Name: ספקטרוסקופיה של תא נוזל רמאן למחקרי אופרנדו של תופעות תגובה והובלה במהלך קורוזיה של זכוכית סיליקט (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-05-09T13:20:00.000+00:00
Duration: 6 min 48 s
Description: חקור תהליכי קורוזיה של זכוכית סיליקט בזמן אמת באמצעות ספקטרוסקופיית רמאן בתא נוזלי. שיטה זו מאפשרת לחוקרים ללמוד על מנגנוני תגובה והובלה בממשקים מוצק-נוזל בטמפרטורות גבוהות.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<ol><li>Belançon, M. P., Sandrini, M., Zanuto, V. S., Muniz, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glassy+materials+for+Silicon-based+solar+panels%3A+Present+and+future%5BTitle%5D)+AND+%22J+Non-Crystalline+Solids%22%5BJournal%5D)">Glassy materials for Silicon-based solar panels: Present and future.</a> J Non-Crystalline Solids. 619, 122548(2023).</li>
<li>Iacocca, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Factors+affecting+the+chemical+durability+of+glass+used+in+the+pharmaceutical+industry%5BTitle%5D)+AND+%22AAPS+PharmSciTech%22%5BJournal%5D)">Factors affecting the chemical durability of glass used in the pharmaceutical industry.</a> AAPS PharmSciTech. 11 (3), 1340-1349 (2010).</li>
<li>Grambow, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+general+rate+equation+for+nuclear+waste+glass+corrosion%5BTitle%5D)+AND+%22MRS+Online+Proc+Lib%22%5BJournal%5D)">A general rate equation for nuclear waste glass corrosion.</a> MRS Online Proc Lib. 44, 15-27 (1984).</li>
<li>Gin, S., Taron, M., Arena, H., Delaye, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+structural+disorder+induced+by+external+irradiation+with+heavy+ions+on+the+alteration+of+a+four+oxide+borosilicate+glass%5BTitle%5D)+AND+%22NPJ+Mater+Degrad%22%5BJournal%5D)">Effect of structural disorder induced by external irradiation with heavy ions on the alteration of a four oxide borosilicate glass.</a> NPJ Mater Degrad. 8, 64(2024).</li>
<li>Geisler, T., Dohmen, L., Lenting, C., Fritzsche, M. B. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Real-time+in+situ+observations+of+reaction+and+transport+phenomena+during+silicate+glass+corrosion+by+fluid-cell+Raman+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Mater%22%5BJournal%5D)">Real-time in situ observations of reaction and transport phenomena during silicate glass corrosion by fluid-cell Raman spectroscopy.</a> Nat Mater. 18, 342-348 (2019).</li>
<li>Stroncik, N. A., Schmincke, H. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evolution+of+palagonite%3A+Crystallization%2C+chemical+changes%2C+and+element+budget%5BTitle%5D)+AND+%22Geochem+Geophys+Geosyst%22%5BJournal%5D)">Evolution of palagonite: Crystallization, chemical changes, and element budget.</a> Geochem Geophys Geosyst. 2 (7), 1017(2001).</li>
<li>Staudigel, H., Hart, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alteration+of+basaltic+glass%3A+Mechanisms+and+significance+for+the+oceanic+crust-seawater+budget%5BTitle%5D)+AND+%22Geochim+Cosmochim+Acta%22%5BJournal%5D)">Alteration of basaltic glass: Mechanisms and significance for the oceanic crust-seawater budget.</a> Geochim Cosmochim Acta. 47, 337-350 (1983).</li>
<li>Udi, U. J., Yussof, M. M., Ayagi, K. M., Bedon, C., Kamarudin, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Environmental+degradation+of+structural+glass+systems%3A+A+review+of+experimental+research+and+main+influencing+parameters%5BTitle%5D)+AND+%22Ain+Shams+Eng+J%22%5BJournal%5D)">Environmental degradation of structural glass systems: A review of experimental research and main influencing parameters.</a> Ain Shams Eng J. 14, 101970(2023).</li>
<li>Majérus, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glass+alteration+in+atmospheric+conditions%3A+crossing+perspectives+from+cultural+heritage%2C+glass+industry%2C+and+nuclear+waste+management%5BTitle%5D)+AND+%22NPJMater+Degrad%22%5BJournal%5D)">Glass alteration in atmospheric conditions: crossing perspectives from cultural heritage, glass industry, and nuclear waste management.</a> NPJMater Degrad. 4, 27(2020).</li>
<li>Grambow, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nuclear+waste+glasses+-+How+durable%5BTitle%5D)+AND+%22Elements%22%5BJournal%5D)">Nuclear waste glasses - How durable.</a> Elements. 2, 357-364 (2006).</li>
<li>Hellmann, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanometre-scale+evidence+for+interfacial+dissolution-reprecipitation+control+of+silicate+glass+corrosion%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Mater%22%5BJournal%5D)">Nanometre-scale evidence for interfacial dissolution-reprecipitation control of silicate glass corrosion.</a> Nat Mater. 14, 307-311 (2015).</li>
<li>Gin, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Origin+and+consequences+of+silicate+glass+passivation+by+surface+layers%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Comm%22%5BJournal%5D)">Origin and consequences of silicate glass passivation by surface layers.</a> Nat Comm. 6, 6360-6360 (2015).</li>
<li>Gin, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+controversial+role+of+inter-diffusion+in+glass+alteration%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Geol%22%5BJournal%5D)">The controversial role of inter-diffusion in glass alteration.</a> Chem Geol. 440, 115-123 (2016).</li>
<li>Gin, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+international+initiative+on+long-term+behavior+of+high-level+nuclear+waste+glass%5BTitle%5D)+AND+%22Mater+Today%22%5BJournal%5D)">An international initiative on long-term behavior of high-level nuclear waste glass.</a> Mater Today. 16, 243-248 (2013).</li>
<li>Frugier, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SON68+Nuclear+glass+dissolution+kinetics%3A+Current+state+of+knowledge+and+basis+of+the+new+GRAAL+model%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nuclear+Mater%22%5BJournal%5D)">SON68 Nuclear glass dissolution kinetics: Current state of knowledge and basis of the new GRAAL model.</a> J Nuclear Mater. 380, 8-21 (2008).</li>
<li>Bunker, B. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+mechanisms+for+corrosion+of+silica+and+silicate+glasses%5BTitle%5D)+AND+%22J+Non-Crystalline+Solids%22%5BJournal%5D)">Molecular mechanisms for corrosion of silica and silicate glasses.</a> J Non-Crystalline Solids. 179, 300-308 (1994).</li>
<li>Cailleteau, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Insight+into+silicate-glass+corrosion+mechanisms%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Mater%22%5BJournal%5D)">Insight into silicate-glass corrosion mechanisms.</a> Nat Mater. 7, 978-983 (2008).</li>
<li>Gin, S., Ryan, J. V., Schreiber, D. K., Neeway, J., Cabié, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contribution+of+atom-probe+tomography+to+a+better+understanding+of+glass+alteration+mechanisms%3A+Application+to+a+nuclear+glass+specimen+altered+25years+in+a+granitic+environment%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Geol%22%5BJournal%5D)">Contribution of atom-probe tomography to a better understanding of glass alteration mechanisms: Application to a nuclear glass specimen altered 25years in a granitic environment.</a> Chem Geol. 349 - 350, 99-109 (2013).</li>
<li>Geisler, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+mechanism+of+borosilicate+glass+corrosion+revisited%5BTitle%5D)+AND+%22Geochim+Cosmochim+Acta%22%5BJournal%5D)">The mechanism of borosilicate glass corrosion revisited.</a> Geochim Cosmochim Acta. 158, 112-129 (2015).</li>
<li>Geisler, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aqueous+corrosion+of+borosilicate+glass+under+acidic+conditions%3A+A+new+corrosion+mechanism%5BTitle%5D)+AND+%22J+Non-Crystalline+Solids%22%5BJournal%5D)">Aqueous corrosion of borosilicate glass under acidic conditions: A new corrosion mechanism.</a> J Non-Crystalline Solids. 356, 1458-1465 (2010).</li>
<li>Putnis, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Why+mineral+interfaces+matter%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Why mineral interfaces matter.</a> Science. 343, 1441-1442 (2014).</li>
<li>Putnis, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mineral+replacement+reactions%3A+from+macroscopic+observations+to+microscopic+mechanisms%5BTitle%5D)+AND+%22Mineralogical+Magazine%22%5BJournal%5D)">Mineral replacement reactions: from macroscopic observations to microscopic mechanisms.</a> Mineralogical Magazine. 66, 689-708 (2002).</li>
<li>Lenting, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Towards+a+unifying+mechanistic+model+for+silicate+glass+corrosion%5BTitle%5D)+AND+%22NPJ+Mater+Degrad%22%5BJournal%5D)">Towards a unifying mechanistic model for silicate glass corrosion.</a> NPJ Mater Degrad. 2, 28(2018).</li>
<li>Fritzsche, M. B. K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22The+aqueous+corrosion+of+borosilicate+glasses+studied+in+operando+by+in+situ+fluid-cell+Raman+spectroscopy.%22">The aqueous corrosion of borosilicate glasses studied in operando by in situ fluid-cell Raman spectroscopy. Dissertation</a>. , University of Bonn. Germany. https://hdl.handle.net/20.500.11811/10602 (2023).</li>
<li>Iler, K. R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aIler%2C+KR+%22The+chemistry+of+silica%3A+Solubility%2C+polymerization%2C+colloid+and+surface+properties+and+biochemistry+of+silica%22">The chemistry of silica: Solubility, polymerization, colloid and surface properties and biochemistry of silica</a>. , Wiley. (1979).</li>
<li>Gin, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+fate+of+silicon+during+glass+corrosion+under+alkaline+conditions%3A+A+mechanistic+and+kinetic+study+with+the+International+Simple+Glass%5BTitle%5D)+AND+%22Geochim+Cosmochim+Acta%22%5BJournal%5D)">The fate of silicon during glass corrosion under alkaline conditions: A mechanistic and kinetic study with the International Simple Glass.</a> Geochim Cosmochim Acta. 151, 68-85 (2015).</li>
<li>Putnis, C., Ruiz-Agudo, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+mineral-water+interface%3A+Where+minerals+react+with+the+environment%5BTitle%5D)+AND+%22Elements%22%5BJournal%5D)">The mineral-water interface: Where minerals react with the environment.</a> Elements. 9, 177-182 (2013).</li>
<li>Icenhower, J. P., Steefel, C. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissolution+rate+of+borosilicate+glass+SON68%3A+A+method+of+quantification+based+upon+interferometry+and+implications+for+experimental+and+natural+weathering+rates+of+glass%5BTitle%5D)+AND+%22Geochim+Cosmochim+Acta%22%5BJournal%5D)">Dissolution rate of borosilicate glass SON68: A method of quantification based upon interferometry and implications for experimental and natural weathering rates of glass.</a> Geochim Cosmochim Acta. 157, 147-163 (2015).</li>
<li>Icenhower, J. P., Steefel, C. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimentally+determined+dissolution+kinetics+of+SON68+glass+at+90%C2%B0C+over+a+silica+saturation+interval%3A+Evidence+against+a+linear+rate+law%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nuc+Mater%22%5BJournal%5D)">Experimentally determined dissolution kinetics of SON68 glass at 90°C over a silica saturation interval: Evidence against a linear rate law.</a> J Nuc Mater. 439, 137-147 (2013).</li>
<li>Lenting, C., Geisler, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Corrosion+of+ternary+borosilicate+glass+in+acidic+solution+studied+in+operando+by+fluid-cell+Raman+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22NPJ+Mater+Degrad%22%5BJournal%5D)">Corrosion of ternary borosilicate glass in acidic solution studied in operando by fluid-cell Raman spectroscopy.</a> NPJ Mater Degrad. 5, 37(2021).</li>
<li>Lönartz, M. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+heavy+ion+irradiation+on+the+forward+dissolution+rate+of+borosilicate+glasses+studied+in+situ+and+real+time+by+fluid-cell+raman+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Materials%22%5BJournal%5D)">The effect of heavy ion irradiation on the forward dissolution rate of borosilicate glasses studied in situ and real time by fluid-cell raman spectroscopy.</a> Materials. 12 (9), 1480(2019).</li>
<li>Müller, G., Fritzsche, M. B. K., Dohmen, L., Geisler, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Feedbacks+and+non-linearity+of+silicate+glass+alteration+in+hyperalkaline+solution+studied+by+in+operando+fluid-cell+Raman+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Geochim+Cosmochim+Acta%22%5BJournal%5D)">Feedbacks and non-linearity of silicate glass alteration in hyperalkaline solution studied by in operando fluid-cell Raman spectroscopy.</a> Geochim Cosmochim Acta. 329, 1-21 (2022).</li>
<li>Müller, G. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aM%C3%BCller%2C+G+%22Raman+spectroscopic+ex+situ+and+in+situ.+investigations+of+the+aqueous+corrosion+of+soda-lime+silicate+glasses%22">Raman spectroscopic ex situ and in situ. investigations of the aqueous corrosion of soda-lime silicate glasses</a>. , University of Bonn. Bonn. (2019).</li>
<li>Sulzbach, M., Geisler, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+replacement+of+celestine+%28SrSO4%29+by+strontianite+%28SrCO3%29+in+aqueous+solution+studied+in+situ+and+in+real+time+using+fluid-cell+Raman+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Minerals%22%5BJournal%5D)">The replacement of celestine (SrSO4) by strontianite (SrCO3) in aqueous solution studied in situ and in real time using fluid-cell Raman spectroscopy.</a> Minerals. 14 (2), 164(2024).</li>
<li>Dohmen, L. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22In+situ+.observations+of+reaction+and+transport+phenomena+during+silicate+glass+corrosion+by+fluid-cell+Raman+spectroscopy%3A+Method+development+and+applications.+Unpubl.%22">In situ .observations of reaction and transport phenomena during silicate glass corrosion by fluid-cell Raman spectroscopy: Method development and applications. Unpubl. PhD thesis</a>. , University of Bonn. Germany. (2019).</li>
<li>Everall, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Confocal+Raman+microscopy%3A+Why+the+depth+resolution+and+spatial+accuracy+can+be+much+worse+than+you+think%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Spectrosc%22%5BJournal%5D)">Confocal Raman microscopy: Why the depth resolution and spatial accuracy can be much worse than you think.</a> Appl Spectrosc. 54, 1515-1520 (2000).</li>
<li>Everall, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Depth+profiling+with+confocal+raman+microscopy%2C+part+II%5BTitle%5D)+AND+%22Spectroscopy%22%5BJournal%5D)">Depth profiling with confocal raman microscopy, part II.</a> Spectroscopy. 19, 22-27 (2004).</li>
<li>Everall, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+influence+of+out-of-focus+sample+regions+on+the+surface+specificity+of+confocal+Raman+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Spectrosc%22%5BJournal%5D)">The influence of out-of-focus sample regions on the surface specificity of confocal Raman microscopy.</a> Appl Spectrosc. 62, 591-598 (2008).</li>
<li>Hauke, K., Kehren, J., Böhme, N., Zimmer, S., Geisler-Wierwille, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+situ+hyperspectral+Raman+Imaging%3A+A+new+method+to+investigate+sintering+processes+of+ceramic+material+at+high-temperature%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Sci%22%5BJournal%5D)">In situ hyperspectral Raman Imaging: A new method to investigate sintering processes of ceramic material at high-temperature.</a> Appl Sci. 9, 1310(2019).</li>
<li>Davis, K. M., Tomozawa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+infrared+spectroscopic+study+of+water-related+species+in+silica+glasses%5BTitle%5D)+AND+%22J+Non-Crystalline+Solids%22%5BJournal%5D)">An infrared spectroscopic study of water-related species in silica glasses.</a> J Non-Crystalline Solids. 201, 177-198 (1996).</li>
<li>Long, D. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLong%2C+DA+%22Raman+spectroscopy%22">Raman spectroscopy</a>. , McGraw Hill International Book Company. Great Britain. (1977).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>ברגים צולבים (6 חלקים)</td><td>---</td><td>---</td><td></td></tr><tr><td>חוט סיליקון כחול</td><td>Reichelt Elektronik</td><td></td><td>חתך רוחב:&nbsp; 1.5 מ"מ&sup2;, אורך: 2 מ'</td></tr><tr><td>קבלים</td><td>Reichelt Elektronik</td><td></td><td>קיבולת: 100 nF</td></tr><tr><td>מחברים לפי המשתמש s choice</td><td>Reichelt Elektronik</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Eurotherm Controller 3216</td><td>Eurotherm / Emerson</td><td>קוד הזמנה 3216 CC VH LXXX X XXX G ENG XXXXX</td><td></td></tr><tr><td>טבעות ללא אוגן ETFE&nbsp;</td><td>דרווין מיקרופלואידיקס</td><td>מק"ט: ID-P-200X</td><td>1/4 אינץ'-28 עבור 1/16 אינץ' OD&nbsp;</td></tr><tr><td>תא נוזל (מיכל + מכסה)</td> <td>תוצרת בית</td><td>---</td><td>שרטוט טכני המסופק בנספח (S1-S2)</td></tr> <tr><td>גוף חימום, תנור חימום מתכת-קרמי (MCH) דיסק</td><td>עליבאבא</td><td></td><td>D: 30 מ"מ, גובה: 1.5 מ"מ; https://german.alibaba.com/product-detail/DC-Power-Supply-30mm-MCH-Round-1600118228465.html?spm=a 2700.7724857.0.0.7cde5nqq5nqq2n</td></tr><tr><td>ספקטרומטר רמאן Horiba HR800</td><td>HORIBA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>LabSpec 6.5.1.24 כבל חשמל חבילת</td><td></td><td></td><td></td>ספקטרוסקופיה</tr><tr><td>עם תקע, עומס + ניטרלי (L+N)</td> אורך <td>Reichelt Elektronik</td><td></td><td>: 2 מ'</td></tr><tr><td>נתיך רשת 1A&nbsp;</td><td>Reichelt Elektronik</td><td></td><td>5x20 מ"מ&amp2;</td></tr><tr><td>מחזיק נתיכים לרשת החשמל&nbsp;</td><td>Reichelt Elektronik</td><td></td><td>5x20 מ"מ&amp2;</td></tr><tr><td>מתג נדנדה לרשת&nbsp;</td><td>Reichelt Elektronik</td><td></td><td>230VAC 2A</td></tr><tr><td>אביזרי מיקרופלואידית מתאם נקבה לואר ל 1/4-28 זכר&nbsp;</td><td>Darwin Microfluidics</td><td>מק"ט: ID-P-618</td><td></td></tr><tr><td>Millex מסנני מזרק</td><td>Merck</td><td>SLGPR33RS</td><td></td></tr><tr><td>NaHCO3</td><td>Merck</td><td>CAS-144-55-8</td><td></td></tr><tr><td>NMOS Mosfet F1010N</td><td>Reichelt Elektronik</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מארז פלסטיק</td><td>Reichelt Elektronik</td><td>TEKO KL22</td><td>מארז 178x128x72</td></tr><tr><td>מחזיק מדגם PTFE</td><td>תוצרת בית</td><td>---</td><td></td></tr><tr><td>צינורות PTFE&nbsp;</td><td>Darwin Microfluidics</td><td>BL-PTFE-1608-20</td><td>1/16 אינץ' OD</td></tr><tr><td>חוט סיליקון אדום</td><td>חתך Reichelt Elektronik</td><td></td><td>: 1.5 מ"מ&sup2;, אורך: 2 מ'</td></tr><tr><td>נגד</td><td>Reichelt Elektronik</td><td></td><td>1/4W, נגד 10kOhm</td></tr><tr><td></td><td>Reichelt Elektronik</td><td></td><td>1/4W, 2.2kOhm</td></tr><tr><td>חלון ספיר&nbsp;</td><td>Edmund Optics GmbH</td><td>#71-225</td><td>D: 15 מ"מ H: 100 ומיקרו; m</td></tr><tr><td>שסתום כיבוי 1/4-28&nbsp;</td><td>דרווין מיקרופלואידיקס</td><td>מק"ט: ID-P-782&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>מכונת כביסה מסיליקון</td><td>ART Elektromechanik</td><td>מותאמת אישית למכון</td><td>OD: 15 מ"מ, ID: 8 מ"מ; גובה: 0.5 מ"מ</td></tr><tr><td>ספק כוח במצב מיתוג&nbsp;</td><td>Reichelt Elektronik</td><td>SNT RS 25 5</td><td>5V,</td></tr><tr><td>כבל מאריך צמד תרמי 5A, תקע/שקע, סוג K</td><td>רכיבי RS GmbH</td><td></td> שקע צמד תרמי <td>2 מ'</td></tr><tr><td>, סוג K, תושבת מארז</td><td>רכיבי RS GmbH</td><td></td><td></td></tr><tr><td>צמד תרמי, סוג K</td><td>TC Direct</td><td></td><td>D: 1 מ"מ, L: 50-100 מ"מ</td></tr><tr><td>כבלים שונים לחיווט בקופסה</td><td>Reichelt Elektronik</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

ספקטרוסקופיה של תא נוזל רמאן למחקרי אופרנדו של תופעות תגובה והובלה במהלך קורוזיה של זכוכית סיליקט

Fluid-cell Raman Spectroscopy for operando Studies of Reaction and Transport Phenomena during Silicate Glass Corrosion

להלן, המאפיינים העיקריים של המתודולוגיה מומחשים על ידי תוצאות ניסוי קורוזיה עם דגימת זכוכית Na בורוסיליקט משולשת (TBG) ותמיסת NaHCO3 של 0.5 M בטמפרטורה נומינלית של 90 מעלות צלזיוס, כלומר, אותם תנאים כמו לניסויים של גייזלר ואחרים.4. הטמפרטורה בפועל בעומק המדידה הייתה 86 ±-1 מעלות צלזיוס, כפי שנקבע משינוי התדר תלוי הטמפרטורה של רצועת הביקרבונט ליד 1016 ס"מ-1 (בטמפרטורת החדר)4. ה-TBG כבר שימש בניסויים קודמים של FCRS 24,30,31,35. הניסוי נערך עם ספקטרומטר ראמאן קונפוקלי Horiba Scientific HR800 במכון למדעי הגיאוגרפיה של אוניברסיטת בון, גרמניה. המערכת מצוידת בלייזר Nd: YVO4 (532.11 ננומטר) כפול תדר עם הספק יציאה של 2.2 W והתקן מצמד טעון מכפיל אלקטרונים (איור 3B). נעשה שימוש במטרה למרחק עבודה ארוך (LWD) פי 100 עם צמצם מספרי של 0.8, סורג ספקטרומטר עם 600 חריצים למ"מ, חור קונפוקלי של 600 מיקרומטר ורוחב חריץ כניסה ספקטרומטר של 200 מיקרומטר. הספקטרומטר כויל בתחילה עם גביש יחיד מסיליקון בעל פס ראמאן מסדר ראשון ב-520.7 ס"מ-1. אות הרמאן נמדד בטווחי מספרי הגל שבין 200 ל-1735 ו-2800 ל-4000 ס"מ-1. תחום מספרי הגל הראשון כולל קו Ne ב-1707.36 ס"מ-1 שנרשם כתקן מספר גל פנימי לתיקון כל ספקטרום עבור כל תזוזת ספקטרומטר במהלך מדידות ארוכות טווח של עד מספר ימים (הנובעים משינויי טמפרטורה ± של 0.5 מעלות צלזיוס במעבדה). נתוני הרמאן המוצגים כאן תוקנו רק, אם לא צוין אחרת, עבור תנודות תדר אפשריות על ידי התאמת פונקציה גאוס לקו Ne המתועד24,39. בנוסף, נעשה שימוש בקו Ne כדי לקבוע באופן אמפירי את הרזולוציה הספקטרלית, שניתנה על ידי הרוחב המלא בחצי מקסימום (FWHM), שהיה 5.1 ס"מ-1.
איור 5A מציג את ההתפתחות הזמנית של ההתפלגות המרחבית של הזכוכית, התמיסה וה-SAL כפי שהיא מוצגת על ידי התוכנה באמצעות הספקטרום הגולמי המוקלט. תמונה זו של זמן לעומת מיקום בצבע כוזב נוצרה מסריקות קו, כלומר ממדידות נקודתיות בכיוון x על פני ממשק הזכוכית/תמיסה. התמונה מציגה ממשק זכוכית/תמיסה נסוג ברציפות במהלך 4.0 השעות הראשונות, מה שמצביע על התמוססות תואמת של הזכוכית. האותות הראשונים של סיליקה אמורפית זוהו לאחר 8.3 שעות, ולוכדים את המשקעים של ה-SAL. איור 5B מציג ספקטרום Raman גולמי מייצג שהוקלט מנקודה אחת (פיקסל) של התמיסה, ה-SAL והזכוכית, יחד עם חלונות התדרים הבודדים המשמשים לשילוב עוצמה כדי להמחיש את ההתפלגות המרחבית שלהם, כפי שמוצג באיור 5A ובאיור 6A. התצפית העיקרית מניסוי זה שיש להדגיש כאן היא היווצרות אזור עשיר במים בין ה-SAL לזכוכית שמתחתיה. האזור העשיר במים הזה החל להיווצר אחרי כ-80 שעות, ומרגע זה הוא גדל לשכבת מים בין-פני שקופה ברוחב של כ-6 עד 8 מיקרומטר (איור 6A). באיור 6B, מוצג ספקטרום Raman ממוצע מייצג בטווח התדרים של תנודות מים מהתמיסה בתפזורת, ה-SAL, פתרון הממשק והזכוכית הנומינלית נטולת המים. הספקטרום מדגיש את הפרש העוצמה של H2O בין הפתרון בתפזורת לפתרון הממשק, אך גם שהספקטרום מה-SAL כולל אות חדש קרוב ל-3600 ס"מ-1 שניתן להקצות לתנודות Si-OH35. פס OH נוסף זה אינו נראה בספקטרום משכבת המים הפנימית והתמיסה בתפזורת, מה שמהווה עדות נוספת לכך שפער ברור בין הזכוכית הטהורה ל-SAL התפתח לאט במהלך הניסוי שהתמלא במים. היווצרות שכבת מים בין-פנים כזו (או ממשק עשיר במים) בזמן שהתגובה מתבצעת היא מאפיין מהותי של מודל ICDP ולא ניתן להסבירה על ידי מנגנון השטיפה המקובל 4,17. לעובדה שניתן לשחזר תצפית זו יש חשיבות רבה מכיוון שברור שיש לקחת אותה בחשבון בגישות מודלים שמטרתן לדמות באופן מציאותי את הקורוזיה של זכוכית סיליקט בתמיסות מימיות.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67763/67763fig01.jpg"> איור 1: ייצוג סכמטי של שני המודלים החשובים ביותר של קורוזיה מזכוכית מכניסטית. (A) מודל השטיפה הקלאסי13,16 ו-(B) מודל הפירוק-משקעים בצימוד ממשק (ICDP)19,20 עם אזור אינטרדיפוזיה (ID)23. נתון זה שונהמ-24. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67763/67763fig01large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67763/67763fig02.jpg"> איור 2: מערך ניסיוני של ספקטרוסקופיה של תאי נוזל ראמאן. (A) קרן הלייזר מיושרת במקביל לכיוון חזית התגובה. תא התגובה מצויד בפלטת חימום בתחתית וכניסה ויציאה להחלפת פתרונות אופציונליים או ניסויי זרימה. (B) שרטוט של ספקטרומטר ראמאן שמצויד במיקרוסקופ, שלב x-yz אוטומטי ומכשיר מצמד-מטען (CCD) לגילוי האור המפוזר. (C) שרטוט טכני סכמטי של רכיבי ה-PEEK של תא הנוזל. (D) תמונה של תא נוזל מלא שמותקן על הבמה האוטומטית של מיקרוסקופ ראמאן. ההגדרה היא לא לקנה מידה. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67763/67763fig02large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67763/67763fig03.jpg"> איור 3: הרכבת מכסה תא הנוזל. (A) דגימה מלוטשת ומחזיק PTFE (B) דסקית סיליקון המונחת על מכסה תא הנוזל. (ג) חלון הספיר ממוקם במדויק על גבי מכונת הכביסה. (ד) מחזיק PTFE עם הדגימה הפונה לחלון הספיר המונח על החלון. (E) מכסה PEEK מוברג המקבע את מיקום הדגימה. (F) מבט מהצד של המכסה המוברג היטב על המכסה. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67763/67763fig03large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67763/67763fig04.jpg"> איור 4: עלילת מחסנית של ספקטרום ראמאן גולמי בעומקים שונים. תרשים מחסנית מהניסוי שהוצג עם זכוכית Na בורוסיליקט ותמיסת NaHCO3 0.5 M. פני השטח של חלון הספיר מוגדרים ל- z = 0. בהתחשב בעובי של 100 מיקרומטר של חלון הספיר, המרחק בין תחתית החלון לצד העליון של מונוליט הזכוכית ב -150 מיקרומטר הוא כ -50 מיקרומטר. תצוגת הספקטרום הכחולה שילבה ספקטרום של ספיר, תמיסת NaHCO3 0.5 M וזכוכית Na בורוסיליקט. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67763/67763fig04large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67763/67763fig05.jpg"> איור 5: התפלגות הזכוכית, התמיסה ו-SAL מבוסס-סיליקה כפונקציה של זמן ומרחב ב-86°C. (A) פרופילי קו Raman היפרספקטרלי על פני ממשק הזכוכית/תמיסה כפונקציה של זמן במשך 24 השעות הראשונות של הניסוי עם זכוכית Na בורוסיליקט ותמיסת NaHCO3 של 0.5 M. (B) תרשים מחסנית של ספקטרום ראמאן גולמי שעובד ממדידת נקודה בודדת (מלבנים לבנים ב-(A)). הקווים המקווקווים האדומים, הירוקים והכחולים מציינים את טווחי מספרי הגל ששימשו להדמיית הזכוכית (1000 - 1250 ס"מ-1), תמיסת הביקרבונט (1560 - 1700 ס"מ-1) ו-SAL מבוסס סיליקה (250 - 600 ס"מ-1), בהתאמה. עוצמת הרמאן בתוך גבולות אלה שולבה לאחר חיסור של רקע ליניארי שהוגדר על ידי העוצמה בגבולות חלון מספר הגל. סמל הכוכב מסמן אותות חלשים מחלון הספיר. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67763/67763fig05large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67763/67763fig06.jpg"> איור 6: התפלגות הזכוכית, ממשק עשיר במים וה-SAL כפונקציה של זמן-מרחב יחד עם ספקטרום ראמאן מייצג. (A) פרופילי קו ראמאן היפרספקטרלי על פני ממשק הזכוכית/תמיסה כפונקציה של זמן לתקופה שבין 81 שעות ל-140 שעות של הניסוי עם זכוכית Na בורוסיליקט ותמיסת NaHCO3 של 0.5 M, מראה היווצרות שכבת מים ממשק בין הזכוכית ל-SAL. (B) ספקטרום ראמאן גולמי מוערם ממוצע על פני האזור המסומן על ידי ריבועים ב-(A), מה שמראה ירידה באות העוצמה של מצבי המים של Raman בהתאמה בתוך ה-SAL ועלייה בין ה-SAL לזכוכית המתמוססה. בתוך ה-SAL, נצפתה עוצמת אות נוספת בסביבות 3600 ס"מ-1 שניתן להקצות למצב המתיחה של קבוצות סילנול (H-bonded ל-Si-O-)40. אות המים החלש הנראה מאזור הזכוכית נובע משכבת התמיסה בין חלון הספיר למשטח דגימת הזכוכית. הפסגות החדות הן קווי Ne. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67763/67763fig06large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67763/67763fig07.jpg"> איור 7: נקודות קריטיות של ניסויי FCRS. (A) לכידה פוטנציאלית וגרעין של כיסי אוויר לאורך ממשקי חומרים (לא בקנה מידה). (B) רווח מלא בתמיסה בין החלק התחתון של חלון הספיר לבין הצד העליון של דגימת הזכוכית (לא בקנה מידה). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67763/67763fig07large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
איור משלים 1: שרטוט טכני של מחזיק המדגם העשוי מ-PTFE. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67763/S1_PTFE_sample%20holder_Tech%20Drawing.pdf" target="_blank">אנא לחץ כאן להורדת קובץ זה.</a>
איור משלים 2: שרטוט טכני של רכיבי תאי הנוזל העשויים מ-PEEK. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67763/SF2_Technical%20drawing.png" target="_blank">אנא לחץ כאן להורדת קובץ זה.</a>
איור משלים 3: ציור תצוגה מפוצץ טכני של רכיבי תאי הנוזל העשויים מ-PEEK. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67763/SF3_Technical%20exploded%20view%20drawing.png" target="_blank">אנא לחץ כאן להורדת קובץ זה.</a>
איור משלים 4: תיאור מפורט של תנור החימום של תא הכור. גוף החימום של תא הכור הוא דיסק חימום מתכת-קרמי (MCH), הסובל טמפרטורות של עד 400 מעלות צלזיוס. קוטרו 30 מ"מ ועובי 1.5 מ"מ. גוף החימום מחובר לבקר טמפרטורה באמצעות מעגל אלקטרוני קטן. החיבור בין המחמם לבקר מתבצע על ידי חוטי סיליקון גמישים וסובלניים לחום. בקר הטמפרטורה שוכן יחד עם המעגל האלקטרוני וספק כוח 5 וולט בקופסת פלסטיק קטנה. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67763/Supplementary%20Figure%204_RE.png" target="_blank">אנא לחץ כאן להורדת קובץ זה.</a>

Fluid-cell Raman Spectroscopy (FCRS) enables the real-time and space-resolved (operando) study of reaction mechanisms, kinetics, and their mutual ...

fluid-cell-raman-spectroscopy-for-operando-studies-reaction-transport

Research

JoVE Journal

Chemistry

כימיה

אנחנו דנים הקמה ותפעול של מערכת מורכבת אופטית לא לינארית המשתמשת מיתוג מהירים כל אופטי לבודד ראמאן אותות הקרינה. באמצעות מערכת זו אנו מסוגלים להפריד בהצלחה אותות רמן הקרינה ניצול אנרגיות וכוחות הדופק הממוצע להישאר בטוחים מבחינה ביולוגית.

דחיית רקע הקרינה תהודה ו microspectroscopy ראמאן ספונטנית

ספקטרוסקופיית ראמאן היא טכניקה מתאימה ללא מגע, תווית ללא ניתוח של תאים חיים, רקמות מהונדסות בונה רקמות מקומיות. מקור ספציפיים טביעות אצבעות ספקטרלית ניתן להפיק נותחו באמצעות ניתוח רב משתני.

ללא קשר, לייבל ללא ניטור של תאים תאי מטריקס באמצעות ספקטרוסקופיית ראמאן

פתחנו תא עצמאי נוזלי, המאפשר הדמיה באמצעות נוזלים באמצעות מיקרוסקופ אלקטרוני הילוכים. תהליכים דינמיים של חלקיקים בנוזל יכולים להתגלות בזמן אמת עם רזולוצית המשנה ננומטר.

חושף תהליכים דינמיים של חומרים בנוזלים באמצעות מיקרוסקופ אלקטרוני הילוכים סלולריים נוזלי

אנו מציגים פלטפורמה ייחודית לאפיון משטחי האלקטרודה בתאי דלק תחמוצת מוצקים (SOFCs) המאפשרת ביצוע סימולטני של שיטות אפיון מרובות...

חיטוט ומיפוי משטחי אלקטרודה דלק תאי תחמוצת מוצקות

ניטור בזמן אמת מאפשר לאופטימיזציה מהירה של תגובות בוצעו באמצעות זרימה רציפה עיבוד. הנה הכנת 3-acetylcoumarin משמשת כדוגמא. המנגנון לביצוע באתר ניטור ראמאן מתואר, כמו גם את הצעדים הנדרשים כדי לייעל את התגובה.

ניטור בזמן אמת של תגובות בוצעו באמצעות רציפה זרימת עיבוד: הכנת 3-Acetylcoumarin כדוגמא

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לקירור ניסויי שיעור תלויים ellipsometry, אשר יכול לקבוע את טמפרטורת מעבר זכוכית (ז T), דינמיקה ממוצעת, שבריריות ומקדמות התפשטות של הנוזל מקורר הסופר וזכוכית עבור מגוון רחב של חומרים מזוגג.

קירור מדידות Ellipsometry תלויות דרג לקבוע את הדינמיקה של Thin Films המזוגג

פרוטוקול ראמאן צעד אחר צעד וניתוח spectroelectrochemical IR מוצג.

ראמאן ושיטות IR Spectroelectrochemical ככלים לניתוח מצומדת תרכובות אורגניות

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לתיאור חקירות באתרו לשעבר וב -באתרו של המרות מבניים במשקפיים מתכתי. אנחנו מועסקים שיטות אנליטיות מבוסס על הגרעין אשר לבדוק אינטראקציות hyperfine. נדגים את הישימות של מסות מוסבאואר, פיזור קדימה הגרעין של קרינה סינכרוטרון במהלך הניסויים מונחה-חום.

שיטות של באתרו לשעבר בחיי עיר חקירות של המרות מבניים: המקרה של התגבשות של משקפיים מתכתי

השימוש בספקטרוסקופיית FTIR לחקירת מאפייני פני השטח של מוצקים פוליגבישיים מתואר. הכנת כדורי לדוגמה, הפעלת הליכים, אפיון עם מולקולות בדיקה ולימודי מודל של שיתוף2 ספיחה הם דנו.

באתרו FTIR ספקטרוסקופיית ככלי לחקירת גז/אינטראקציה מוצקה: שיתוף משופר מים2 Adsorption ב uio-66 מתכת-אורגני המסגרת

פרוטוקול זה מציג את פלטפורמת משולבת ראמאן ספקטרוסקופית (MS) של המסה המסוגלת להשיג רזולוציה של תא בודד. ספקטרוסקופית ראמאן ניתן להשתמש כדי ללמוד תגובה תאית לסמים, בעוד MS יכול לשמש ניתוח ממוקד וכמותי של ספיגת התרופה ואת חילוף החומרים.

ספקטרוסקופיית ראמאן משולבת ופלטפורמת ספקטרומטר המסה ללימוד תא יחיד קליטת סמים, מטבוליזם, ואפקטים

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לביצוע בניסויים תגובת גז תא סגור situ TEM תוך פירוט מספר שיטות הכנה מדגם נפוץ.

ביצוע באתרו תגובות גז תא סגור במיקרוסקופ אלקטרונים ההולכה

חקור תהליכי קורוזיה של זכוכית סיליקט בזמן אמת באמצעות ספקטרוסקופיית רמאן בתא נוזלי. שיטה זו מאפשרת לחוקרים ללמוד על מנגנוני תגובה והובלה בממשקים מוצק-נוזל בטמפרטורות גבוהות.

ספקטרוסקופיה של תא נוזל רמאן למחקרי אופרנדו של תופעות תגובה והובלה במהלך קורוזיה של זכוכית סיליקט

גלה סרטונים נוספים