7 במרץ 2016
מוצג פרוטוקול לחיתוך ליבות משקעים ושאיבת מי נקבוביות בתנאים אנוקסיים על מנת לאפשר ניתוח של מינים רגישים לחמצון חיזור הן במוצקים והן בנוזלים.
המטרה הכוללת של הליך זה היא לחתוך ליבות משקעים ולחלץ מי נקבוביות מליבות משקעים אלו תוך שמירה על מצב החמצון המקורי. שיטה זו יכולה לאפשר לחוקרים בתחומים גיאוכימיים לבחון התמיינות מתכות במי נקבוביות ומשקעים מאזורים רגישים לחמצון חיזור כמו אגמים וביצות. היתרונות העיקריים של טכניקה זו הם שהיא גמישה וניתנת להתאמה, ניידת בשטח, זולה ואינה משבשת שכבות משקעים.
מי שידגים את ההליך יהיה ראהול סינהה, סטודנט לתואר ראשון מהמעבדה שלי. התחל בהכנת מעבדת השדה על ידי התקנת תיק הכפפות. ראשית, מהדק את לוחית הנחיית הליבה למשטח עבודה.
מקם את החור עבור תוחם הליבה המשתרע מול הדלפק כדי לוודא שהוא פתוח. לאחר מכן, אבטח את מיכל החנקן באמצעות מהדק ספסל. לאחר מכן, הניחו את שקית הכפפות מעל הצלחת והעבירו צינורות בין השקית לווסת הגז.
האריכו כשמונה סנטימטרים של צינורות לתוך השקית. כעת, אטום את חיבור הצינור בשקית עם סרט חשמלי ובתוך השקית החלק מהדק על הצינור אך השאר את המהדק פתוח. לאחר מכן, חותכים X בתחתית השקית מעל החור בצלחת ואז מעמיסים את השקית עם הפריטים הרשומים.
בדוק שוב את הרשימות, כי לשכוח פריט זה מאוד לא נוח. המשימה הבאה היא להגדיר את הליבה. ראשית, הניחו שקע מעבדה על הרצפה מתחת למשטח העבודה.
על שקע המעבדה צריכה להיות חתיכת דיקט עם חור במרכז כדי לייצב את הליבה. לאחר מכן, כשהליבה במצב זקוף, דחף אותה דרך לוחית ההנחיה של הליבה ודרך ה-X בשקית הכפפות. כארבעה עד שישה סנטימטרים של ליבה צריכים להשתרע מעל הצלחת.
כעת, בזמן שאדם אחד תומך בליבה, הדביקו את הליבה לשקית סביב ה-X עם סרט חשמלי. לאחר מכן, הגדר את מכבש הליבה. ראשית הכנס את הידית למרווח PVC באורך שישה אינץ' ובקוטר שני אינץ' ואחריו צימוד באורך שלושה אינץ' ואז רווח נוסף וצימוד נוסף וכן הלאה עד שהידית מכוסה לחלוטין.
כעת, הנח את מכבש הליבה מתחת לליבה ותמוך בו עם השקע. יש להניע את השקע נמוך ככל האפשר. לאחר מכן, בעזרת חותך קופסאות חתוך בזהירות סביב החלק התחתון של מכסה הליבה.
השאירו טבעת של מכסה ליבה סביב תוחם הליבה והשאירו חתיכת מכסה עגולה כנגד חומרי הליבה. כעת, אדם אחד חייב להושיט יד לתוך תיק הכפפות כדי לאבטח את הליבה בזמן שהשני מרים את השקע. העבר בהדרגה את מכבש הליבה לתוך תוחם הליבה והעלה את המשקעים כלפי מעלה.
יתכן שיהיה צורך לנענע מעט את המכבש. המשך להרים את הליבה עד שהמשקעים והמים המונחים מעליה מגיעים לחלק העליון של תוחם הליבה. המשימה האחרונה היא לאטום את התיק.
ראשית, בדוק שוב שהכל נמצא שם. לאחר מכן, פתח את כל החפצים בשקית המכילים אוויר כלוא. כעת, באופן אידיאלי בעזרתו של אדם אחר, נקה את הכפפה שלוש פעמים.
ראשית, כשהשקית מנופחת ככל האפשר, אטמו את הפתח הראשי בכמה חוטי בנג'י. לאחר מכן, עם עוזר המווסת את זרימת החנקן ב-50 psi, כוון את הגז סביב השקית, במיוחד לתוך סדקים שבהם ניתן ללכוד אוויר. כאשר השקית מנופחת מאוד, כבה את הרגולטור או סגור את המהדק כדי לכבות את הגז.
לאחר מכן, פתח את הפתח הראשי ודחף החוצה כמה שיותר גז מהשקית. חזור על תהליך מילוי השקית בחנקן, כולל כל הסדקים, וריקון השקית פעמיים נוספות. לאחר השלמת זה, תיק הכפפות צריך להכיל רמות נמוכות מאוד של חמצן.
סיים עם כמות נוחה של גז בשקית הכפפות. הליך זה מבוצע בצורה הטובה ביותר תוך כדי עבודה בזוגות. לצורך הליך זה, הניחו זוג כפפות חד פעמיות על הכפפות המובנות בתיק.
החלף את הכפפות הללו בכל פעם שהן מלוכלכות או קרועות. ראשית, הסר את כל המים העומדים מהחלק העליון של הליבה באמצעות מזרק. לאחר מכן, סנן את המים הללו דרך מסנן מזרק של 0.45 מיקרון.
לאחר מכן, הנח טבעת חיתוך ליבה מעל החלק העליון של תוחם הליבה. לאחר מכן, הרם את הליבה עד שהמשקעים פוגשים את החלק העליון של הטבעת. בתוך השקית, אבטח את תוחם הליבה כך שכאשר הליבה זזה התוחם לא יזוז.
ייתכן שיהיה צורך שהמפעיל שעובד בתוך תיק הכפפות ידחוף מעט כלפי מטה על תוחם הליבה כך שחומר הליבה יהיה בחלק העליון של הטבעת. לאחר מכן, דחוף פורס ליבה בין החלק העליון של התוחם לטבעת כך שקטע המשקעים יהיה מעל הפורס. זהו החלק הראשון של הליבה.
בעזרת כפות פלסטיק, העבירו את החלק לצינור חרוטי של 50 מיליליטר וכסו אותו בחוזקה. שוטפים את הכלים וחוזרים על התהליך עד שכל הליבה נחתכת ומניחה בצינורות. במהלך תהליך חיתוך הליבה, שקע המעבדה עשוי להתארך במלואו.
אם זה קורה, החזק את הליבה במקומה, הורד את השקע ומקם את חלקי ה-PVC כדי להאריך את מכבש הליבה. לאחר מכן אבטח את השקע בחזרה למקומו. במהלך תהליך זה, השקית עלולה להתרוקן או להתנפח מדי.
בצע התאמות על ידי פתיחה קצרה של שסתום גז החנקן או על ידי פתיחה קצרה של פתח השקית הראשי לשחרור גז. ברגע שהליבה נחתכת וכל המשקעים נמצאים בצינורות צנטריפוגה, ניתן להסיר את הצינורות האלה מתיק הכפפות ולסגור את שקית הכפפות. לאחר מכן, הכינו את הצינורות שנאספו לצנטריפוגה כפי שמוסבר בפרוטוקול הטקסט.
לאחר מכן, סובב אותם ב -1, 100 גרם או מהר יותר למשך 20 דקות. לאחר הצנטריפוגה, החזר את הצינורות לסביבה נטולת חמצן והכנס כמה צינורות ריקים לאיסוף הדגימות. לאחר מכן יש לטהר את השקית שוב פעמיים-שלוש כמו קודם.
כעת, פתח צינור צנטריפוגה והסר את מי הנקבוביות באמצעות מזרק עם צינור בקצה. לאחר מכן, בעזרת מסנן מזרק של 0.45 מיקרון, סנן את המים לצינור איסוף. פרוטוקול הטקסט מסביר כיצד להמשיך לעבד את הדגימות.
באמצעות הפרוטוקול המתואר, נלקחה ליבה מאזור ביצה ליד ניו אורלינס תשעה חודשים לאחר הצעת חוק אופקי המים העמוקים. אדמת הביצה הזו הייתה משומנת בכבדות. באמצעות ספקטרפוטומטר נייד Hach DR 2700, הנתונים הראו ריכוזי סולפיד גבוהים במיוחד.
ריכוזי הברזל היו נמוכים וברזל במצב חמצון שלוש פלוס לא זוהה. אז אחרי הצפייה בסרטון הזה אתם אמורים להבין היטב כיצד לטהר את שקית הכפפות מחמצן, להוציא את הליבה בתוך שקית הכפפות כדי לאפשר חתך, ולהפריד את מי הנקבוביות מהמשקעים. לאחר השליטה, ניתן לבצע טכניקה זו תוך שעה עד שלוש שעות לכל ליבה, תלוי באורך הליבה.
בזמן ניסיון הליך זה, חשוב לזכור לנקות את תיק הכפפות ביסודיות ולהתאים את גובה הליבה לאט. בעקבות הליך זה ניתן לבצע שיטות כמו התמיינות ברזל על ידי ברזל, התמיינות ארסן על ידי וולטמטריה או הפרדת עמודות, והפרדת מיתילכספית על מנת לענות על שאלות לגבי מצב חמצון החיזור של המערכת. אל תשכח שעבודה עם גזים דחוסים עלולה להיות מסוכנת ביותר ואבטחת המיכל חיונית בעת ביצוע הליך זה.
חלק מדגימות המשקעים עלולות להיות מזוהמות בחומרים מסוכנים ויש לנקוט באמצעי זהירות מתאימים.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
מאמר זה מציג פרוטוקול לחתך ליבות משקעים וחילוץ מי נקבוביות בתנאים חסרי חמצן. השיטה מאפשרת ניתוח של מינים רגישים לחיזור בחומרים מוצקים ונוזלים כאחד, במיוחד במחקר גאוכימי.
This method supports biopharma R&D by enabling the preservation of redox-sensitive analytes in environmental matrices, which is critical for mechanistic de-risking in toxicology and safety pharmacology studies. By maintaining the original oxidation state during sample processing, the technique ensures data integrity for downstream biomarker validation and predictive modeling of compound behavior in complex biological systems. Its field portability and low cost facilitate early-stage hypothesis testing in disease-relevant systems, reducing uncertainty in lead identification and preclinical workflows.
The method integrates into the discovery continuum by enabling reliable sample preparation for redox biology assays, supporting hypothesis testing in early discovery and informing lead identification through mechanistically de-risked data.