Ein experimentelles Protokoll für die Untersuchung von mineralischen Auswirkungen auf organische hydrothermalen Transformationen

Zusammenfassung

Erde-reichlich Mineralien spielen eine wichtige Rolle in der natürlichen hydrothermalen Systemen. Hier beschreiben wir eine zuverlässige und kostengünstige Methode für die experimentelle Untersuchung von organisch-mineralische Interaktionen unter hydrothermalen Bedingungen.

Zusammenfassung

Organisch-mineralische Interaktionen sind weit verbreitet in hydrothermalen Umgebungen wie heiße Quellen, Geysire auf dem Land und der hydrothermalen Quellen in der Tiefsee auftritt. Rollen von Mineralien sind in vielen hydrothermalen bio-geochemischen Prozesse entscheidend. Traditionellen hydrothermalen Methodik, die beinhaltet die Verwendung von Reaktoren aus Gold, Titan, Platin oder Edelstahl hergestellt, ist in der Regel verbunden mit hohen Kosten oder unerwünschte Metall katalytische Effekte. Vor kurzem, gibt es eine wachsende Tendenz für die kostengünstige und inerten Quarz oder Fused-Silica-Glasröhren in hydrothermalen Experimente verwenden. Hier bieten wir ein Protokoll für Bio-Mineral hydrothermalen Experimente in Kieselsäure Röhren, und wir beschreiben die wesentlichen Schritte in der Probenvorbereitung, Versuchsaufbau Produkte Trennung und Quantitative Analyse. Wir zeigen auch ein Experiment mit einem Modell organische Verbindung, Nitrobenzene, um zu zeigen, die Wirkung einer eisenhaltigen Minerals Magnetit, auf deren Abbau unter einer bestimmten Bedingung der hydrothermalen. Diese Technik kann angewendet werden, um komplexe organische Mineral hydrothermalen Interaktionen in einem relativ einfachen Laborsystem zu untersuchen.

Einleitung

Hydrothermale Umgebungen (d.h., wässrigen Medien bei erhöhten Temperaturen und Druck) sind überall auf der Erde. Die hydrothermale Chemie organischer Verbindungen spielt eine wesentliche Rolle in einer Vielzahl von geochemischen Einstellungen, z. B. organische Sedimentbecken, Erdöl-Lagerstätten und der tiefen Biosphäre^1,2,3. Organischen Kohlenstoffs Transformationen in hydrothermalen Systemen auftreten, nicht nur in rein wässrigen Medium sondern auch mit gelösten oder feste anorganische Materialien, wie Erde reichlich Mineralien. Mineralien gefunden wurden, dramatisc....

Protokoll

1. bereiten Sie das Beispiel für hydrothermale Experiment

1. Wählen Sie die Größe der Quarz oder Kieselsäure Glasröhren, z. B. 2 mm Innendurchmesser (ID) x 6 mm Außendurchmesser (OD) oder 6 mm ID X 12 mm OD, und bestimmen Sie die Mengen an organischen Verbindungen und Mineralien zu verwenden. In diesem Werk sind die Beträge der Nitrobenzene und Magnetit (Fe₃O₄) zum Laden in die Kieselsäure-Röhre (z.B. 2 mm ID X 6 mm OD) 3,0 µL und 13,9 mg.
   Hinweis: Die großen Durchmesser Rohre erlauben leichter Beladung der Materialien aber erfordern mehr Anstrengungen der Rohr-Versiegelung.
2. Schneiden Sie die Glasröhren saube....

Ergebnisse

Zur Demonstration, wie dieser Ansatz verwenden, um hydrothermale organisch-mineralische Interaktionen, ein einfaches Experiment mit Hilfe eines zusammengesetzten Modells zu untersuchen, wurde Nitrobenzene, mit Mineral Magnetit (Fe₃O₄) bei 150 ° C und 5 hydrothermale Zustand durchgeführt Bars für 2 h. Um die mineralischen Wirkung zeigen, war ein Experiment von Nitrobenzene ohne Mineral auch unter den gleichen Bedingungen, hydrothermale durchgeführt. Wie in

Diskussion

In dieser Studie verwendeten wir Nitrobenzene mit Mineral Magnetit als Beispiel um zu demonstrieren, wie man mineralische Effekte auf hydrothermale organische Reaktionen zu bewerten. Obwohl die Experimente im kleinen Kieselsäure Glasröhren durchgeführt werden, sind hoch reproduzierbare Ergebnisse in Magnetit Experimente, d. h. 30,3 ± 1,4 % bei Nitrobenzene Umwandlung, beobachtet, die die Wirksamkeit und die Zuverlässigkeit dieser schlägt hydrothermale Protokoll. In den keine-Mineral-Experimenten ist die Umwandlu.......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Chemikalien:
Dichlormethan	VWR	BDH23373.400
Dodecan	Sigma-Aldrich	297879
Nitrobenzol	Sigma-Aldrich	252379
Fe2O3	Sigma-Aldrich	310050
Fe< sub>3O4	Sigma-Aldrich	637106
Lieferungen:
Silica Rohr
Vakuumpumpe	WELCH	2546B-01
Vakuumleitung
Ofen	Hewlett Packard	5890
Thermoelement	BENETECH	GM1312
Gaschromatographie	Agilent	7820A