Name: Sessile Su Damlacıklarında Metan Hidrat Kristalizasyonu (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-05-26T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 46 s
Description: Öğrenin, metan hidrat kristalizasyonunu sessile su damlacıkları üzerinde tekrarlanabilir şekilde gerçekleştirmeyi. Bu yöntem, inhibitörlerin ve biyomoleküllerin hidrat morfolojisi üzerindeki etkilerini incelemeyi sağlar.

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

NASA Exobiology hibesi 80NSSC19K0477 bu araştırmayı finanse etti. Değerli tartışmalar için William Waite ve Nicolas Espinoza'ya teşekkür ederiz.

<ol><li>Bohrmann, G., Torres, M. E. Gas hydrates in marine sediments. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBohrmann%2C+G+%22Marine+Geochemistry%22">Marine Geochemistry</a>. Schulz, H. D., Zabel, M. , Springer. Heidelberg, Germany. 481-512 (2006).</li>
<li>Ruppel, C. D., Kessler, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+interaction+of+climate+change+and+methane+hydrates%5BTitle%5D)+AND+%22Reviews+of+Geophysics%22%5BJournal%5D)">The interaction of climate change and methane hydrates.</a> Reviews of Geophysics. 55 (1), 126-168 (2017).</li>
<li>Hammerschmidt, E. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Formation+of+gas+hydrates+in+natural+gas+transmission+lines%5BTitle%5D)+AND+%22Industrial+and+Engineering+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Formation of gas hydrates in natural gas transmission lines.</a> Industrial and Engineering Chemistry. 26, 851-855 (1934).</li>
<li>Ke, W., Kelland, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinetic+hydrate+inhibitor+studies+for+gas+hydrate+systems%3A+a+review+of+experimental+equipment+and+test+methods%5BTitle%5D)+AND+%22Energy+%26+Fuels%22%5BJournal%5D)">Kinetic hydrate inhibitor studies for gas hydrate systems: a review of experimental equipment and test methods.</a> Energy & Fuels. 30 (12), 10015-10028 (2016).</li>
<li>Kelland, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+kinetic+hydrate+inhibitors+from+an+environmental+perspective%5BTitle%5D)+AND+%22Energy+%26+Fuels%22%5BJournal%5D)">A review of kinetic hydrate inhibitors from an environmental perspective.</a> Energy & Fuels. 32 (12), 12001-12012 (2018).</li>
<li>Walker, V. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antifreeze+proteins+as+gas+hydrate+inhibitors%5BTitle%5D)+AND+%22Canadian+Journal+of+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Antifreeze proteins as gas hydrate inhibitors.</a> Canadian Journal of Chemistry. 93 (8), 839-849 (2015).</li>
<li>Bruusgaard, H., Lessard, L. D., Servio, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morphology+study+of+structure+I+methane+hydrate+formation+and+decomposition+of+water+droplets+in+the+presence+of+biological+and+polymeric+kinetic+inhibitors%5BTitle%5D)+AND+%22Crystal+Growth+%26+Design%22%5BJournal%5D)">Morphology study of structure I methane hydrate formation and decomposition of water droplets in the presence of biological and polymeric kinetic inhibitors.</a> Crystal Growth & Design. 9 (7), 3014-3023 (2009).</li>
<li>Jung, J. W., Espinoza, D. N., Santamarina, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Properties+and+phenomena+relevant+to+CH4-CO2+replacement+in+hydrate-bearing+sediments%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Geophysical+Research%22%5BJournal%5D)">Properties and phenomena relevant to CH4-CO2 replacement in hydrate-bearing sediments.</a> Journal of Geophysical Research. 115 (10102), 1-16 (2010).</li>
<li>Chen, X., Espinoza, D. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ostwald+ripening+changes+the+pore+habit+and+spatial+variability+of+clathrate+hydrate%5BTitle%5D)+AND+%22Fuel%22%5BJournal%5D)">Ostwald ripening changes the pore habit and spatial variability of clathrate hydrate.</a> Fuel. 214, 614-622 (2018).</li>
<li>DuQuesnay, J. R., Diaz Posada, M. C., Beltran, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+gas+hydrate+reactor+design%3A+3-in-1+assessment+of+phase+equilibria%2C+morphology+and+kinetics%5BTitle%5D)+AND+%22Fluid+Phase+Equilibria%22%5BJournal%5D)">Novel gas hydrate reactor design: 3-in-1 assessment of phase equilibria, morphology and kinetics.</a> Fluid Phase Equilibria. 413, 148-157 (2016).</li>
<li>Udegbunam, L. U., DuQuesnay, J. R., Osorio, L., Walker, V. K., Beltran, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phase+equilibria%2C+kinetics+and+morphology+of+methane+hydrate+inhibited+by+antifreeze+proteins%3A+application+of+a+novel+3-in-1+method%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Chemical+Thermodynamics%22%5BJournal%5D)">Phase equilibria, kinetics and morphology of methane hydrate inhibited by antifreeze proteins: application of a novel 3-in-1 method.</a> The Journal of Chemical Thermodynamics. 117, 155-163 (2018).</li>
<li>Espinoza, D. N., Santamarina, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Water-CO2-mineral+systems%3A+Interfacial+tension%2C+contact+angle%2C+and+diffusion+-+Implications+to+CO2+geological+storage%5BTitle%5D)+AND+%22Water+Resources+Research%22%5BJournal%5D)">Water-CO2-mineral systems: Interfacial tension, contact angle, and diffusion - Implications to CO2 geological storage.</a> Water Resources Research. 46 (7537), 1-10 (2010).</li>
<li>Sloan, E. D., Koh, C. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSloan%2C+ED+%22Clathrate+Hydrates+of+Natural+Gases.+3rd+edn%22">Clathrate Hydrates of Natural Gases. 3rd edn</a>. , CRC Press. (2007).</li>
<li>Makogon, I. F. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMakogon%2C+IF+%22Hydrates+of+natural+gas%22">Hydrates of natural gas</a>. , PennWell Books. Tulsa, Oklahoma, USA. 125(1981).</li>
<li>Johnson, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mainly+on+the+plane%3A+deep+subsurface+bacterial+proteins+bind+and+alter+clathrate+structure%5BTitle%5D)+AND+%22Crystal+Growth+%26+Design%22%5BJournal%5D)">Mainly on the plane: deep subsurface bacterial proteins bind and alter clathrate structure.</a> Crystal Growth & Design. 20 (10), 6290-6295 (2020).</li>
</ol>

Rakip finansal çıkarlar yoktur.

Sessile su damlacıklarında metan hidrat kabuklarını güvenli bir şekilde oluşturmak ve bu yöntemi 10 MPa çalışma basıncına sahip bir basınç hücresinin yanı sıra basınç ve soğutma sistemlerini makineleştirmek ve monte etmek için paylaşmak için bir yöntem geliştirdik. Basınç hücresi, gömülü termokuples içeren damlacık için bir sahne, damlacığı görselleştirmek için bir safir pencere ve hücrenin üstüne sabitlenmiş bir basınç dönüştürücü ile donatılmıştır. Soğutma sistemi, basınç hücresinin yer edildiği% 50 etanol çözeltisine ...

Gaz hidratları, van der Waals etkileşimleri yoluyla konuk gaz moleküllerini hapseden hidrojenle bağlanmış su moleküllerinin kafesleridir. Metan hidratları, doğada kıta kenarları boyunca yüzey altı tortusunda, Arktik permafrosta ve güneş sistemindeki diğer gezegen cisimlerinde meydana gelen yüksek basınç ve düşük sıcaklık koşullarında oluşur1. Gaz hidratları, iklim ve enerji için önemli etkileri olan birkaç bin gigaton karbon depolar2. Gaz hidratları doğal gaz endüstrisinde de tehlikeli olabilir, çünkü gaz boru hatlarında hidratlar için elverişli koşullar oluşur, bu da ölümcül patlamalara ve petrol sızıntılarına yol açan boruları tıkayabilir3.
Gaz hidratlarını yerindeincelemenin zorluğu nedeniyle, laboratuvar deneyleri genellikle hidrat özelliklerini ve inhibitörlerin ve substratların etkisini karakterize etmek için kullanılır4. Bu laboratuvar deneyleri, çeşitli şekil ve boyutlardaki hücrelerde yüksek basınçta gaz hidrat yetiştirilerek gerçekleştirilir. Gaz boru hatlarında gaz hidrat oluşumunu önleme çabaları, antifriz proteinleri (AFP'ler), yüzey aktif maddeler, amino asitler ve polivinilipirrolidon (PVP)5,6dahil olmak üzere çeşitli kimyasal ve biyolojik gaz hidrat inhibitörlerinin keşfedilmesine yol açmıştır. Bu bileşiklerin gaz hidrat özellikleri üzerindeki etkilerini belirlemek için, bu deneyler otoklavlar, kristalizatörler, karıştırılmış reaktörler ve 0,2 ila 106 santimetreküp4hacimleri destekleyen sallanan hücreler de dahil olmak üzere çeşitli gemi tasarımları kullanmıştır.
Burada ve önceki çalışmalarda kullanılan sessile damlacık yöntemi7,8,9,10,11,12, basınç hücresi içindeki su damlacıklarında bir gaz hidrat filmi oluşturmayı içerir. Bu kaplar, 10-20 MPa'ya kadar basınçları karşılamak için paslanmaz çelik ve safirden yapılmıştır. Hücre bir metan gazı silindirine bağlı. Bu çalışmalardan ikisi, PVP 7,11gibi ticari kinetik hidrat inhibitörlerine (KHI) kıyasla AFP'leri gaz hidrat inhibitörleri olarak test etmek için damlacık yöntemini kullandı. Bruusgard ve ark.7 inhibitörlerin morfolojik etkisine odaklandı ve Tip I AFP'leri içeren damlacıkların, yüksek itici güçlerde inhibitörler olmadan dendritik damlacık yüzeyinden daha pürüzsüz, camsı bir yüzeye sahip olduğunu buldu.
Udegbunam ve ark.11, önceki bir çalışmada KHI'leri değerlendirmek için geliştirilen bir yöntem kullandı10Morfoloji / büyüme mekanizmalarının, hidrat-sıvı-buhar dengesi sıcaklığının / basıncının ve kinetiğin sıcaklığın bir işlevi olarak analizini sağlar. Jung ve arkadaşları, CH4hidrat kabuğu8 oluşturduktan sonra hücreyi CO 2 ile doldurarak CH 4 -CO2 değişimini inceledi. Chen ve ark. hidrat kabuğu9oluştururken Ostwald olgunlaşmasını gözlemledi. Espinoza ve ark. çeşitli mineral substratlarda CO2 hidrat kabuklarını inceledi12. Damlacık yöntemi, çeşitli bileşiklerin ve substratların gaz hidratları üzerindeki morfolojik etkisini belirlemek için nispeten basit ve ucuz bir yöntemdir ve küçük hacim nedeniyle az miktarda katkı maddesi gerektirir. Bu makalede, görselleştirme için safir pencereli, 10 MPa'ya kadar çalışma basıncı derecelendirilmiş paslanmaz çelik bir hücre kullanarak bir su damlası üzerinde bu tür hidrat kabukları oluşturmak için bir yöntem açıklanmaktadır.

<table><tbody><tr><td><güçlü>KAMERA VE DİZÜSTÜ BILGISAYAR</güçlü></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kamera Gövdesi</td><td>Nikon</td><td>D7200</td><td>Protokoldeki Adı: kamera</td></tr><tr><td>Camera Control Pro 2 Yazılımı</td><td>Protokoldeki Nikon</td><td></td><td>Adı: kamera yazılımı</td></tr><tr><td>Dizüstü</td> Bilgisayar <td>HP Pavilion</td><td>hp-pavilion-laptop-14-ce0068st</td><td>Bol miktarda depolama alanına sahip bir bilgisayar olması gerekiyor (~ 1 Tb) Protokoldeki Adı: dizüstü bilgisayar</td></tr><tr><td>Makrofotoğrafçılık Lensi</td><td>Nikon</td><td>AF-S MICRO 105mm f/2.8G IF-ED Lens</td><td>Protokoldeki Adı: lens</td></tr><tr><td>SARF MALZEMELER</güçlü></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Deiyonize su</td><td></td><td></td><td>Protokoldeki Adı: DI su</td></tr><tr><td>Kuru Buz</td><td>VWR veya bakkal</td><td></td><td>Çekirdeklenmeden hemen önce satın alın Protokoldeki Adı: kuru buz</td></tr><tr><td>Etanol</td><td></td><td></td><td>Protokoldeki Adı: etanol</td></tr><tr><td>Etilen Glikol</td><td></td><td></td><td>Protokoldeki Adı: etilen glikol</td></tr><tr><td><güçlü>SOĞUTMA SİSTEMİ</güçlü></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1/2 inç OD x 3/8 inç Kimlik x 25 ft. Polietilen Boru</td><td>Everbilt</td><td>Model # 301844</td><td>Soğutucuyu soğutucudan akvaryumdaki bakır bobinlere dolaştırmak için Protokoldeki Adı: 3/8" (iç çap) plastik boru</td></tr><tr><td>Sirkülasyonlu chiller</td><td>Polyscience</td><td></td><td>Protokoldeki Adı: chiller</td></tr><tr><td>Ekonomik Esnek Polietilen Köpük Boru İzolasyonu</td><td>McMaster-Carr</td><td>4530K162</td><td>3/4" kalın duvar; 1/2 "iç çap; R değeri 3; 6' uzun Protokoldeki İsim: köpük boru izolasyonu</td></tr><tr><td>Plastik boru</td><td></td><td></td>, <td>laboratuvardaki havayolu bağlantısına uyan ve havayolu bağlantısından akvaryumun önüne kadar seyahat edecek kadar uzun olan herhangi bir boruyu kullanır</td></tr><tr><td>DATALOGGER< / <</td>br > 34972A için güçlü > <td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Armatür Çoklayıcı Modülü, 20 Kanallı</td><td>Keysight Teknolojileri</td><td>34901A</td><td>Protokoldeki İsim: veri kaydedici çok kanallı</td></tr><tr><td>Benchvue veya Benchlink yazılımı</td><td>Benchvue veya Benchlink</td><td></td><td>Protokoldeki İsim: sıcaklık dönüştürücü yazılımı</td></tr><tr><td>Veri Toplama/Anahtar Ünitesi. GPIB, RS232</td><td>Keysight Technologies</td><td>34970A</td><td>Protokoldeki İsim: veri kaydedici</td></tr><tr><td>USB/GPIB arayüzü</td><td>Keysight Technologies</td><td>82357B</td><td>Protokoldeki İsim: datalogger USB</td></tr><tr><td>veri kaydedici çok kanallı</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Schott Fostec -Llc 20510 Ace Fiber Optik Işık Kaynağı</td><td>Schott Fostec</td><td>A20500</td><td>3115PS-12W-B20 115 V ~AC 50/60Hz 5/4.5 W Protokoldeki Adı: ışık kaynağı birim</td></tr><tr><td>Schott Fostec ışık kaynağı kılavuzu - tek paket</td><td>Schott Fostec</td><td>A08031.40</td><td>Protokoldeki Adı: fiber optik ışık kaynağı kablosu</td></tr><tr><td><güçlü>METAN GAZI VE REGÜLATÖR</güçlü></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1/4 OD inç. x 20 ft. Bakır Yumuşak Soğutma Bobini</td><td>Everbilt</td><td>Model # D 04020PS</td><td>ISCO basınç pompasını basınçlandırmak için. Soğutma sıvısı sirkülasyonu için aşağıda listelendiği gibi ek bir paket gereklidir. Protokoldeki İsim: yüksek basınç dereceli 1/4" bakır boru</td></tr><tr><td>Metan tüp regülatörü</td><td>Airgas</td><td>Y11N114G350-AG</td><td>Protokoldeki Adı: metan tüpü regülatörü</td></tr><tr><td>Metan gazı tüpü</td><td>Airgas</td><td>ME UHP300</td><td>Protokoldeki Adı: metan gazı silindiri</td></tr><tr><td><güçlü>BASINÇ POMPASI</güçlü></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1/4 inç&nbsp; esnek boru, ~ 3 ft.</td><td></td><td></td><td>Sızıntı testi için pompa girişine bağlayın Protokoldeki Adı: 1/4 "&nbsp; esnek boru</td></tr><tr><td>260D Şırınga Pompası W / Denetleyici</td><td>Teledyne Instruments Inc.</td><td>67-1240-520</td><td>Protokoldeki İsim: basınç pompası</td></tr><tr><td>Kontrol Cihazı ve eksi; Ethernet/USB</td><td>Teledyne Cihazları A.Ş.</td><td>62-1240-114</td><td>Labview'i bilgisayara kurmak ve basınç pompasını uzaktan kontrol etmek istiyorsanız satın alın. Biz bunu yapmadık.</td></tr><tr><td>Düz Delikli Dikişsiz 316 Paslanmaz Çelik Boru, 1/4 "OD, 0.035" Duvar Kalınlığı, 1 Ayak Uzun (x5)</td><td>McMaster-Carr</td><td>89785K824</td><td>Protokoldeki İsim: 1/4" boru</td></tr><tr><td>Düz Delikli Dikişsiz 316 Paslanmaz Çelik Boru, 1/8" OD, 0.02" Duvar Kalınlığı, 1 Ayak Uzun (x4)</td><td>McMaster-Carr</td><td>89785K811</td><td>Protokoldeki Adı: 1/8" boru</td></tr><tr><td>Paslanmaz Çelik Swagelok Boru Bağlantı Elemanı, Redüksiyon Birliği, 1/4 inç. x 1/8 inç Tüp Dış Çapı (x4)</td><td>Swagelok</td><td>&nbsp; SS-400-6-2</td><td>Protokoldeki Adı: 1/8" - 1/4" adaptör</td></tr><tr><td><güçlü>BASINÇ HÜCRESİ</güçlü></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>316 Paslanmaz Çelik Somun ve Yüksük Seti (1 Somun / 1 Ön Yüksük / 1 Arka Yüksük) 1/4 inç için. Boru Bağlantısı (20)</td><td>Swagelok</td><td>&nbsp; SS-400-NFSET</td><td>Gerektiğinde bağlantıların takılması için kullanılır Protokoldeki Adı: yüksük seti</td></tr><tr><td>316L Paslanmaz Çelik Kıvrımlı (FM) Hortum, 1/4 inç, 316L Paslanmaz Çelik Örgü, 1/4 inç. Tüp Adaptörleri, 60 inç. (1,5 m) Uzunluk</td><td>Swagelok</td><td>SS-FM4TA4TA4-60</td><td>Basınç pompasını basınç hücresine bağlar Protokoldeki Adı: 1/4" örgülü paslanmaz çelik esnek basınca dayanıklı hortum</td></tr><tr><td>ABAQUS</td><td>ABAQUS FEA</td><td></td><td>Protokoldeki Adı: simülasyon yazılımı</td></tr><tr><td>7/8" Vida Boyutu için Aşınmaya Dayanıklı Yastıklama Yıkayıcı, 0.875" ID, 2.25" OD, 10'lu paketler (x1)</td><td>McMaster-Carr</td><td>90131A107</td><td>Protokoldeki Adı: 2.25" lastik rondela</td></tr><tr><td>Aşınmaya Dayanıklı Sızdırmazlık Rondelası, Aramid Kumaş/Buna-N Kauçuk, 3/8" Vida Boyutu, 0.625" OD, 10'lu paketler (x1)</td><td>McMaster-Carr</td><td>93303A105</td><td>Aydınlatma portu için kullanılır</td></tr><tr><td>Akrilik Levha | Beyaz 2447 / WRT31 Ekstrüde Kağıt Maskeli (Yarı Saydam %55 (0,118 x 12 x 12)</td><td>Interstate Plastics</td><td>ACRW7EPSH</td><td>Makine, görüntüleme için arka plan görevi görecek şekilde basınç hücresinin iç haznesine sığacak bir akrilik daire Protokoldeki Adı: akrilik disk</td></tr><tr><td>AutoCAD</td><td>AutoCAD</td><td></td><td>Protokoldeki İsim: mühendislik tasarım yazılımı</td></tr><tr><td>Conax uydurma</td><td>Conax Teknolojileri</td><td>311401-011</td><td>TG(PTM2/)-24-A6-T, OPSİYONEL 1/4" NPT Protokoldeki Adı: basınç contası konektörü</td></tr><tr><td>Genel endüstriyel uygulamalar için Yüksek Hassasiyetli Yağ Dolgulu Basınç Dönüştürücüler/Vericiler (x2)</td><td>Omega Engineering, Inc.</td><td>PX409-3.5KGUSBH</td><td>İki tane satın alın, böylece bir yedek olur. Protokoldeki Adı: basınç dönüştürücü</td></tr><tr><td>YÜKSEK BASINÇ ODASI&nbsp; PARÇALAR</td><td>Soldurma Aracı, Kalıp ve İmalat Şirketi</td><td></td><td>CAD çizimlerinde listelendiği gibi basınç hücresi parçaları için işleme (Şekil S1) Protokoldeki Adı: Bölüm B = paslanmaz çelik rondela</td></tr><tr><td>Yüksek Mukavemetli 316 Paslanmaz Çelik Soket Başlı Vida, M5 x 0,80 mm Dişli, 14 mm Uzun (x20)</td><td>McMaster-Carr</td><td>90037A119</td><td>Aydınlatma portu için kullanılır</td></tr><tr><td>Yüksek Mukavemetli 316 Paslanmaz Çelik Soket Başlı Vida, M8 x 1,25 mm Dişli, 25 mm Uzun (x20)</td><td>McMaster-Carr</td><td>90037A133</td><td>Protokoldeki İsim: M8 paslanmaz çelik vidalar</td></tr><tr><td>Yağa Dayanıklı Sert Buna-N O-Ring, 3/32 Kesirli Genişlik, Çizgi Numarası 120, 50'lik paketler (x1)</td><td>McMaster-Carr</td><td>5308T178</td><td>Protokoldeki İsim: 1" o-ring</td></tr><tr><td>Yağa Dayanıklı Sert Buna-N O-Ring, 3/32 Kesirli Genişlik, Çizgi Numarası 128, 50'lik paketler (x1)</td><td>McMaster-Carr</td><td>5308T186</td><td>Protokoldeki İsim: 1.5" o-ring</td></tr><tr><td>Omega Inc. basınç dönüştürücü yazılımı</td><td>Omega Engineering, Inc.</td><td></td><td>Protokoldeki Adı: basınç dönüştürücü yazılımı</td></tr><tr><td>Polikarbonat Disk</td><td>McMaster-Carr</td><td>8571K31</td><td>Aydınlatma portu için CAD çizimlerinde listelenmiştir, Şekil S1 Bölüm E</td></tr><tr><td>Safir pencereler (x3)</td><td>Guild Optical Associates, Inc.</td><td>Optik Sınıf Safir Pencere, C-Düzlem < / > Çapı: 1.811 "&plusmn;. 005" Kalınlık: .590 " &artımn;. 005" Yüzey Kalitesi: 60/40 Kenarlar taşlanmış ve güvenlik pahlı</td> İki <td>yedek olması için üç tane satın alın. Protokoldeki Adı: safir pencere</td></tr><tr><td>Katı Termokupl Tel FEP İzolasyonu ve Ceketi, K Tipi, 24 Ölçer, 50 ft. Uzunluk (x1)</td><td>McMaster-Carr</td><td>3870K32</td><td>Protokoldeki İsim: termokupllar</td></tr><tr><td>Paslanmaz Çelik Entegre Kaput İğneli Vana, 0.37 Cv, 1/4 inç Swagelok Boru Bağlantı Elemanı, Düzenleme Gövdesi (x4)</td><td>Swagelok</td><td>&nbsp; SS-1RS4</td><td>Two, basınç pompası için de kullanılacaktır. Protokoldeki İsim: 1/4" iğneli vanalar</td></tr><tr><td>Paslanmaz Çelik Boru Ek Parçası, Altıgen Nipel, 1/4 inç. Erkek NPT (x2)</td><td>Swagelok</td><td>&nbsp; SS-4-HN</td><td>Aydınlatma portu için kullanılan</td></tr><tr><td>Paslanmaz Çelik Swagelok Boru Bağlantı Parçası, Dişi Şube Tee, 1/4 inç. Tüp OD x 1/4 inç Tüp OD x 1/4 inç Dişi NPT (x2)</td><td>Swagelok</td><td>&nbsp; SS-400-3-4TTF</td><td>Basınç dönüştürücü ile kullanılır Protokoldeki Adı: şube tee bağlantı Paslanmaz</td></tr><tr><td>Çelik Swagelok Boru Bağlantı Elemanı, Erkek Konnektör, 1/4 inç. Tüp OD x 1/4 inç Erkek NPT (x4)</td><td>Swagelok</td><td>&nbsp; SS-400-1-4</td><td>İğneli valflere giden üst port ve yan portta kullanılır Protokoldeki Adı: NPT vidalar</td></tr><tr><td>Paslanmaz Çelik Swagelok Boru Bağlantı Elemanı, Port Konektörü, 1/4 inç. Tüp OD (x8)</td> <td>Swagelok</td><td>&nbsp; SS-401-PC</td><td>NTP ve valf bağlantıları arasında boru bağlantısı olarak kullanın Protokoldeki Adı: port konnektör bağlantısı</td></tr><tr><td>TANK</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1/4 OD inç. x 20 ft. Bakır Yumuşak Soğutma Bobini</td><td>Everbilt</td><td>Model # D 04020PS</td><td>Sirkülasyonlu soğutma sıvısı için Protokoldeki Adı: 1/4 "bakır boru</td></tr><tr><td>10 galon akvaryum</td><td>Protokoldeki</td><td></td><td>Tetra Adı: 10 galonluk tank</td></tr><tr><td>2 oz. Waterweld</td><td>JB Kaynak</td><td>Model # 8277</td><td>Protokoldeki Adı: sualtı sızdırmazlık maddesi</td></tr><tr><td>3 inç. x 25 ft. Folyo Destekli Fiberglas Boru Sarma İzolasyonu</td><td>Frost King</td><td>Model # SP42X / 16</td><td>Akvaryumun etrafını sarmak için Protokoldeki Adı: folyo kaplı fiberglas</td></tr><tr><td>3/8 7/8 inç. Paslanmaz Çelik Hortum Kelepçesi (10 paket)</td><td>Everbilt</td><td>Model # 670655E</td><td>Protokoldeki Adı: sonsuz tahrikli hortum kelepçeleri</td></tr><tr><td>Strafor</td><td></td><td></td><td>Protokoldeki Adı: yalıtım malzemesi</td></tr><tr><td>TOOLS</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1-1/8 inç. Cırcırlı Boru Kesici</td><td>Husky</td><td>Model # 86-036-0111</td><td></td></tr><tr><td>1/2 inç ila 1 inç. Boru Kesici</td><td>Apollo</td><td>Model # 69PTKC001</td><td></td></tr><tr><td>Ayarlanabilir anahtar (x2)</td><td>Çelik Çekirdek</td><td>Model # 31899</td><td>En az 1 "Alyan anahtar seti çeneli iki anahtara ihtiyacınız var</td></tr> <tr><td></td><td>Home Depot</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Koli bandı</td><td></td><td></td><td>Protokoldeki Adı: koli bandı</td></tr><tr><td>Tahıl probunun (kanül) ucuna sığacak şekilde IV hattı gibi esnek boruProtokoldeki</td><td></td><td></td> <td>Adı: IV tüp</td></tr><tr><td>Grainger 18 gauge prob</td><td>Grainger</td><td></td><td>Damlacık yerleştirmek için Protokoldeki Adı: kanül</td></tr><tr><td>Yüksek Vakumlu Gres</td><td>Dow corning</td><td></td><td>Safir pencereyi takmadan önce o-ringlere uygulayın Protokoldeki Adı: vakum yağı</td></tr><tr><td>Klein Tools Professional 90 Derece 4'ü 1 Arada Boru Bükücü</td><td>Klein Araçları</td><td>Model # 89030</td><td>Protokoldeki Adı: tüp bükücü</td></tr><tr><td>Snoop sıvısı sızıntı dedektörü</td><td>Swagelok</td><td>MS-SNOOP-8OZ</td><td>Metan olduğunda basınç uygulandığında sızıntıları tespit etmek için Protokoldeki Adı: sıvı kaçak dedektörü</td></tr><tr><td>Vantuz</td><td>Ev Deposu</td><td></td><td>Sıkıca oturan safir pencereyi çıkarmak için Protokoldeki Adı: vantuz</td></tr><tr><td>Teflon Bant Protokoldeki</td><td></td><td></td><td>Adı: tesisatçı bandı</td></tr><tr><td>Temflex 3/4 inç x 60 ft. 1700 Elektrik Bandı Siyah</td><td>3M</td><td>Model # 1700-1PK-BB40</td><td>Protokoldeki Adı: elektrik bandı</td></tr></tbody></table>

sessile su damlacıklarında metan hidrat kristalizasyonu

Methane Hydrate Crystallization on Sessile Water Droplets

Bu makalede, su damlacıkları üzerinde metan hidrat kabukları oluşturmak için bir yöntem açıklanmaktadır. Buna ek olarak, sessile damlacıkları için bir aşama, görselleştirme için bir safir pencere ve sıcaklık ve basınç dönüştürücüleri içeren 10 MPa çalışma basıncına derecelendirilmiş bir basınç hücresi için planlar sağlar. Hücreyi 5 MPa'ya basınçlandırmak için metan gazı silindirine bağlı bir basınç pompası kullanılır. Soğutma sistemi, bakır bobinler aracılığıyla etilen glikol ile soğutulan% 50 etanol çözeltisi içeren 10 galonluk (37,85 L) bir tanktır. Bu kurulum, sırasıyla soğutma ve basınçsızlaştırma sırasında hidrat oluşumu ve ayrışması ile ilişkili sıcaklık değişiminin gözlemlenmesine ve damlacığın morfolojik değişikliklerinin görselleştirilmesine ve fotoğraflanmasına olanak tanır. Bu yöntemle ~-6 °C ila -9 °C'de hızlı hidrat kabuğu oluşumu gözlendi. Basınç kaybı sırasında, ekzotermik hidrat ayrışması nedeniyle basınç/sıcaklık (P/T) stabilite eğrisinde 0,2 °C ila 0,5 °C sıcaklık düşüşü gözlendi ve sıcaklık düşüşünün başlangıcında erimenin görsel gözlemi ile doğrulandı. "Bellek etkisi" 2 MPa'dan 5 MPa'ya basınçlandırıldıktan sonra gözlendi. Bu deneysel tasarım, damlacık basıncının, sıcaklığının ve morfolojisinin zaman içinde izlenmesini sağlar ve bu da bunu hidrat morfolojisi üzerinde çeşitli katkı maddelerini ve substratları test etmek için uygun bir yöntem haline getirir.

Bu yöntemle, bir damlacık üzerindeki bir gaz hidrat kabuğu, basınç hücresinin safir penceresinden ve sıcaklık ve basınç dönüştürücüleri aracılığıyla görsel olarak izlenebilir. 5 MPa'ya basınç verdikten sonra hidrat kabuğunu çekirdeklendirmek için, basınç hücresinin üstüne kuru buz eklenebilir ve hızlı hidrat kristalizasyonunu tetiklemek için termal bir şoka neden olabilir. Kuru buzla zorlanan hidrat kabuğu oluşumunda açık bir morfolojik fark vardır. Su damlası pürüzsüz, yansıtıcı bir yüzeyden (Şekil ...

Çeşitli inhibitörlerin, promotörlerin ve substratların hidrat kristal morfolojisi üzerindeki etkilerini incelemek için sessile su damlacıkları üzerinde gaz hidrat oluşturmak için bir yöntem açıklıyoruz.

Sessile Su Damlacıklarında Metan Hidrat Kristalizasyonu

This paper describes a method to form methane hydrate shells on water droplets. In addition, it provides blueprints for a pressure cell rated to 10 MPa ...

Çeşitli katkı maddelerinin gaz hidrat morfolojisi ve basınç sıcaklığı stabilitesi üzerindeki etkisi test edilebilir. Ancak asıl ilgi alanı, biyomoleküllerin yerinde gaz hidratları nasıl etkileyebileceğini ve etkileyebileceğini bulmaktır. Bu protokolün ana avantajı, bir sessile damlacığı üzerinde güvenli bir şekilde tekrarlanabilir bir hidrat kabuğu oluşturabilmesidir.Damlacık aşamasını seviyelendirmek zordur ve damlacık düzensiz bir aşamada kayarken pratik yapılması gerekir. Ayrıca, swagelok bağlantıları ve yüksek basınçlı yanıcı gazlar ile ilgili güvenlik hakkında bilgi ederek. Metan silindir regülatörünü yeni bir somun ve yüksük seti kullanarak bire dört inç bakır boru ile pompaya bağlayarak başlayın.Damlacığı safir pencereye yönlendirmeye yardımcı olmak için esnek bir IV boru ucu yapıştırın, bir açı kesin, kanolün ucuna. Kanolaya bir mililitre şırıngar takın ve istenen deiyonize su hacmini çekin. İğne vanası veya safir pencere takılı olmadan, kanülün ucunu üst tahtaya yerleştirin ve damlayı orta sahneye atmayı uygulayın.Safir pencereyi ve pulları M8 vidalarla yeniden takın ve üst basınç hücresi valfini takın. Örgülü paslanmaz çelik hortumu basınç pompasından basınç hücresine bağlayın. Ve gaz tüpünden basınç hücresine kadar tüm bağlantıların sıkı olup olmadığını iki kez kontrol edin.Basınç hücresi giriş vanasını açın ve akvaryumdaki basınç hücresini ayarlayın. Ardından basınç hücresi aydınlatma portuna fiber optik ışık kaynağı kablosu takın. 50/50 etanol ve su oranı ile dolu bir akvaryumda, çözelti seviyesi sonraki haftalarda düşerken, basınç hücresinin üst kısmıyla, ışık kaynağı bağlantısının hemen altında seviyeye gelene kadar daha fazla etanol ekleyin.Soğutucuyu hücre içinde yaklaşık sıfır ila üç santigrat dereceye ulaşacak sıcaklığa ayarlayın ve bobinler arasında dolaşmaya başlayın. Akvaryum yüzeyinde yoğuşmaları önlemek için hava akışını akvaryumun önüne açın. Veri kaydedici yazılımında bir sıcaklık günlüğü başlatın.Tarama aralığını 30 saniyeye ayarlayın ve basınç hücresinin içindeki sıcaklık iki santigrat derecede sabit olana kadar bekleyin. Fotoğraf makinesi yerleştirildikten sonra ışık kaynağını yaklaşık %80'e açın ve kamera yazılımını açın. Canlı Görüntü'de kamera lensini hücrenin iç odasına odakla ve en iyi görüntüleme için ışık kaynağını ayarlayın.Bir saniyelik tarama aralığıyla yeni bir sıcaklık günlüğü başlatın. Takılıysa, çıkış iğne vanasını basınç hücresinin üst portunda ayırın. Kanolaya bir mililitre şırıngar takın ve istenen deiyonize su hacmini çekin.Canlı Görüntü modunda kamera yazılımında uç görünene kadar canül'u üst tahtadan geçirin. Sıvı damlacığı şırıngamdan merkezi termokuple atın. Sonra iğne vanasını yeniden takın.Kamerayı basınç hücresindeki damlacık üzerine odakla. Her 60 saniyede bir hızlandırılmış görüntülemeye başlayın. Dizüstü bilgisayarda basınç dönüştürücü yazılımını açın.Grafikte ve veri günlüğünde bir saniyelik tarama aralığında veri toplamaya başlayın ve damlacık sıcaklığı sıfır ila üç santigrat derece arasında sabit olana kadar bekleyin. Pompayı ve kumandayı açın. Basınç pompasının giriş vanasını kapatın.Pompanın çıkış vanasını ve basınç hücresinin vanalarını açın. Basınç pompası kontrol ünitesinde sıfıra basarak pompa basıncını daraleyin. Basıncı izlemek için basınç pompası denetleyicisinde Pompa A'yı seçin.Pompada metan gazı dışında farklı bir sıvı varsa basınç pompasının boş olduğundan emin olun. Maksimum akışı ve sabit akışı dakikada 100 mililitreye ayarlayarak ve Çalıştır'a basarak bunu yapın. Pompa boşalana kadar çalışır durumda bırakın.Pompa çıkış vanasını kapatın ve pompa giriş vanasını açın. Gaz tüpünü açın ve gaz silindiri regülatörünü 1.000 kilopaskal olarak ayarlayın. Basınç pompası kontrol ünitesinde Yeniden Doldur'a basın.Pompa dolduğunda ve 1.000 kilopaskal yakınındayken, pompa giriş vanasını ve gaz silindirini kapatın. Pompa çıkış vanasını hücreye hafifçe açın. Basınç hücresindeki nispeten düşük sıcaklık nedeniyle azalabileceği için basınç dönüştürücü yazılımındaki basınç hücresi basıncını izleyin.Metin el yazmasında açıklandığı gibi, maksimum akışı dakikada 10 mililitreye, maksimum basıncı 5.000 kilopascals'a ve basınç pompası denetleyicisinde sabit basıncı 1.000 kilopaskal'a ayarlayın. Çalıştır'a basın. 1.000 kilopaskal'a ulaşıldığında pompa kontrol ünitesinde Durdur tuşuna basın ve pompanın çıkış vanasını kapatın.Sızıntı olmadığından emin olmak için basınç hücresindeki basıncı izleyin. Basınç düşerse, bağlantılardaki sızıntıyı bulmak için sıvı sızıntı dedektörünü kullanın ve sızıntı bileşenlerini dikkatlice sıkın. Hücre kararlıysa, pompa çıkışını açın ve sabit basıncı kademeli olarak 2,000, 3, 000, 4, 000 ve 5,000 kilopaskal olarak ayarlayın, her ayardan sonra Durdur tuşuna basarak hücre kararlılığını takip edin.Basınç sabitse, pompa çıkışını kapatın ve gazın damlacığın nüfuz etmesi için yaklaşık 12 ila 24 saat bekleyin. Her iki ila beş saniyede bir görüntü almak için zaman atlamalıyı değiştirin. Hidrat kabuğu zaman atlamalı olarak görülene kadar hücrenin üstüne kuru buz ekleyin.Kuru buz kayarsa, hücrenin üst kısmına bant yapıştırın. Metan hidrat oluşumunun ilerlemesini iki ila altı saat boyunca hızlandırılmış fotoğraflar aracılığıyla gözlemleyin. Pompa çıkışını açarak ve erime olduğunda dikkat ederek sabit basıncı 2.000 kilopaskal olarak ayarlayarak hücreyi 2.000 kilopaskal olarak basınçlandırın.30 dakika sonra, hafıza etkisini gözlemlemek için basınç hücresini 5.000 kilopaskal basınçlandırın. Bir hidrat kabuğunun reform yapmaya başladığı ve kabuğun 30 dakika ila iki saat boyunca oluşmasına izin verdiğinde not edin. Pompa çıkışını açarak ve sabit basıncı 100 kilopaskal olarak ayarlayarak hücrenin basıncını düşür.Basınç hücresinde artık basınç varsa, basınç hücresi üst vanasını 1/16 inç hafifçe açın. Basınç ve sıcaklık verilerini CSV dosyaları olarak kaydedin. Üst basınç hücresi vanasını çıkararak ve damlacığı şırınna, kanon veya IV tüpüyle çıkararak damlacığı çıkarın.Denemeler arasında kontaminasyon endişesi varsa metin el yazmasındaki yönergeleri izleyin. Kuru buzun, su damlacığının pürüzsüz bir yansıtıcı yüzeyden hafif bir dendritik yüzeye sahip opak hidrat kabuğuna geçtiği nemli buzda nemlendirilmiş kabuk oluşumunda açık bir morfolojik fark vardır. Tip 1 antifriz proteinlerinde mililitre başına 100 mikrogram eklenmesi, damlacık boyunca sırtlı kenarları ve damlacığın üstünden çıkıntıları indükleyerek hidrat morfolojisini değiştirdi.Hidrat kabuğu bir saat boyunca geliştikten sonra, hücre iki megapaskal basınçsızlaştırıldı ve P / T stabilite eğrisi yakınındaki sıcaklıkta 2 ila 5 santigrat derece düşüşe yol açtı. Ekzotermik hidrat ayrışması nedeniyle hidrat ayrışması, sıcaklıktaki düşüşün başlangıcında zaman atlamalı görüntüleme yoluyla görsel erime ile doğrulandı. Damlacıksız ve hidrat kabuğu oluşturmayan bir damlacık ile yapılan negatif kontroller, basınçsızlaştırma sırasında sıcaklıkta bir düşüş göstermedi.Her sıcaklık derecesinin tepe kısmı önceden belirlenmiş P/T stabilite eğrisinin üzerinde olduğundan, bu denemelerin apeksi P/T'lerine göre bir gerileme eğrisi hesaplanmıştır. Bu protokolü gerçekleştirirken akılda tutulması gereken iki şey önemlidir. Birincisi, basınçlandırmadan önce tüm bağlantıların güvenli olup olmadığını kontrol edin ve iki, safir pencereyi takmadan önce damlacığı dışarı atmayı uygulayın.Bu protokolü izleyerek, gaz tüketimini hesaplayabilir ve oluşan hidrat hacmini belirlemek için kabuk kalınlığını hesaplamak için görüntüleri analiz edebilirsiniz.

methane-hydrate-crystallization-on-sessile-water-droplets

Research

JoVE Journal

Environment

Çevre

Burada bu tür bunların kararlılığını ve hidrofobikliğini geliştirmek için metal-organik çerçeveler gibi mikro gözenekli malzemeler üzerinde perfluorobütanlar plazma geliştirilmiş kimyasal buhar biriktirme için işlemler açıklanmaktadır. Ayrıca, numune miligram miktarları atılım test ayrıntılı olarak anlatılmıştır.

Plazma ile Hidrofobik Metal-Organik Altyapıları hazırlanması Amonyak Kaldırma için perfluorobütanlar Kimyasal Buhar Kaplama Geliştirilmiş

Kum, su, metan ve metan hidrat içeren sentetik hidrat içeren tortu örneklerinin termal özelliklerini ölçmek için bir protokol sunuyoruz.

Bir süpersoğutmalı Sentetik Kum-su-gaz-metan hidrat Örnek Termal Özelliklerini Ölçmek İçin Protokol

Burada, hangi sıvı bir son derece düşük basınç düşmesi ile geçebileceği içinde microhoneycomb yekpare (MHMs) çeşitli hazırlamak için genel bir iletişim kuralı mevcut. Katalizör destekler, akış türü elektrotlar, sensörler ve iskele Biyomalzeme için filtre olarak kullanılacak elde MHMs bekleniyor.

Tek yönlü selüloz Nanofiber dağılması tarafından hazırlanan Microhoneycomb yekpare dayalı sıra: Yöntem ve uzantıları

Siklopentane'ye batırılmış bir su damlacığının arayüzünde nonik yüzey aktif maddelerin varlığında hidrat oluşumunu incelemek için bir protokol sıyoruz. Protokol, düşük maliyetli, programlanabilir, sıcaklık düzenleyicisi oluşturmaktan oluşur. Sıcaklık kontrol sistemi görselleştirme teknikleri ve iç basınç ölçümleri ile birleştirilir.

Düşük Maliyetli Entegre Modüler Peltier Cihazı Kullanarak Yağ-Su Arayüzlerinde Hidrat Kristalizasyonu Üzerine Sürfaktan Etkilerinin İncelenmesi

Zayıf bağlı moleküler kümelerin atmosferik konsantrasyonları, genetik algoritma ve yarı ampirik ve ab initio kuantum kimyası kullanan çok aşamalı konfigürasyonel örnekleme metodolojisi ile bulunan düşük enerjili yapıların termokimyasal özelliklerinden hesaplanabilir.

Ab initio Termochemistry'den Moleküler Kümelerin Atmosferik Konsantrasyonlarının Hesaplanması

Mevcut protokol, mikroakışkan cihazlarda mikroskobik buz kristallerinin ve klatrat hidratların kristalleşmesini tanımlamakta ve oluşan kristallerin etrafında sıvı değişimini sağlamaktadır. Bu, inhibitörlerin kristalleşme sürecini ve bağlanma mekanizmalarını incelemek için eşsiz olanaklar sağlar.

Buz ve Klatrat Hidrat Kristalizasyonunun İncelenmesi için Mikroakışkan Bir Yaklaşım

Lake ötrofikasyon kritik besin kaynaklarını belirlemek ve kontrol etmek gerek yapım, dünya çapında bir su kalitesi konudur. Sediment çekirdeklerinden fosfor salınım oranlarının belirlenmesi Laboratuvar iç fosfor yükleme rolünü belirleyen ve yönetim kararlarını yönlendirmek için değerli bir yaklaşımdır.

Göl tortulları Laboratuvar belirlenen Fosfor Flux İç Fosfor Yükleniyor bir tedbir olarak

EPA Metod 1615, çevre ve içme sularındaki enterovirüsleri ve norovirüsleri konsantre etmek için elektropozitif bir filtre kullanır. Bu el yazması, Yöntem 1615 analizleri için numune toplama prosedürünü açıklamaktadır.

Enterovirus Kültür ve RT-qPCR Su Norovirüs Oluşum EPA Metot 1615 Ölçüm. Virüs Örneklerinin I. Koleksiyonu

Burada, ters transkripsiyon-kantitatif PCR kullanarak çevresel ve içme sularında enterovirüs ve norovirüsü ölçmek için bir prosedür sunuyoruz. EPA Metodu 1615'ten alınan bu standardize prosedürle yeraltı sularından ortalama virüs geri kazanımı, poliovirüs için %20 ve murin norovirüsü için %30 idi.

Enterovirüs Kültür ve RT-qPCR Su Norovirus Oluşum EPA Method 1615 Ölçümü. Bölüm III. RT-qPCR Virüs Algılama

Lizimetre Karbondioksit Gradient Tesisi oluşturan 250 kil, siltli kil, kumlu toprak ve yekpare üzerinde sıcaklık kontrollü odalar konut otlak bitki toplulukları L -1 doğrusal karbondioksit degrade ul 500. Tesis geçmiş ve gelecek karbondioksit düzeyleri otlak karbon bisiklet nasıl etkilediğini belirlemek için kullanılır.

A CO<sub&gt; 2</subTest CO&gt; Konsantrasyon Gradient Tesisi<sub&gt; 2</subÇayır Ekosistem Fonksiyon&gt; Zenginleştirme ve Toprak Etkileri

Öğrenin, metan hidrat kristalizasyonunu sessile su damlacıkları üzerinde tekrarlanabilir şekilde gerçekleştirmeyi. Bu yöntem, inhibitörlerin ve biyomoleküllerin hidrat morfolojisi üzerindeki etkilerini incelemeyi sağlar.

Sessile Su Damlacıklarında Metan Hidrat Kristalizasyonu

Daha fazla video keşfet