לימוד השפעות הסקר על התגבשות מימה ב ממשקי שמן מים באמצעות מכשיר מודולרי משולב בעלות נמוכה

הפרוטוקול ישים בחקר ההשפעה של מעכבי פעילי שטח על גבישי הידרט. הוא מספק מידע הן על סוג הגביש והן על מנגנון העיכוב. חבר מחט 19 מד למזרק זכוכית מיליליטר אחד.

לשטוף את המחט ואת המזרק שלוש פעמים עם מים deionized ולאחר מכן למלא את המזרק עם מים deionized. לאחר מכן, למלא את תא הדמיה הידרט עם 25 מיליליטר של ציקלופנטאן. באמצעות המזרק, להכניס טיפה של מים deionized בתחתית תא הדמיה הידרט.

טיפת המים הזו היא הידרט הזרעים. לאחר מכן, מקם את חיישן הטמפרטורה בתוך תא הדמיה הידראט קרוב לתחתית התא. כדי למנוע אידוי של הציקלופנטאן, שים את המכסה האקרילי על התא והברג את המכסה במקומו.

כוונן את האורות ואת המצלמה כדי להתמקד בהידרציה של הזרעים. באמצעות מכשיר בקרת הטמפרטורה, להגדיר את הטמפרטורה של צלחת פלטייה לחמש מעלות צלזיוס שליליות. נטר את הערכים המדווחים מחיישן הטמפרטורה.

כאשר הטמפרטורה מגיעה שלילי חמש מעלות צלזיוס, ודא את הזרע לחות בחלק התחתון של תא הדמיה הידרט הופך לקרח. הגדר את הטמפרטורה של צלחת פלטייה לשתי מעלות צלזיוס במרווחים של 0.5 מעלות צלזיוס. כאשר הטמפרטורה מגיעה לשתי מעלות צלזיוס, ממלאים את הצנרת במים באמצעות המזרק.

לאחר מכן, להוריד את וו פליז לתוך הציקלופנטאן ולאפשר לו לצייד במשך חמש דקות. באמצעות התוכנה עבור מתמר הלחץ, לחץ על לחצן התחל כדי להפעיל את הקלטות המתמר הדיגיטלי. חבר את המזרק למשאבת המזרק, הגדר את משאבת המזרק כדי להזריק נפח של שני מיקרוליטרים ולהפעיל אותו.

המזרק יכניס את המים לאמבטיה הציקלופנטנית כדי ליצור טיפת מים שקועה. השתמש קצה מחט כדי להסיר חתיכה קטנה של הידרט הזרע. הביאו את קצה המחט עם חתיכת הידרט הזרע למגע קצר עם טיפת המים כדי ליזום את היווצרות הידרט.

לחץ על התחל הקלטה בתוכנת לכידת המצלמה. הקלט תמונות של תהליך ההתגבשות בהרץ אחת. כדי למצוא את ריכוז מיקל הקריטי, התחל בהכנת פתרונות סטנדרטיים כמתואר בכתב היד.

כדי למדוד את מתח פני השטח של כל פתרון פעילי שטח באמצעות שיטת נטיפים, לתכנת את המשאבה לגרש מיליליטר אחד של פתרון בקצב של 0.5 מיליליטר לדקה. מניחים את משאבת המזרק והמזרק אנכית ומשחררים את הטיפות לאוויר. ספור את מספר הטיפות וחלק מיליליטר אחד במספר הטיפות כדי למצוא את נפח הירידה.

עבור כל פתרון, לחשב את המתח פני השטח כמתואר בכתב היד ולתכנן את המתח פני השטח כפונקציה של ריכוז פעילי שטח. הריכוז שבו עקומת מתח פני השטח משתטחת הוא CMC, ריכוז המקל הקריטי. חזור על ההליך המשמש למדידת היווצרות לחות על טיפת מים, אך השתמש בפתרונות פעילי שטח של ריכוזים שונים.

השתמש בתוכנת עיבוד תמונה כדי לפתוח את התמונה הראשונה ברצף תהליך ההתגבשות. השתמש בכלי האורך בתוכנה כדי למדוד את קוטר צינור הפליז בתמונה. הגדר את קנה המידה בתמונה בהתבסס על הקוטר הידוע של צינור פליז, אחד 16th של אינץ '.

בחרו 10 תמונות במרחב שווה, הלוכדות את התהליך מגרעין להמרת טיפה. עבור כל תמונה, השתמש בתוכנה כדי לזהות באופן ידני את קווי המתאר של הירידה ולסמן את קווי המתאר באדום. לאחר מכן, עקבו ידנית אחר קווי המתאר של הלחות ומלאו את קווי המתאר בשחור.

המצלמה לוכדת רק את ההקרנה הדו-מימדית של טיפה כדורית. השתמש בתוכנת מידול מתמטית כדי ליצור שחזור תלת-ממד של הירידה ושטח הפנים המכסה על ידי הידרט. באמצעות מערכת ניסוי זו, ניתן לבחון היווצרות לחות בממשק מי השמן ולמדוד את הלחץ הבין-גזעי הקשור לתהליך ההתגבשות.

במים טהורים וריכוזים נמוכים של פעילי שטח, הלחות יצרה מורפולוגיה של קליפת פלזמה, שגדלה בקצב קבוע משני הקטבים לכיוון קו המשווה. ככל שההידרט גדל, אותו מספר של מולקולות פעילי שטח כבשו שטח קטן יותר, וכתוצאה מכך ירידה בלחץ בין גזעי לאורך זמן. בריכוזים פעילי שטח גבוהים, הידרט גדל כקריסטל חרוט.

כאשר הגביש נעשה גדול מספיק, חלק מהחרוט השתחרר מפני השטח של טיפה. דפוס צמיחה זה קרה שוב ושוב באופן נדנוד. לאחר שקריסטל חרוט הגיע לגודל קריטי ומנותק מפני השטח של הירידה, העלייה הפתאומית במשטח הזמין למולקולות פעילי שטח גרמה לעלייה בלחץ הבין-גזעי.

גביש החל לצמוח שוב, והניב תבנית נדנוד. רוב הפתרונות האקטיביים מעכבים את צמיחת הלחות בהשוואה למים טהורים. ריכוז גבוה של טריסטראט פוליאוקסיאתילן סורביטן היה המעכב היעיל ביותר.

מערכת זו יכולה לספק מידע על מדוע פעילי שטח מסוימים לעכב hydrates טוב יותר מאחרים. המערכת יכולה לשמש גם כדי ללמוד את היווצרות כללית של גבישים בממשקים.