Chemistry
A subscription to JoVE is required to view this content.
You will only be able to see the first 20 seconds.
The JoVE video player is compatible with HTML5 and Adobe Flash. Older browsers that do not support HTML5 and the H.264 video codec will still use a Flash-based video player. We recommend downloading the newest version of Flash here, but we support all versions 10 and above.
If that doesn't help, please let us know.
دراسة تأثيرات السطح السطحي على تبلور الهيدرات في واجهات النفط والمياه باستخدام جهاز بلتييه وحدات متكاملة منخفضة التكلفة
Summary March 18th, 2020
Please note that all translations are automatically generated.
Click here for the English version.
نقدم بروتوكولا لدراسة تشكيل الهيدرات في وجود المواد الخافير غير الأيونية على واجهة قطرة الماء المغمورة في السيكلوبنتا. يتكون البروتوكول من بناء منظم درجة الحرارة منخفض التكلفة وقابل للبرمجة. يتم الجمع بين نظام التحكم في درجة الحرارة مع تقنيات التصور وقياسات الضغط الداخلي.
Transcript
البروتوكول هو تطبيق في دراسة تأثير مثبطات السطح على بلورات هيدرات. وهو يوفر معلومات عن كل من نوع الكريستال وآلية لتثبيط. إرفاق إبرة قياس 19 إلى حقنة زجاجية مليلتر واحد.
شطف الإبرة والحقنة ثلاث مرات مع المياه غير المؤينة ثم ملء الحقنة بالماء الأيون. بعد ذلك ، املأ خلية التصور الهيدرات بـ 25 ملليلتر من السيكلوبنتين. باستخدام الحقنة، أدخل قطرة من الماء غير المؤين في الجزء السفلي من خلية التصور هيدرات.
هذه القطرة المائية هي هيدرات البذور. ثم ضع مستشعر درجة الحرارة داخل خلية التصور الهيدرات قريبة من الجزء السفلي من الخلية. لمنع تبخر السيكلوبينتان، وضع غطاء الاكريليك على الخلية والمسمار الغطاء في مكان.
ضبط الأضواء والكاميرا للتركيز على هيدرات البذور. باستخدام جهاز التحكم في درجة الحرارة، تعيين درجة حرارة لوحة بلتيير إلى درجة مئوية خمس سلبية. مراقبة القيم المبلغ عنها من جهاز استشعار درجة الحرارة.
عندما تصل درجة الحرارة إلى خمس درجات مئوية سلبية ، تأكد من أن هيدرات البذور في الجزء السفلي من غرفة التصور الهيدرات يتحول إلى جليد. تعيين درجة حرارة صفيحة بلتيير إلى درجتين مئويتين في زيادات 0.5 درجة مئوية. عندما تصل درجة الحرارة إلى درجتين مئويتين، املأ السباكة بالماء باستخدام الحقنة.
ثم، خفض خطاف النحاس في cyclopentane والسماح لها لتكواسير لمدة خمس دقائق. باستخدام البرنامج للضغط محول، اضغط على زر ابدأ لبدء تسجيلات محول الرقمية. توصيل حقنة إلى مضخة الحقنة، تعيين مضخة حقنة لحقن حجم من اثنين microliters وتفعيله.
سوف تغرق الحقنة الماء في حمام السيكلوبينتاني لتشكيل قطرة ماء مغمورة. استخدمي طرف إبرة لإزالة قطعة صغيرة من هيدرات البذور. جلب طرف إبرة مع قطعة من هيدرات البذور في اتصال قصير مع قطرات الماء لبدء تشكيل هيدرات.
اضغط على بدء التسجيل على برنامج التقاط الكاميرا. تسجيل الصور من عملية التبلور في هرتز واحد. للعثور على تركيز micelle الحرجة، تبدأ من خلال إعداد حلول قياسية كما هو موضح في المخطوطة.
لقياس التوتر السطحي لكل حل السطحي باستخدام طريقة قياس الأسطح، قم ببرمجة المضخة لطرد ميليلتر واحد من المحلات بمعدل 0.5 ملليلتر في الدقيقة. ضع مضخة الحقنة والمحاقن عموديًا واطلق القطرات في الهواء. عد عدد القطرات وقسمة ملليلتر واحد على عدد القطرات للعثور على حجم الإفلات.
لكل حل، حساب التوتر السطحي كما هو موضح في المخطوطة و ارسم التوتر السطحي كدالة لتركيز السطح. التركيز حيث يسطح منحنى التوتر السطحي هو CMC، تركيز micelle الحرجة. كرر الإجراء المستخدم لقياس تكوين الهيدرات على قطرات الماء ، ولكن استخدم حلول السطح السطحي من تركيزات مختلفة.
استخدام برامج معالجة الصور لفتح الصورة الأولى في تسلسل عملية التبلور. استخدام أداة طول في البرنامج لقياس قطر أنبوب النحاس في الصورة. تعيين مقياس في الصورة على أساس القطر المعروف من أنبوب النحاس ، واحد من ستة عشر بوصة.
حدد 10 صور متساوية المسافات، والتي تلتقط العملية من التنوية إلى تحويل القطرات. لكل صورة، استخدم البرنامج للكشف يدوياً عن كفاف القطرة ووضع علامة على كفاف باللون الأحمر. ثم، تتبع يدويا كفاف من هيدرات وملء كفاف مع الأسود.
تلتقط الكاميرا فقط الإسقاط 2D من قطرة كروية. استخدام برنامج النمذجة الرياضية لتشكيل إعادة بناء 3D من قطرة والمساحة التي تغطيها هيدرات. وباستخدام هذا النظام التجريبي، يمكن للمرء أن يفحص تكوين الهيدرات في واجهة المياه النفطية ويقيس الإجهاد بين الوجهين المرتبط بعملية التبلور.
في المياه النقية وتركيزات منخفضة من المواد الخافضة للسطح، شكلت الهيدرات مورفولوجيا قذيفة ية، وتزايدت بمعدل ثابت من القطبين نحو خط الاستواء. ومع نمو الهيدرات، احتل نفس العدد من الجزيئات الراكعة السطحية مساحة أصغر، مما أدى إلى انخفاض الإجهاد بين الوجهين بمرور الوقت. في تركيزات عالية السطحي، نمت الهيدرات ككريستال مخروطي.
عندما أصبحت البلورة كبيرة بما يكفي، جزء من المخروط كسر خالية من سطح القطرات. هذا النمط من النمو يحدث مرارا وتكرارا بطريقة متذبذبة. بعد أن وصلت البلورة المخروطية إلى حجم حرج وانفصلت عن سطح القطرة ، تسببت الزيادة المفاجئة في السطح المتاح للجزيئات السطحية في زيادة الإجهاد بين الوجهين.
ثم بدأت الكريستال تنمو مرة أخرى، مما أسفر عن نمط متذبذب. وقد حالت معظم الحلول ذات السطح السطحي دون نمو الهيدرات مقارنة بالمياه النقية. وكان تركيز عال من البولي أوكسيثين السوربيتان تريسستريت الأكثر فعالية.
يمكن لهذا النظام أن يوفر معلومات عن السبب في أن بعض المواد الراكدة على السطح تمنع الهيدرات بشكل أفضل من غيرها. ويمكن أيضا أن تستخدم النظام لدراسة تشكيل العام من البلورات في واجهات.
Please enter your institutional email to check if you have access to this content
has access to
BackLogin to access JoVE
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Please enter your email address so we may send you a link to reset your password.
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
To receive a free trial, please fill out the form below.
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Thank You
Thank You
Thank You
