تبلور هيدرات الميثان على قطرات الماء Sessile

يمكن اختبار تأثير الإضافات المختلفة على مورفولوجيا هيدرات الغاز وعلى استقرار درجة حرارة الضغط. ولكن الاهتمام الرئيسي يكمن في معرفة كيف يمكن للجزيئات الحيوية أن تتفاعل وتؤثر على هيدرات الغاز في الموقع. الميزة الرئيسية لهذا البروتوكول هو أن المرء يمكن أن تشكل بشكل مستنسخ قذيفة هيدرات على قطرة سيسيل بأمان.

تسوية مرحلة القطيرات أمر صعب ويحتاج إلى ممارسة كما الشرائح قطرة على مرحلة متفاوتة. أيضا، التعرف على اتصالات Swagelok والسلامة فيما يتعلق بالغازات القابلة للاشتعال الضغط العالي. ابدأ بتوصيل منظم أسطوانة الميثان بالمضخة بأنبوب نحاسي مقاس واحد في أربعة بوصات باستخدام مجموعة جديدة من الجوز والفيرول.

الغراء طرف مرن من أنابيب IV، وقطع زاوية، إلى نهاية القنية للمساعدة في توجيه قطرة نحو نافذة الياقوت. إرفاق حقنة ملليلتر واحد إلى القنية وسحب في الحجم المطلوب من الماء deionized. دون صمام إبرة أو نافذة الياقوت المرفقة، إدراج نهاية القنية في المجلس الأعلى وممارسة طرد القطيرات على مركز الصدارة.

إعادة ربط نافذة الياقوت وغسالات مع مسامير M8 وإرفاق صمام الخلية الضغط العلوي. قم بتوصيل خرطوم الفولاذ المقاوم للصدأ المضفر من مضخة الضغط إلى خلية الضغط. وتحقق من أن جميع الاتصالات من اسطوانة الغاز إلى خلية الضغط ضيقة.

فتح صمام مدخل الخلية الضغط، وتعيين خلية الضغط في الحوض. ثم أدخل كابل مصدر ضوء الألياف البصرية في منفذ إضاءة خلية الضغط. في حوض مائي مليء بنسبة 50/50 من الإيثانول والماء ، أضف المزيد من الإيثانول مع انخفاض مستوى الحل في الأسابيع التالية ، حتى يتم تسويته مع الجزء العلوي من خلية الضغط ، أسفل اتصال مصدر الضوء.

تعيين المبرد إلى درجة الحرارة التي من شأنها تحقيق ما يقرب من صفر إلى ثلاث درجات مئوية داخل الخلية والبدء في تعميم من خلال لفائف. بدوره على تدفق الهواء إلى الجزء الأمامي من الحوض لمنع التكثيف على سطح الحوض. بدء تشغيل سجل درجة حرارة في برنامج تسجيل البيانات.

تعيين الفاصل الزمني المسح الضوئي إلى 30 ثانية والانتظار حتى درجة الحرارة داخل خلية الضغط مستقرة في درجتين مئويتين. بعد وضع الكاميرا، قم بتشغيل مصدر الضوء إلى 80٪ تقريبا وافتح برنامج الكاميرا. في Live View، ركز عدسة الكاميرا على الغرفة الداخلية للخلية واضبط مصدر الضوء للحصول على أفضل تصوير.

بدء سجل درجة حرارة جديد مع فاصل زمني للمسح الضوئي لمدة ثانية واحدة. إذا تعلق، فصل صمام إبرة منفذ في المنفذ العلوي من خلية الضغط. إرفاق حقنة ملليلتر واحد إلى القنية وسحب في الحجم المطلوب من الماء deionized.

أدخل القنية من خلال اللوحة العلوية حتى يظهر الطرف في برنامج الكاميرا في وضع Live View. طرد قطرة السائل من الحقنة فوق الحرارية المركزية. ثم إعادة ربط صمام إبرة.

ركز الكاميرا على القطيرات الموجودة في خلية الضغط. بدء التصوير الفاصل الزمني كل 60 ثانية. افتح برنامج محول الضغط على الكمبيوتر المحمول.

ابدأ في جمع البيانات على المخطط وسجل البيانات عند الفاصل الزمني للمسح الضوئي لمدة ثانية واحدة، وانتظر حتى تستقر درجة حرارة القطيرات بين صفر إلى ثلاث درجات مئوية. قم بتشغيل المضخة ووحدة التحكم. أغلق صمام مدخل مضخة الضغط.

افتح صمام منفذ المضخة وصمامات خلية الضغط. تاري ضغط المضخة عن طريق الضغط على الصفر على وحدة تحكم مضخة الضغط. حدد Pump A على وحدة تحكم مضخة الضغط لمراقبة الضغط.

تأكد من أن مضخة الضغط فارغة إذا كان هناك سائل آخر غير غاز الميثان في المضخة. قم بذلك عن طريق تعيين أقصى تدفق وتدفق ثابت إلى 100 ملليلتر في الدقيقة والضغط على تشغيل. اتركه يعمل حتى تصبح المضخة فارغة.

أغلق صمام منفذ المضخة وافتح صمام مدخل المضخة. فتح اسطوانة الغاز وتعيين منظم اسطوانة الغاز إلى 1000 كيلوباسكال. اضغط على إعادة التعبئة على وحدة تحكم مضخة الضغط.

عندما تكون المضخة ممتلئة وبالقرب من 1000 كيلوباسكال، أغلق صمام مدخل المضخة واسطوانة الغاز. افتح صمام منفذ المضخة قليلا إلى الخلية. مراقبة ضغط الخلية الضغط في برنامج محول الضغط، كما أنه قد ينخفض بسبب انخفاض درجة الحرارة نسبيا في خلية الضغط.

تعيين أقصى تدفق إلى 10 ملليلتر في الدقيقة، والضغط الأقصى إلى 5،000 كيلوباسكال، والضغط المستمر إلى 1،000 كيلوباسكال على وحدة تحكم مضخة الضغط كما هو موضح في المخطوطة النصية. اضغط تشغيل. عندما يتم الوصول إلى 1000 كيلوباسكال، اضغط على Stop على وحدة تحكم المضخة واغلق صمام منفذ المضخة.

مراقبة الضغط في خلية الضغط لضمان عدم وجود تسرب. إذا انخفض الضغط، استخدم كاشف التسرب السائل للعثور على التسرب في الاتصالات وتشديد المكونات المتسربة بعناية. إذا كانت الخلية مستقرة، افتح منفذ المضخة وحدد الضغط المستمر تدريجيا إلى 2 و000 و3 و000 و4 و000 و5000 كيلوباسكال، ومراقبة استقرار الخلية عن طريق الضغط على Stop بعد كل إعداد.

إذا كان الضغط مستقرا، أغلق منفذ المضخة وانتظر لمدة 12 إلى 24 ساعة حتى يتخلل الغاز القطيرات. قم بتبديل الفاصل الزمني لالتقاط الصور كل ثانيتين إلى خمس ثوان. أضف الثلج الجاف إلى الجزء العلوي من الخلية حتى يتم رؤية قشرة هيدرات في الفاصل الزمني.

إذا كان الثلج الجاف الشرائح، لصق الشريط حول الجزء العلوي من الخلية. مراقبة التقدم المحرز في تشكيل هيدرات الميثان من خلال الصور الفاصل الزمني لمدة ساعتين إلى ست ساعات. الاكتئاب الخلية إلى 2000 كيلوباسكال عن طريق فتح منفذ المضخة ووضع الضغط المستمر إلى 2000 كيلوباسكال، مشيرا إلى عند ذوبان يحدث.

بعد 30 دقيقة، قمع خلية الضغط إلى 5،000 كيلوباسكال لمراقبة تأثير الذاكرة. لاحظ عندما تبدأ قشرة هيدرات في الإصلاح وتسمح للقشرة بالتشكل لمدة 30 دقيقة إلى ساعتين. الاكتئاب الخلية عن طريق فتح منفذ المضخة ووضع الضغط المستمر إلى 100 كيلوباسكال.

إذا كان هناك ضغط متبقي في خلية الضغط، افتح قليلا صمام خلية الضغط العلوي بمقدار 1/16 بوصة. حفظ الضغط ودرجة الحرارة البيانات وملفات CSV. إزالة القطيرات عن طريق إزالة صمام الخلية الضغط العلوي واستخراج القطيرات مع الحقنة، قنية، أو أنبوب IV.

اتبع التوجيهات الموجودة في المخطوطة النصية إذا كان هناك قلق بشأن التلوث بين التجارب. هناك فرق مورفولوجي واضح على الجليد الجاف القسري تشكيل قذيفة هيدرات، حيث انتقلت قطرة الماء من سطح عاكس على نحو سلس إلى قذيفة هيدرات مبهمة مع سطح دندريتيك طفيف. إضافة 100 ميكروغرام لكل ملليلتر في نوع واحد من البروتينات المضادة للتجمد غيرت مورفولوجيا هيدرات عن طريق حث حواف متطاولة على طول القطيرات والنتوءات من أعلى القطيرات.

بعد أن تطورت قشرة الهيدرات لمدة ساعة واحدة ، تم خفض الخلية إلى اثنين من megapascals ، مما أدى إلى انخفاض درجة حرارة 2 إلى 5 درجة مئوية بالقرب من منحنى استقرار P / T. بسبب الفصام هيدرات طاردة للحرارة، تم تأكيد الفصام هيدرات عن طريق ذوبان البصرية من خلال التصوير الفاصل الزمني في بداية الانخفاض في درجة الحرارة. وأظهرت الضوابط السلبية مع عدم وجود قطرة ومع قطرة التي لم تشكل قذيفة هيدرات أي انخفاض في درجة الحرارة أثناء الاكتئاب.

ولأن قمة كل درجة حرارة كانت أعلى من منحنى الاستقرار P/T الذي تم إنشاؤه سابقا، فقد تم حساب منحنى الانحدار استنادا إلى قمة P/T لهذه التجارب. هناك أمران مهمان يجب مراعاتها عند تنفيذ هذا البروتوكول. واحد، تأكد من أن جميع الاتصالات آمنة قبل الضغط، واثنين، ممارسة طرد القطيرات قبل إرفاق نافذة الياقوت.

بعد هذا البروتوكول، يمكن للمرء حساب استهلاك الغاز وكذلك تحليل الصور لحساب سمك قذيفة هيدرات، لتحديد حجم هيدرات شكلت.