Name: Boyalar Kimyasal Ulaştırma Karakterizasyonu bir Ters Analizi Yaklaşımı (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-08-29T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 42 s
Description: Öğrenin, ince boya kaplamalarındaki kimyasal taşınma dinamiklerini yüksek vakum ve kütle spektrometrisi kullanarak nasıl karakterize edeceğinizi. Bu yöntem, doygunluk ve difüzyon sabitlerinin belirlenmesine olanak tanır.

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

Yazarlar alet tasarım desteği için Dr Wes Gordon (ECBC) teşekkür ederim. Bu çalışma programı CA08MSB317 altında Eric Lowenstein&#39;a ve Michael Roberts (Savunma Tehdit Azaltma Dairesi) tarafından finanse edilen iki araştırma programlarından kümülatif sonuçlarını temsil eder. Bu tarifnamede değinilen teknik raporlar elde edilebilir <a href="http://www.dtic.mil">http://www.dtic.mil</a> .

İstenen Çevreye 1. Durum Boya Yüzeyleri <ol><li> Belirli bir sıcaklık ve bağıl nem (20 ° C, 50%) olarak alt-tabaka hale getirilmesi için, önceden ayarlayın kazanı. Sıcaklık ve su içeriği hem de anlamlı malzemelerin içine emilim oranlarını etkileyebilir beri alt katman şartları sürekli korunduğundan emin olun. </li><li> 0.32 cm kalınlığında kaplama, toplam kaplama kalınlığına sahip bir boya tabakası (6 MIL-DTL-53039, bir çözücü dağılabilen (SS) alifatik poliüretan kaplama sistemi) ile 20,25 cm2&#39;lik bir yüzey alanına sahip 5.08 cm çapında paslanmaz çelik diskler ( yaklaşık 100 mikron astar ve üst kat). Test yüzeyine sahip paslanmaz çelik tepsiler üzerine (replika istenen sayıda) yüzü yukarı bakacak şekilde alt-tabakalar, bir kimyasal maddeye maruz kalmasına yerleştirin. </li><li> Petri kapları ile yüzeylerde örtün. En az 60 mil için çevre odasına testi substratlar içeren tepsileri yerleştirinn ama ideal O / N, mümkünse. </li></ol> Şartlandırılarak Substratlarm 2. Bulaşma <ol><li> Bu laboratuvar önlüğü, gözlük ve eldiven gibi Don kişisel koruyucu ekipmanlar. </li><li> DİKKAT: Soğuk depolama kimyasal kirleticileri edinin ve birincil konteyner şişe oda sıcaklığına gelmesini sağlayınız. Bu protokolde kullanılan kimyasallar Kimyasal Ajan Standart Analitik Referans Malzeme (CASARM,% 98.0 saflıkta) notu HD ve CASARM (% 89.0 yüksek saflıkta) dereceli VX (her ikisi de sıvı faz) vardır. Ya nükleer manyetik rezonans veya gaz kromatografisi / kütle spektroskopisi analizleri gelen saflık bilgi edinin ve dosya korumak. NOT: DİKKAT: kimyasal savaş ajanlarının kullanımı sadece yürürlükteki emniyet, güvenlik ve kefalet önlemler kullanarak onaylı bir tesiste eğitimli personel tarafından yapılmalıdır. </li><li> DİKKAT: Bir pipet ile madde dağıtım aracını Fit ve ajan bir damlacık (örneğin, 1 ul) teslim aracı yapılandırın. Şapkasını çıkarmakkirletici flakon ve kaput yüzeyde kap yerleştirin, ipler yukarı bakacak. Pipet Pick up ve yavaş yavaş kirletici çözelti içine ucu indirin. Üreticinin talimatlarına uygun olarak bir madde ile maddesi sevk aracı yükleyin. Yavaşça kaput çalışma yüzeyine yüklenen pipet yerleştirmek ve kirletici şişeyi özetleyelim. </li><li> DİKKAT: Test yüzeylerde Karışmamalıdır. <ol><li> Çevre odasından test alt tabakaları içeren tepsileri çıkarın. </li><li> Test alt tabakalardan Petri yemekleri çıkarın ve kaput yüzeyde ayarlayın. Dijital kirlenme önce her alt tabaka görünümünü kaydetmek için her test substratı fotoğraflamak. </li><li> Yüklenen pipet Pick up ve tek bir damlacık teslim (örneğin, 1 ul) ilk test tabaka üzerine maddesi. Ek substratlar kirlenmesine neden olurken buharlaşmasını en aza indirmek için bir polistiren Petri kabı ile kirlenmiş malzemeyi kapsamaktadır. Her tabaka için tekrarlayın; (S pipet yenidengerekli olduğu gibi) 2.3 TEP. NOT: kirletici kütle teslim onaylamak için önce kromatografi ile analiz için substratların dozdan sonra pipet onay örneklerini toplar. </li><li> Test alt tabakalardan Petri kaplarına çıkarın ve kapak yüzeyi üzerinde ayarlayın. Dijital başlangıç ​​kirletici madde etkileşimleri kaydetmek için her test substratı fotoğraflamak. </li><li> Petri kapları ile testi yüzeylerde örtün. </li><li> Geri çevre odasına yüzeylerde tepsiye yerleştirin. </li></ol></li></ol> 3. Kirletici malzeme Etkileşim Yaşlanma Dönem <ol><li> Örnekleri yaşlanma öncesinde, Bölüm 4 kullanılmak üzere hazırlamak için paslanmaz çelik yüksek vakum deneysel odasını havalandırın. </li><li> Kimyasal madde çevre ilişkileri dinamikleri (örneğin, 60 dakika) göre değişik olabilir, belirtilen süre boyunca çevre odasında, yaşa kirlenmiş yüzeyler izin verin. </li><li> Çevreden gelen tabakaları kaldırkaput çalışma yüzeyinde ental odası ve yer. Test alt tabakalardan Petri yemekleri çıkarın ve dijital post-yaşlanma kirletici madde etkileşimleri kaydetmek için her tabakayı fotoğraf. </li><li> Test örnekleri (örneğin, birden çok hava geçirmez konteyner) çift içeren ve yüksek bir vakum odasına sahip çalışma başlık transfer. </li></ol> 4. Yüksek Vakum Buhar Emisyon Ölçüm Odası Yüksek vakum haznesi, turbo moleküler çekme pompası ve bir diyafram pompa desteği (Şekil 2) tarafından pompalanan küçük hacimli bir kaptır. Bir dört kutuplu kütle spektrometresi ile doğrudan ısı kontrollü bir alt-tabaka ile karşı karşıya tutucu ve yüksek vakum koşulları altında bulaşmış alttabakaları gerçek zamanlı gaz oluşumunu ölçmek için kullanılan bir bağlantı noktasına monte edilmektedir. Vakum hücresi, özellikleri ve malzemeler hakkında tüm ayrıntıları referans 4 dahildir. <ol><li> Bölmesi düzgün delindiğinden emin olun. </li><li> DİKKAT: Bölüm 3&#39;te hazırlanan örnekleri paketini ve test alt tabakaları Petri tabağı çıkarın. Paslanmaz çelik cımbız kullanarak her sıcaklık kontrollü substrat tutucu içine bir test substratı yerleştirin. </li><li> Vakum odasına mühür ve pompa aşağı dizisi başlar. Bölme, belirtilen yaş zamanda vakumlu sızdırmaz olduğu şekilde, bu adımı gerçekleştirmek (örneğin, 60 dakika) alt-tabaka kontamine zaman ile ilgili olarak. </li><li> Birim yük değerleri için spesifik KÜTLE (m / z) tespit zamanın bir fonksiyonu (kütle akışına doğrudan ölçüsü) olarak seçilen kütle fragmanı kanalı kayda başlayın. Kirletici kısmi basıncı tespit edilebilir sınırların altına düşene kadar &lt;0.25 Hz gerçek zamanlı olarak:,: (m / z = 109 HD, m / z = 114, VX), ilgi konusu moleküllere birincil kitle fragmanlarının yanı sıra, spesifik bir arka plan gaz türü bulunmamaktadır (- 8 Pa 10) kütle spektrometresi. </li><li> Için emisyon eğrileri toplayınsubstrattan kirletici emisyonu süresi. </li><li> Kirletici kütle akı odası basıncı taban düşmüştür kez kütle spektrometresi ile emisyon eğrileri Kaydı durdur. </li><li> Atmosfer basıncına göre yüksek bir vakum odasına havalandırın. </li></ol> Toplam Kalan Kirletici 5. Tedavi sonrası Değerlendirme <ol><li> Yüksek vakum buhar emisyonu bölmesi (HVVEC) cihazı açma ve paslanmaz çelik cımbız kullanarak odasından tabakayı çıkarın. </li><li> Cam kavanoz içine ekstre yerleştirilmesidir ve kavanoz, ekstraksiyon solventinin 20 ml ilave (örneğin, izopropil alkol: VX; kloroform: HD). Kavanoz kap ve kavanoz üç kez girdap. 60 dakika boyunca özütleme çözücüsü içinde substratın bırakın. </li><li> Tekrar JAR üç kez girdap ve sonra kavanoz şapkasını çıkarmak. Temiz, tek kullanımlık cam pipet kullanarak, gaz ya da sıvı ile analiz için bir şişe içine analitik özütleme, çözücünün yaklaşık olarak 1-2 ml aktarmakkromatografi 7 yüzeylerde tarafından tutulan kirletici kütlesini ölçmek için. </li></ol> 6. Veri Analizi ve Modelleme <ol><li> Substrattan kütle akışına ham verileri kütle spektrometrisi (ölçülen iyon akımından türetilmiş kısmi basınç) dönüştürün. Dedektörde olay buhar akışının tespit gaz türlerin kısmi basıncını dönüştürmek için Hertz Knudsen, formül bir kombinasyonunu kullanarak ve orijinal kirlenme olayından alt-tabaka üzerinde kirlenmiş alan oluşturan bir ölçekleme faktörünü içerir. </li><li> Boya kaplama yoluyla kirletici taşınması için doygunluk konsantrasyonu ve difüzyon sabiti değerleri (anahtar toplu taşıma parametreleri) belirlemek için ters yöntemleri (örneğin, Levenberg-Marquardt algoritması) kullanın. Bir tahmin buhar akı ile deneysel olarak belirlenen buhar akışına Karşılaştırması (uygulanan uygun sınır koşulları ile Fick&#39;in ikinci yasasının bir analitik çözüm (kaynak denklemi 4 bakınız 4)). </li&gt; <li> Kirletici malzeme sistemi için konsantrasyon profilleri tahmin toplu taşıma parametrelerini kullanın. </li></ol>

<ol><li>Willis, M. P., Mantooth, B. A., Lalain, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+Methodology+for+the+Estimation+of+Chemical+Warfare+Agent+Mass+Transport+Dynamics%2C+Part+II%3A+Absorption%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem.+C%22%5BJournal%5D)">Novel Methodology for the Estimation of Chemical Warfare Agent Mass Transport Dynamics, Part II: Absorption.</a> J. Phys. Chem. C. 116, 546-554 (2011).</li>
<li>Felder, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Estimation+of+Gas+Transport-Coefficients+from+Differential+Permeation%2C+Integral+Permeation%2C+and+Sorption+Rate+Data%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Membr.+Sci%22%5BJournal%5D)">Estimation of Gas Transport-Coefficients from Differential Permeation, Integral Permeation, and Sorption Rate Data.</a> J. Membr. Sci. 3, 15-27 (1978).</li>
<li>Taviera, P., Mendes, A., Costa, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+Determination+of+Diffusivity+and+Sorption+Coefficients+Using+Different+Time-lag+Models%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Membr.+Sci%22%5BJournal%5D)">On the Determination of Diffusivity and Sorption Coefficients Using Different Time-lag Models.</a> J. Membr. Sci. 221, 123-133 (2003).</li>
<li>Willis, M. P., Gordon, W. O., Lalain, T. A., Mantooth, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+Chemical+Agent+Transport+in+Paints%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Hazard+Mater%22%5BJournal%5D)">Characterization of Chemical Agent Transport in Paints.</a> J. Hazard Mater. 260, 907-913 (2013).</li>
<li>Lalain, T., Mantooth, B., Shue, M., Pusey, S., Wylie, D. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLalain%2C+T+%22The+Chemical+Contaminant+and+Decontaminant+Test+Methodology+Source+Document.+Second+Edition.+Report+No.+ECBC-TR-980%22">The Chemical Contaminant and Decontaminant Test Methodology Source Document. Second Edition. Report No. ECBC-TR-980</a>. , U.S. Army Edgewood Chemical Biological Center. Aberdeen Proving Ground, MD. (2011).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22MIL-DTL-53039B%3A+Coating+Aliphatic+Polyurethane%2C+Single+Component%2C+Chemical+Agent+Resistant%22">MIL-DTL-53039B: Coating Aliphatic Polyurethane, Single Component, Chemical Agent Resistant</a>. , U.S. Army Research Laboratory, Weapons and Materials Research Directorate, Materials Applications Branch, Specifications and Standards Office. Aberdeen Proving Ground, MD. (2005).</li>
<li>Shue, M., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aShue%2C+M+%22Low-Level+Analytical+Methodology+Updates+to+Support+Decontaminant+Performance+Evaluations.+Report+No.+ECBC-TR-883%22">Low-Level Analytical Methodology Updates to Support Decontaminant Performance Evaluations. Report No. ECBC-TR-883</a>. , Aberdeen Proving Ground, MD. U.S. Army Edgewood Chemical Biological Center. (2011).</li>
<li>Schwope, A. D., Klein, J. M., Sidman, K. R., Reid, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sorption-Desorption+Phenomena+of+Chemicals+from+Polymer+%28Paint%29+Films%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Hazard.+Mater%22%5BJournal%5D)">Sorption-Desorption Phenomena of Chemicals from Polymer (Paint) Films.</a> J. Hazard. Mater. 13, 353-367 (1986).</li>
<li>Li, F., Niu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Control+of+Volatile+Organic+Compounds+Indoors+-+Development+of+an+Integrated+Mass-Transfer-Based+Model+and+Its+Application%5BTitle%5D)+AND+%22Atmos.+Environ%22%5BJournal%5D)">Control of Volatile Organic Compounds Indoors - Development of an Integrated Mass-Transfer-Based Model and Its Application.</a> Atmos. Environ. 41, 2344-2354 (2007).</li>
<li>Li, F., Niu, J., Zhang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Physically-Based+Model+for+Prediction+of+VOCs+Emissions+from+Paint+Applied+to+an+Absorptive+Substrate%5BTitle%5D)+AND+%22Build.+Environ%22%5BJournal%5D)">A Physically-Based Model for Prediction of VOCs Emissions from Paint Applied to an Absorptive Substrate.</a> Build. Environ. 41, 1317-1325 (2006).</li>
<li>Li, F., Niu, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+Estimation+of+VOCs+Diffusion+and+Partition+Coefficients+in+Building+Materials+via+Inverse+Analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Build.+Environ%22%5BJournal%5D)">Simultaneous Estimation of VOCs Diffusion and Partition Coefficients in Building Materials via Inverse Analysis.</a> Build. Environ. 40, 1366-1374 (2005).</li>
<li>Li, F., Niu, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+Inverse+Technique+to+Determine+Volatile+Organic+Compounds+Diffusion+and+Partition+Coefficients+in+Dry+Building+Material%5BTitle%5D)+AND+%22Heat+and+Mass+Transfer%22%5BJournal%5D)">An Inverse Technique to Determine Volatile Organic Compounds Diffusion and Partition Coefficients in Dry Building Material.</a> Heat and Mass Transfer. 41, 834-842 (2005).</li>
<li>Li, F., Niu, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+Inverse+Approach+for+Estimating+the+Initial+Distribution+of+Volatile+Organic+Compounds+in+Dry+Building+Material%5BTitle%5D)+AND+%22Atmos.+Environ%22%5BJournal%5D)">An Inverse Approach for Estimating the Initial Distribution of Volatile Organic Compounds in Dry Building Material.</a> Atmos. Environ. 39, 1447-1455 (2005).</li>
<li>Vesely, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diffusion+of+Liquids+in+Polymers%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+Mater.+Rev%22%5BJournal%5D)">Diffusion of Liquids in Polymers.</a> Int. Mater. Rev. 53, 299-315 (2008).</li>
<li>Goossens, E. L. J., van der Zanden, A. J. J., Wijen, H. L. M., van der Spoel, W. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Measurement+of+the+Diffusion+Coefficient+of+Water+in+Paints+and+Polymers+from+Their+Swelling+by+Using+an+Interferometric+Technique%5BTitle%5D)+AND+%22Prog.+Org.+Coat%22%5BJournal%5D)">The Measurement of the Diffusion Coefficient of Water in Paints and Polymers from Their Swelling by Using an Interferometric Technique.</a> Prog. Org. Coat. 48, 112-117 (2003).</li>
<li>Arya, R. K., Vinjamur, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+Concentration+Profiles+Using+Confocal+Raman+Spectroscopy+in+Multicomponent+Polymeric+Coatings-Model+Validation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Polym.+Sci%22%5BJournal%5D)">Measurement of Concentration Profiles Using Confocal Raman Spectroscopy in Multicomponent Polymeric Coatings-Model Validation.</a> J. Appl. Polym. Sci. 128, 3906-3918 (2013).</li>
</ol>

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Boya HD ve VX için toplu taşıma parametreler buhar emisyon verilerinin sayısal ters analizi ile belirlenmiştir. Hesaplanan parametreler ile, daha sonra boya kaplama içerisinde kirletici maddelerin dağıtımı için zamana bağlı konsantrasyon gradyanı harita üretmek mümkün olmuştur. Ters analiz sonuçları SD boya HD çözünürlük VX daha yüksek olduğunu gösterdi, ama yayınım alt yaklaşık 5x oldu. Sonuçlar VX kirlilik profili SD boya tabakası nüfuz ise HD kirlilik, kaplamanın yüzeyinde yüksek düzeyde konsantre edilmiş olduğunu gö...

Kimyasal savaş ajanları ile materyallerin kirlenme ile ilgili kütle nakil mekanizmaları fiziksel durum geçişleri, Mobil türleri arasındaki kimyasal etkileşimleri ve malzemeler de dahil olmak üzere arayüzleri Evrişmiş çeşitli işlemler ile tahrik edilmektedir. Etkili dekontaminasyon teknolojileri, optimize edilmiş dekontaminasyon prosedürleri ve tahmin modelleri geliştirmek için, kirlenme süreci iyi emilimi ile malzemelerin içine kirleticilerin taşınması ve ortama geri sonraki kimyasal emisyon da dahil anlaşıldığı önemlidir. Sonuç olarak, bu yaklaşım, çevre koşullarının bir fonksiyonu olarak kirletici malzeme çifti için satıh-altı konsantrasyon profillerini değerlendirmek için geliştirilmiştir olması zorunludur. Bir süreklilik ölçekli, fizik-tabanlı model bir kontamine substrat emilen madde konsantrasyonu dağılımını tahmin etmek için geliştirilmiştir. Deneysel olarak türetilmiş toplu taşıma parametreler t tahminini etkinleştirmekO kirlenmiş malzeme sonrası dekontaminasyon emisyonun buhar. Bir malzeme konsantrasyon dağılımını tahmin becerisi potansiyel buhar tehlikelerin değerlendirmesini kolaylaştırmak ve, sırayla, toksikolojik tehlikeleri 1 doğru teşhis etkinleştirebilirsiniz. Bu yaklaşım, yayınım ve doygunluk konsantrasyonu gibi kirletici madde çifti özel toplu taşıma parametrelerinin tahmini için izin veren bir diğer senaryolar ve koşullar için dönüş izni modelleme. Bu çalışmada, kimyasal ajanlar bis (2-kloroetil) sülfid (damıtılmış hardal, kabarcıklı maddesi HD) ve O-etil S, solvent olarak dağılmış, poliüretan boya kaplama sıvı faz kirlenme tedavi eden - [2 (diisopropilamino) etil] methylphosphonothioate (VX), bir organofosfat sinir ajan. Geliştirilen metodoloji olmadan, HD ve VX gibi kimyasal savaş ajanları dahil olmak üzere kontamine malzemelerin, gaz desorpsiyon profillerini karakterizediğer engel çok sayıda kısıtlama 2,3 yaklaşır. Kirlenmiş alt-tabakalardan kirletici evrim süre-çözülmüş kütle spektrometrisi ölçümleri orijinal olay geçirgenlik başlayarak kirletici için emilen konsantrasyon profili de dahil olmak üzere kirletici malzeme için, toplu taşıma parametreleri hesaplamak için ters analizi ile bir dağılım taşınması model sağlar. Çevre koşullarının bir fonksiyonu gibi malzemelerin kirletici konsantrasyonu profillerini tanımlamak için bir öngörü yeteneği kurulması ile toksikolojik tehlikeler ve sonuçta etkili dekontaminasyon için yollar geliştirmek için yetenek geliyor. Bu yazıda, numune hazırlama ile ilgili detayları kimyasal savaş ajanı kirleticiler ile çalışma yanı sıra, kontamine materyallerden deneysel veri toplama ve sonraki modelleme 4 dahil sunulmaktadır. Deneysel çalışır azalan gibi gerçekleştirilmiştirkimyasal kirletici ve Dekontaminant kaynak belgedeki 5 ribed ve sonraki bölümde ele alınacaktır. Örnek hazırlama ve analiz adımları için bir akış şeması Şekil 1 &#39;de yer alan.

<table><tbody><tr><td>Paslanmaz Çelik Tepsi</td><td>McMaster Carr</td><td>4189T1</td><td>13-5/8" L x 9-3/4" W, http://www.mcmaster.com/#stainless-steel-trays/=p8dcgp</td></tr><tr><td>MIL-DTL-53039 solventle dağılabilen alifatik poliüretan kaplama sistemi</td><td></td><td></td><td>İç kaynak Çevre</td></tr><tr><td>Odası</td><td></td><td></td> Özel Tasarım tarafından sağlanan yüzeyler<td>. Vakum odası özellikleri ve referans 4'te yer alan malzemelerle ilgili tüm ayrıntılar.</td></tr><tr><td>bis (2-kloroetil) sülfür</td><td>CASARM</td><td></td><td>TOKSİ</td></tr><tr><td> O -etil S - [2- (diizopropilamino) etil] metilfosfonotiyoat</td><td>CASARM</td><td></td><td>ZEHİRLİ</td></tr><tr><td></td><td>Pipetleyici Fisher Bilimsel</td><td>22260201</td><td>Aralığı 1.0 ve mikro; l ila 10 ml</td></tr><tr><td>Pipet Uçları</td><td>Fisher Scientific</td><td>13-683-709</td><td>0.1 ml Hacim</td></tr><tr><td>Paslanmaz Çelik Yüksek Vakum Deney Odası</td><td></td><td></td><td>Özel Tasarım</td></tr><tr><td>Dört Kutuplu Kütle Spektrometresi</td><td>ExTorr</td><td>RGA300</td><td></td></tr><tr><td>Paslanmaz Çelik Cımbız</td><td>McMaster Carr</td><td>5516A15</td><td>Herhangi bir paslanmaz çelik cımbız uygundur.</td></tr><tr><td>Cam Ekstraksiyon Kavanozu</td><td>Bilimsel Spesiyaliteler</td><td>170808</td><td>Kavanoz, ~ 5 cm çapında bir alt tabakaya uyar. Farklı boyutlardaki yüzeyler için teflon kaplı kapaklı farklı cam kavanozlar uygundur.</td></tr><tr><td>Kloroform</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>650498</td><td>ZARARLIDIR. HD için ekstraksiyon çözücüsü, analitik yönteme bağlı olarak değişebilir.</td></tr><tr><td>İzopropanol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>650447</td><td>ZARARLIDIR. VX için ekstraksiyon çözücüsü, analitik yönteme bağlı olarak değişebilir.</td></tr><tr><td>Pastör Pipeti</td><td>VWR</td><td>14673-010</td><td>boyut = 5 3/4"</td></tr></tbody></table>

boyalar kimyasal ulaştırma karakterizasyonu bir ters analizi yaklaşımı

An Inverse Analysis Approach to the Characterization of Chemical Transport in Paints

Doğrudan bir malzeme içinde meydana gelen kimyasal taşıma ve etkileşimleri karakterize etmek için yeteneği (yani yeraltı dinamikleri) kirletici kütle taşıma ve malzeme dezenfekte yeteneği anlamak hayati bir bileşendir. Bir malzeme kirlenmiş ise, zamanla, malzemeden (örneğin kimyasal savaş ajanı türler gibi) son derece toksik kimyasalların taşıma buhar çıkmasına neden olabilir veya etkileşim personele perkütan maruz kalmaya neden olabilir cilde, transfer malzemesi. Nedeniyle kimyasal savaş ajanlarının yüksek toksisite, iz kimyasal miktarlarda serbest önemli bir meseledir. Emilen maddelerin eşleme yeraltı konsantrasyonu dağıtım ve nakil özellikleri tehlikeler denenmemiş koşullarda değerlendirilmesini sağlar. Ayrıca, bu araçlar nihayetinde geliştirilmiş dekontaminasyonlara veya dekontaminasyon prosedürleri tasarım yeraltı reaksiyon dinamiklerini tanımlamak için kullanılabilir. To Bu hedefe ulaşmak, bir ters analiz toplu taşıma modelleme yaklaşımı yeraltı konsantrasyon profillerinin hesaplanması için giriş parametresi olarak kontamine boya kaplamalar buharı emisyonuna zaman çözüme kütle spektroskopisi ölçümleri kullanır geliştirildi. Ayrıntılar distile dahil kirletici ve malzeme taşıma, yayılan kirletici buhar ölçümü için kütle spektrometresi uygulama ve canlı kimyasal savaş ajanları taşıma özelliklerini belirlemek için bir fizik tabanlı difüzyon modeli kullanılarak ters analizi uygulanması da dahil olmak, numune hazırlama sağlanır hardal (HD) ve sinir ajanı VX.

VX ve HD (ana kütle fragmanları zaman çözümlü bir kütle spektrometresi göre SD boyanmış alt-tabakalardan hesaplanan kütle VX akısı HD Şekil 3 görüntüler örneklerin üst panel kütle-yük oranı, m / z = 114 ve 109, sırasıyla). Bir iyonlaştırıcı, kütle analizörü veya filtre ve bir ücret dedektör: Bir dört kutuplu kütle spektrometresi üç ana bileşeni vardır. Gaz türleri elektron darbeli iyonlaştırma, (sıcak bir filaman tarzı elektron kaynağı) ile iyonize edilebilir ve üretilen iyonlar, iyon ...

Bu yazıda, çeşitli malzemelerin kimyasalların toplu taşıma parametrelerini hesaplamak için bir prosedür sunulmuştur. Bu işlem, gerçek zamanlı, yüksek vakumda kütle spektrometresi ile kaydedildi emisyon profilleri buhar ters-bazlı analiz difüzyon modeli kullanılarak içerir.

Boyalar Kimyasal Ulaştırma Karakterizasyonu bir Ters Analizi Yaklaşımı

The ability to directly characterize chemical transport and interactions that occur within a material (i.e., subsurface dynamics) is a vital component in ...

Aşağıdaki deneyin genel amacı, bir kimyasalın ince bir boya kaplamasının içine ve dışına taşıma dinamiklerini ve mekanizmalarını karakterize etmektir. Bu, ilgilenilen kirleticinin, kirleticinin boyalı yüzey ile etkileşimine izin veren test substratına uygulanmasıyla elde edilir. İkinci adım olarak, kontamine substrat, bir kütle spektrometresi kullanılarak kontamine substratın gaz desorpsiyon profilini karakterize eden yüksek vakumlu deney odasının içine yerleştirilir.Sonuçlar, alt tabakadan kirleticinin ölçülen kütle akışının analizine dayalı olarak boya boyunca kirletici madde taşınması için doygunluk, konsantrasyon ve difüzyon sabiti değerlerinin belirlenmesine izin verir. Bu yöntem, zararlı kimyasalların nüfuz etmesine neden olan özelliklerin belirlenmesi gibi malzeme karakterizasyonundaki soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu özelliklerin anlaşılması, dekontaminasyon yükünü azaltma ve bu kontamine malzemelerle etkileşime girmesi gereken insanlar için sağlık risklerini en aza indirme potansiyeline sahip kimyasal olarak sertleştirilmiş malzemelerin geliştirilmesini sağlar.Bu yaklaşımın Desorpsiyon ve integral teknikler gibi mevcut yöntemlere göre en büyük avantajı, ince film kaplamalarda son derece hassas kütle taşıma özelliklerinin belirlenmesine izin vermesidir. Daha sonra bu özellikleri kullanarak, emilen kirleticiler nedeniyle ortaya çıkan sağlık tehlikelerinin değerlendirilmesini ve tahmin edilmesini sağlayan malzemeler içindeki kimyasal dağılımları simüle etmek mümkündür. Bugün prosedürü gösteren, el yazması üzerinde ortak yazar olan Sean ve laboratuvarımızda kimyager olan Jan Lin olacak.Kimyasal savaş ajanlarıyla çalışmak son derece tehlikelidir ve yalnızca kişisel koruyucu ekipman, iki adam kuralı ve uygun şekilde onaylanmış mühendislik kontrolleri gibi gereksiz güvenlik ve güvenlik önlemleri kullanan eğitimli personel ve sertifikalı tesisler tarafından yapılmalıdır. İlk olarak, alt tabaka koşullandırma için çevre odasını, 20 santigrat derece olan belirtilen sıcaklık ve bağıl neme önceden ayarlayın ve %50 yerinde, 0,32 santimetre kalınlığında, 5,08 santimetre yarıçaplı, toplam boya kaplama kalınlığı yaklaşık 100 mikrometre olan boyalı paslanmaz çelik diskler, yukarı bakacak bir kimyasal maddeye maruz kalacak bir test yüzeyi olan paslanmaz çelik tepsiler üzerinde. Ardından, alt tabakaları Petri kapları ile örtün.Test substratlarını içeren tepsileri en az 60 dakika, ancak mümkünse ideal olarak gece boyunca çevre odasına yerleştirin. Uygun kişisel koruyucu ekipmanı taktıktan sonra, kimyasal kirleticileri soğuk hava deposundan alın ve kullanmadan önce oda sıcaklığına dengelenmelerini sağlayın. Bunu takiben, tekrarlayıcı pipete bir uç takın ve aletin uygun hacimde kirletici madde verecek şekilde ayarlandığından emin olun.Kirletici şişenin kapağını açtıktan sonra, kapağı davlumbaz yüzey dişleri yukarı bakacak şekilde yerleştirin. Pipeti aldıktan sonra, ucu yavaşça kirletici solüsyonun içine indirin. Ajan dağıtım aracını, üreticinin talimatlarına uygun olarak ajan ile yükleyin.Pipetin yan tarafındaki kolu yavaşça yukarı çekerek, yüklü pipeti nazikçe başlık çalışma yüzeyine yerleştirin ve kirletici şişeyi tekrar kapatın. Test substratlarını içeren tepsiler çevre odasından çıkarıldıktan sonra, Petri kaplarını çıkarın ve dijital olarak davlumbaz yüzeyine yerleştirin. Kontaminasyondan önce her bir alt tabakanın görünümünü kaydetmek için her bir test alt tabakasının fotoğrafını çekin.Ardından, ilk test substratına tek bir damla ajan verin. Ek alt tabakaları kirletirken buharlaşmayı en aza indirmek için kontamine malzemeyi bir polistiren petri kabı ile örtün. Bir kez daha, Petri kaplarını test alt tabakalarından çıkarın ve dijital olarak davlumbaz yüzeyine yerleştirin.İlk kirletici malzeme etkileşimlerini kaydetmek için her bir test alt tabakasının fotoğrafını çekin. Test alt tabakalarını petri kapları ile kapladıktan sonra, alt tabaka tepsisini tekrar çevre odasına yerleştirin. Yaşlanmadan önce kirletici kütle dağıtımını doğrulamak için kromatografi yoluyla analiz için substratların dozlanmasından önce ve sonra pipet onay numunelerini toplayın.Numuneler, daha sonra kullanıma hazırlamak için paslanmaz çelik yüksek vakumlu deney odasını havalandırır. Kirlenmiş alt tabakaların belirtilen süre boyunca çevre odasında yaşlanmasına izin verdikten sonra, Petri kaplarının test alt tabakalarından çıkarılmasını takiben bunları davlumbazın çalışma yüzeyine yerleştirin. Yaşlanma sonrası kirletici malzeme etkileşimlerini kaydetmek için her bir alt tabakayı dijital olarak fotoğraflayın.Test numunelerini birden fazla hava geçirmez kapta iki kez saklayın ve yüksek vakum odası ile çalışma davlumbazına aktarın. Haznenin uygun şekilde havalandırıldığından emin olduktan sonra, numuneleri ambalajından çıkarın ve test alt tabakalarını Petri kaplarından çıkarın. Ardından, paslanmaz çelik cımbız kullanarak her bir sıcaklık kontrollü alt tabaka tutucusuna bir test alt tabakası yerleştirin.Vakum odasını kapatın ve aşağı pompalama sırasına başlayın. Bunu takiben, Seçilen kütle parçası kanallarını, birim yük değerleri başına belirli kütle ile tanımlanan zamanın bir fonksiyonu olarak kaydetmeye başlayın. İlgilenilen moleküllerden gelen birincil kütle parçalarına ek olarak belirli arka plan gaz türlerini, kirletici kısmi basınç kütle spektrometresinin algılama sınırlarının altına düşene kadar gerçek zamanlı olarak 0,25 hertz'den daha düşük bir sıcaklıkta ölçün.Alt tabakadan kirletici emisyon süresi boyunca emisyon eğrilerini toplayın, kütle spektrometresi ile emisyon eğrilerini kaydetmeyi durdurun. Kirletici kütle akısı, oda basıncı taban çizgisine düştüğünde, yüksek vakum odasını atmosferik basınca boşaltın. Bu noktada, yüksek vakumlu buhar emisyon odası cihazını açın ve paslanmaz çelik cımbız kullanarak alt tabakayı hazneden çıkarın.Alt tabakayı bir cam ekstraksiyon kavanozuna yerleştirin ve kavanoza 20 mililitre ekstraksiyon çözücüsü ekleyin, kavanozu kapatın ve kavanozu üç kez döndürün. Alt tabakayı ekstraksiyon çözücüsünde 60 dakika beklettikten sonra, kavanozu tekrar üç kez döndürün ve ardından temiz, tek kullanımlık bir cam pipet kullanarak kavanozun kapağını açın. Substratlar tarafından tutulan kirletici kütleyi ölçmek için gaz veya sıvı kromatografisi yoluyla analiz için yaklaşık bir ila iki mililitre ekstraksiyon çözücüsünü analitik bir şişeye aktarın.Ana kütle parçaları için zaman sonucu kütle spektrometrisine dayalı olarak çözücü dağılabilir boyalı alt tabakalardan VX ve HD'nin hesaplanan kütle akısı örnekleri burada gösterilmektedir. İyonlaştırıcı, yakın görüş hattına, yüzeye yakın bir yere yerleştirildi, böylece yayılan türler tercihli ve sözde anında tespit edildi. Sonlu kalınlıkta emici bir kaplamada moleküler difüzyon için analitik çözeltinin kısıtlanmasıyla ilişkili farklı sınır koşulları burada gösterilmektedir.Taşıma modeli, yaşlanma periyodu boyunca kirletici absorpsiyonunun ve deney sırasında ortaya çıkan akının simülasyonunu sağlar. HD veya VX'in uzamsal bağımlı konsantrasyon dağılımı için simülasyon sonuçları burada gösterilmektedir. Kaplama, daha yüksek bir doygunluk konsantrasyonu ile gösterildiği gibi daha yüksek bir HD kütlesini emmesine rağmen, vx ile karşılaştırıldığında substrat yüzeyinin yakınında daha lokalizedir.Boyalardan kaynaklanan kirleticilerin ortaya çıkan buhar akışının hesaplanması ve tahmini, uygun deneysel verilere dayalı olarak burada gösterilmektedir. HD ve VX arasındaki taşıma olaylarındaki farklılıklar, moleküller arası etkileşimlerin, farklı dağılımlar oluşturmak için emici moleküllerin boya sistemleri boyunca taşınmasını değiştirebileceğini göstermektedir. Kimyasal savaş ajanları ve uyarıcıları ile çalışmanın son derece tehlikeli olduğunu ve yalnızca bugün gösterdiklerimize uygun güvenlik ve güvenlik önlemleri kullanan sertifikalı tesislerde gerçekleştirilmesi gerektiğini lütfen unutmayın.

an-inverse-analysis-approach-to-characterization-chemical-transport

Research

JoVE Journal

Chemistry

Kimya

Kararlı, işlevsel mürekkeplerin formülasyonu, eklemeli üretim uygulamalarını genişletmek için kritik öneme sahiptir.  Buna karşılık, etkili mürekkep formülasyonu için dağıtıcı/partikül bağlama mekanizmalarının bilinmesi gerekir.  Dağınık Yansıma Fourier Dönüşümü Kızılötesi Spektroskopisi (DRIFTS), bu mekanizmalar hakkında bilgi edinmenin basit ve ucuz bir yolu olarak sunulmaktadır.

Fonksiyonel Mürekkepleri Dağıtıcı / Parçacık Bağlar Mekanizmalarının Yansıtma Kızılötesi Spektroskopik Tanımlama Diffüz

Burada, bir mikroakışkan cihazda karıştırma homojenliğini ölçmek için mikro ölçekli schlieren tekniğini kullanan bir prosedürü açıklıyoruz. Kalibrasyon yoluyla, konsantrasyon gradyanının dağılımı mikro-schlieren görüntüsünden türetilebilir.

Mikro Schlieren Tekniği ile bir mikroakışkan Aygıt karıştırma homojen Analizi

Beş farklı pasif örnekleme cihazının karakterizasyonu ve uygulaması hakkında bir protokol sunulmuştur.

Suda Pestisitlerin İzleme Karakterizasyonu ve Pasif Numune Uygulama

2-propanol açıklandığı gibi iç hava konsantrasyonu (App) modeli uçucu organik Karbonlar aşağılayıcı içinde photocatalysts etkinliğini belirlemek için bir iletişim kuralı.

2-propanol iç hava düzey konsantrasyonlarda alan asimetrik iyon mobilite spektrometresi kullanılarak fotoğraf oksidasyonunu analiz

Ulaşım yakıtların oksidasyon stabilitesi gelecekteki yakıt gelişimi için bir endişe haline gelmiştir. Bu çalışma iki farklı reaktör kullanılarak yakıt stabilitesini değerlendirmek için IFP Enerjileri Nouvelles tarafından geliştirilen özgün bir metodoloji sunar. Bu metodoloji başarıyla oksidasyon kinetiği ve model moleküllerinin ve ticari yakıtların yollarının derinlemesine bir anlayış kazanmak için uygulandı.

Ulaşım Yakıt İstikrar Değerlendirme Orijinal Deneysel Yaklaşım

Bu makale, rafine etme ve yükseltme işlemlerini taklit etmeyi amaçlayan çeşitli sıcaklık ve basınç koşulları altında yağ numunelerinin yerinde görselleştirilmesi için bir kurulum ve yöntemi açıklamaktadır. Öncelikle petrol beslemelerinin kirlenme davranışında yer alan izotropik ve anizotropik ortamları incelemek için kullanılır.

Rafineri Süreci Koşullarında Petrol Örneklerinin Faz Davranışının Yerinde Görselleştirme

Hava maruz kalan bir numune ile karşılaştırıldığında bir tuz çözeltisine maruz kaldıktan sonra alüminyum alaşımın Metal boya arayüzünde kimyasal haritalama ve korozyon morfolojisi göstermek için uçuş süresi ikincil iyon kütle spektrometresi uygulanır.

Uçuş süresi Ikincil Iyon kütle spektrometresi kullanılarak metal-Paint arayüzünde görüntüleme korozyon

Kitle spektrometrik algılama ve veri değerlendirme protokolü ile gaz kromatografi online birleştiğinde iki adımlı piroliz için bu yöntem dövme mürekkepler ve sahte ürünlerin ayrımcılığı çok bileşenli analizi için kullanılabilir.

Dövme mürekkebi maddeleri ve taklit ürünlerin tanımlanması için kütle spektrometrik tespiti ile Iki adımlı Pyrolysis-Gas Kromatografi yöntemi

Bu protokol kıkırdakta katyonik peptid taşıyıcıları için denge alımını, penetrasyon derinliğini ve non-denge difüzyon oranını belirler. Taşıma özelliklerinin karakterizasyonu etkili bir biyolojik yanıt sağlamak için çok önemlidir. Bu yöntemler, negatif yüklü dokuları hedeflemek için en uygun ücrete uygun bir uyuşturucu taşıyıcısı tasarlamak için uygulanabilir.

Katyonik Peptit Taşıyıcılarının Kıkırdak İçi Taşıma Özelliklerinin Karakterizasyonu

Bu protokol, kütle spektrometresi görüntüleme ile birlikte ince filmlerdeki (DGT) difüzif gradyanlar kullanılarak birden fazla labile inorganik besin ve kirletici çözünür türünün mm altı 2D görselleştirilmesi için bir iş akışı sunar. Karasal bitkilerin rizosferinde solutların nicel haritalandırılması için çözünür örnekleme ve yüksek çözünürlüklü kimyasal analiz ayrıntılı olarak açıklanmıştır.

Topraktaki Labile, Inorganik Bitki Besinleri ve Kirleticilerin İki Boyutlu Görselleştirilmesi ve Nicelleştirilmesi

Hiperspektral Reflectance Imaging hiperkubes, çok miktarda veriye dikkat çekici bilgiler içerir. Bu nedenle, veri kümelerini yönetmek ve incelemek için otomatik protokoller isteği yaygın olarak haklıdır. Spektral Açı Eşleyici, veri manipülasyonu ve kullanıcı tarafından ayarlanabilir analiz yönteminin birleşimi, deneysel sonuçları keşfetmek için önemli bir dönüş oluşturur.

Paletleri ve Ressamların Tekniklerini Araştırmak İçin Hiperspektral Yansıtma Görüntüleme Uygulama

Öğrenin, ince boya kaplamalarındaki kimyasal taşınma dinamiklerini yüksek vakum ve kütle spektrometrisi kullanarak nasıl karakterize edeceğinizi. Bu yöntem, doygunluk ve difüzyon sabitlerinin belirlenmesine olanak tanır.

Boyalar Kimyasal Ulaştırma Karakterizasyonu bir Ters Analizi Yaklaşımı

Daha fazla video keşfet