે. હાઇડ્રોજન સંગ્રહ શોધની જાહેરાતમાં એવો પણ ઉલ્લેખ કરવામાં આવ્યો હતો કે બરફ XVII તેની રચનાને નબળી પાડ્યા વિના વારંવાર હાઇડ્રોજનના અણુઓને શોષી શકે છે અને મુક્ત કરી શકે છે. બરફ XVII કેટલી માત્રામાં હાઇડ્રોજનને શોષી શકે છે તે લાગુ કરેલા દબાણની માત્રા પર આધાર રાખે છે, પરંતુ જો તાપમાન ઓછું હોય તો થોડા મિલીબાર જેટલા નીચા દબાણ પર પણ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓને બરફ XVII દ્વારા શોષી શકાય છે. પછી ઉષ્માના ઉપયોગ દ્વારા શોષાયેલા હાઇડ્રોજન પરમાણુઓને મુક્ત કરી શકાય છે અથવા શોષી શકાય છે. આ બરફ XVII નો અણધારી ગુણધર્મ હતો, અને તેનો ઉપયોગ હાઇડ્રોજન સંગ્રહ માટે થઈ શકે છે, જે મુદ્દો ઘણીવાર પર્યાવરણીય તકનીકીમાં ઉલ્લેખિત થાય છે. સંકોચન અથવા દ્રવીકરણ દ્વારા હાઇડ્રોજનનો સંગ્રહ કરવા ઉપરાંત, તેને નક્કર પદાર્થમાં પણ સંગ્રહિત કરી શકાય છે, કાં તો ઉલટાવી શકાય તેવી રાસાયણિક પ્રક્રિયા (રસાયણ શોષણ) દ્વારા અથવા હાઇડ્રોજનના અણુઓને વાન ડેર વાલ્સ બળ (ભૌતિક શોષણ) દ્વારા પદાર્થ સાથે જોડીને. બરફ XVII દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતી સંગ્રહ પદ્ધતિ પછીની શ્રેણી, ભૌતિક શોષણમાં આવે છે. ભૌતિક શોષણમાં, કોઈ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા હોતી નથી, અને હાઇડ્રોજન અણુમાં બે અણુઓ વચ્ચેનું રાસાયણિક બંધન અકબંધ રહે છે. આને કારણે, બરફ XVII સહન કરી શકે તેવા શોષણ-શોષણ ચક્રની સંખ્યા "સૈદ્ધાંતિક રીતે અનંત" છે. હાઇડ્રોજન સંગ્રહ માધ્યમ તરીકે બરફ XVII નો ઉપયોગ કરવાનો એક નોંધપાત્ર ફાયદો એ છે કે તેમાં સામેલ માત્ર બે રસાયણોની ઓછી કિંમત છેઃ હાઇડ્રોજન અને પાણી. વધુમાં, બરફ XVII એ હાઇડ્રોજનને H થી HO દાઢ ગુણોત્તર પર 40 ટકાથી ઉપર સંગ્રહિત કરવાની ક્ષમતા દર્શાવી છે, જે અન્ય સંભવિત સંગ્રહ માધ્યમ, sII ક્લેથ્રેટ હાઇડ્રેટ્સ માટેના સૈદ્ધાંતિક મહત્તમ ગુણોત્તર કરતા વધારે છે. જો કે, જો બરફ XVII નો ઉપયોગ સંગ્રહ માધ્યમ તરીકે થાય છે, તો તેને તાપમાન હેઠળ રાખવું જોઈએ અથવા અસ્થિર થવાનું જોખમ હોવું જોઈએ. ક્યુબિક બરફ 2020 માં અહેવાલ આપવામાં આવ્યો હતો કે ભારે પાણી (ડી. ઓ.) પર આધારિત ક્યુબિક બરફ બરફ XVII માંથી બની શકે છે. આ ખાસ તૈયાર કરેલા ડી. ઓ. આઇસ XVII પાવડરને ગરમ કરીને કરવામાં આવ્યું હતું. પરિણામ પ્રમાણભૂત ઘન બરફ અથવા બરફ I ની સરખામણીમાં માળખાકીય વિકૃતિઓથી મુક્ત હતું. આ શોધની જાણ લગભગ તે જ સમયે કરવામાં આવી હતી જ્યારે અન્ય એક સંશોધન જૂથે જાહેરાત કરી હતી કે તેઓ પહેલા સી તબક્કામાં ભરેલા બરફનું સંશ્લેષણ કરીને અને પછી તેને વિઘટિત કરીને શુદ્ધ ડીઓ ક્યુબિક બરફ મેળવી શક્યા હતા. આ પણ જુઓ હાઇડ્રોજન ક્લેથ્રેટ નોંધો સંદર્ભો વિજ્ઞાનમાં હાઇડ્રોજન સંગ્રહ જળ બરફ 2016