nature.com تي وڃڻ لاءِ مهرباني. توهان جيڪو برائوزر ورجن استعمال ڪري رهيا آهيو ان ۾ محدود CSS سپورٽ آهي. بهترين تجربي لاءِ، اسان تجويز ڪريون ٿا ته جديد برائوزر ورجن استعمال ڪريو (يا انٽرنيٽ ايڪسپلورر ۾ مطابقت واري موڊ کي بند ڪريو). اضافي طور تي، مسلسل سپورٽ کي يقيني بڻائڻ لاءِ، هن سائيٽ ۾ اسٽائل يا جاوا اسڪرپٽ شامل نه هوندو.
ڪلاسٽڪ ذخيرن ۾ شيل جي واڌ اهم مسئلا پيدا ڪري ٿي، جنهن جي ڪري ويل بور جي عدم استحڪام پيدا ٿئي ٿي. ماحولياتي سببن جي ڪري، تيل تي ٻڌل ڊرلنگ فلوئڊ جي ڀيٽ ۾ شامل ڪيل شيل انبيٽرز سان پاڻي تي ٻڌل ڊرلنگ فلوئڊ جو استعمال ترجيح ڏني ويندي آهي. آئنڪ مائع (ILs) پنهنجي ٽيون ايبل خاصيتن ۽ مضبوط اليڪٽرو اسٽيٽڪ خاصيتن جي ڪري شيل انبيٽرز جي طور تي تمام گهڻو ڌيان ڇڪايو آهي. تنهن هوندي به، اميڊازول تي ٻڌل آئنڪ مائع (ILs)، جيڪي وڏي پيماني تي ڊرلنگ فلوئڊ ۾ استعمال ٿيندا آهن، زهر، غير بايوڊيگريڊبل ۽ مهانگا ثابت ٿيا آهن. ڊيپ يوٽيڪٽڪ سالوينٽس (DES) کي آئنڪ مائع لاءِ وڌيڪ قيمتي اثرائتي ۽ گهٽ زهريلي متبادل سمجهيو ويندو آهي، پر اهي اڃا تائين گهربل ماحولياتي استحڪام کان گهٽ آهن. هن ميدان ۾ تازين ترقي قدرتي ڊيپ يوٽيڪٽڪ سالوينٽس (NADES) جي تعارف جو سبب بڻيا آهن، جيڪي انهن جي حقيقي ماحولياتي دوستي لاءِ مشهور آهن. هن مطالعي NADES جي جاچ ڪئي، جنهن ۾ سائٽرڪ ايسڊ (هائيڊروجن بانڊ قبول ڪندڙ جي طور تي) ۽ گليسرول (هائيڊروجن بانڊ ڊونر جي طور تي) ڊرلنگ فلوئڊ اضافو طور شامل آهن. NADES تي ٻڌل ڊرلنگ فلوئڊز کي API 13B-1 جي مطابق تيار ڪيو ويو ۽ انهن جي ڪارڪردگي جو مقابلو پوٽاشيم ڪلورائڊ تي ٻڌل ڊرلنگ فلوئڊز، اميڊازوليم تي ٻڌل آئنڪ مائعز، ۽ ڪولين ڪلورائڊ: يوريا-ڊي اي ايس تي ٻڌل ڊرلنگ فلوئڊز سان ڪيو ويو. ملڪيتي NADES جي جسماني ڪيميڪل ملڪيتن کي تفصيل سان بيان ڪيو ويو آهي. مطالعي دوران ڊرلنگ فلوئڊ جي ريولوجيڪل ملڪيتن، فلوئڊ نقصان، ۽ شيل انبيڪشن خاصيتن جو جائزو ورتو ويو، ۽ اهو ڏيکاريو ويو ته 3٪ NADES جي ڪنسنٽريشن تي، پيداوار جي دٻاءُ/پلاسٽڪ ويسڪوسيٽي تناسب (YP/PV) وڌايو ويو، مٽي ڪيڪ جي ٿولهه 26٪ گهٽجي وئي، ۽ فلٽريٽ حجم 30.1٪ گهٽجي ويو. قابل ذڪر طور تي، NADES 49.14٪ جي هڪ متاثر ڪندڙ توسيع انبيڪشن جي شرح حاصل ڪئي ۽ شيل جي پيداوار ۾ 86.36٪ واڌ ڪئي. اهي نتيجا NADES جي مٿاڇري جي سرگرمي، زيٽا صلاحيت، ۽ مٽيءَ جي انٽرليئر اسپيسنگ کي تبديل ڪرڻ جي صلاحيت سان منسوب ڪيا ويا آهن، جن تي هن پيپر ۾ بحث ڪيو ويو آهي ته جيئن بنيادي ميڪانيزم کي سمجهي سگهجي. هي پائيدار ڊرلنگ فلوئڊ روايتي شيل ڪوريشن انبيٽرز لاءِ هڪ غير زهريلو، قيمتي، ۽ انتهائي اثرائتو متبادل فراهم ڪندي ڊرلنگ انڊسٽري ۾ انقلاب آڻڻ جي اميد رکي ٿو، جيڪو ماحول دوست ڊرلنگ طريقن لاءِ رستو هموار ڪندو.
شيل هڪ ورسٽائل پٿر آهي جيڪو هائيڊرو ڪاربن جي ذريعن ۽ ذخيري ٻنهي جي طور تي ڪم ڪري ٿو، ۽ ان جي سوراخ واري جوڙجڪ 1 انهن قيمتي وسيلن جي پيداوار ۽ اسٽوريج ٻنهي جي صلاحيت فراهم ڪري ٿي. بهرحال، شيل مٽي جي معدنيات جهڙوڪ مونٽموريلونائيٽ، اسميڪٽائٽ، ڪاولائنائيٽ ۽ ايلائيٽ سان مالا مال آهي، جيڪي ان کي پاڻي جي سامهون اچڻ تي سوجن جو شڪار بڻائين ٿا، جنهن جي ڪري ڊرلنگ آپريشن 2,3 دوران ويل بور جي عدم استحڪام پيدا ٿئي ٿي. اهي مسئلا غير پيداواري وقت (NPT) ۽ آپريشنل مسئلن جي هڪ ميزباني جو سبب بڻجي سگهن ٿا جن ۾ ڦاسي پائپ، مٽي جي گردش جي گم ٿيڻ، ويل بور جي ٽٽڻ ۽ بٽ فاؤلنگ، بحالي جي وقت ۽ قيمت ۾ اضافو شامل آهن. روايتي طور تي، تيل تي ٻڌل ڊرلنگ فلوئڊ (OBDF) شيل فارميشن لاءِ ترجيحي پسند رهيا آهن ڇاڪاڻ ته انهن جي شيل جي توسيع کي مزاحمت ڪرڻ جي صلاحيت 4 آهي. بهرحال، تيل تي ٻڌل ڊرلنگ فلوئڊ جو استعمال وڌيڪ خرچ ۽ ماحولياتي خطرن کي شامل ڪري ٿو. مصنوعي بنياد تي ڊرلنگ فلوئڊ (SBDF) کي متبادل طور سمجهيو ويو آهي، پر اعلي گرمي پد تي انهن جي مناسبيت غير اطمينان بخش آهي. پاڻي تي ٻڌل ڊرلنگ فلوئڊ (WBDF) هڪ پرڪشش حل آهن ڇاڪاڻ ته اهي OBDF5 کان وڌيڪ محفوظ، وڌيڪ ماحول دوست ۽ وڌيڪ قيمتي اثرائتي آهن. WBDF جي شيل انبيٽنگ جي صلاحيت کي وڌائڻ لاءِ مختلف شيل انبيٽر استعمال ڪيا ويا آهن، جن ۾ روايتي انبيٽر جهڙوڪ پوٽاشيم ڪلورائڊ، لائم، سليڪٽ، ۽ پوليمر شامل آهن. بهرحال، انهن انبيٽرز ۾ اثرائتي ۽ ماحولياتي اثر جي لحاظ کان حدون آهن، خاص طور تي پوٽاشيم ڪلورائڊ انبيٽرز ۾ K+ ڪنسنٽريشن ۽ سليڪٽس جي pH حساسيت جي ڪري. 6 محققن ڊرلنگ فلوئڊ ريولوجي کي بهتر بڻائڻ ۽ شيل سوجن ۽ هائيڊريٽ ٺهڻ کي روڪڻ لاءِ آئنڪ مائع کي ڊرلنگ فلوئڊ ايڊيٽيوز طور استعمال ڪرڻ جي امڪان کي ڳولي لڌو آهي. بهرحال، اهي آئنڪ مائع، خاص طور تي جيڪي اميڊازول ڪيشن تي مشتمل آهن، عام طور تي زهريلا، مهانگا، غير بايوڊيگريڊبل آهن، ۽ پيچيده تياري جي عملن جي ضرورت آهي. انهن مسئلن کي حل ڪرڻ لاءِ، ماڻهن هڪ وڌيڪ اقتصادي ۽ ماحول دوست متبادل ڳولڻ شروع ڪيو، جنهن جي ڪري ڊيپ يوٽيڪٽڪ سالوينٽس (DES) جو ظهور ٿيو. DES هڪ يوٽيڪٽڪ مرکب آهي جيڪو هڪ هائيڊروجن بانڊ ڊونر (HBD) ۽ هڪ هائيڊروجن بانڊ قبول ڪندڙ (HBA) پاران هڪ مخصوص مولر تناسب ۽ درجه حرارت تي ٺاهيو ويو آهي. انهن يوٽيڪٽڪ مرکبن ۾ انهن جي انفرادي حصن جي ڀيٽ ۾ گهٽ پگھلڻ جا نقطا آهن، بنيادي طور تي هائيڊروجن بانڊن جي ڪري چارج ڊيلوڪلائيزيشن جي ڪري. ڪيترائي عنصر، جن ۾ لٽيس توانائي، اينٽراپي تبديلي، ۽ اينائنز ۽ HBD جي وچ ۾ رابطي شامل آهن، DES جي پگھلڻ واري نقطي کي گهٽائڻ ۾ اهم ڪردار ادا ڪن ٿا.
پوئين مطالعي ۾، شيل جي توسيع جي مسئلي کي حل ڪرڻ لاءِ پاڻي تي ٻڌل ڊرلنگ فلوئڊ ۾ مختلف اضافو شامل ڪيا ويا. مثال طور، اوفي ۽ ٻين 1-بائيٽل-3-ميٿيليميڊازوليم ڪلورائڊ (BMIM-Cl) شامل ڪيو، جنهن مٽيءَ جي ڪيڪ جي ٿلهي کي خاص طور تي گهٽايو (50٪ تائين) ۽ مختلف درجه حرارت تي YP/PV قدر کي 11 گهٽايو. هوانگ ۽ ٻين Na-Bt ذرڙن سان ميلاپ ۾ آئنڪ مائع (خاص طور تي، 1-هيڪسل-3-ميٿيليميڊازوليم برومائيڊ ۽ 1,2-بِس (3-هيڪسليميڊازوليم-1-yl) ايٿين برومائيڊ) استعمال ڪيو ۽ شيل جي سوجن کي ترتيب وار 86.43٪ ۽ 94.17٪ گهٽايو، 12. ان کان علاوه، يانگ ۽ ٻين 1-وائنل-3-ڊوڊيسيليميڊازوليم برومائيڊ ۽ 1-وائنل-3-ٽيٽراڊيسيليميڊازوليم برومائيڊ استعمال ڪيو ته جيئن شيل جي سوجن کي ترتيب وار 16.91٪ ۽ 5.81٪ گهٽائي سگهجي. 13 يانگ ۽ ٻين 1-وينائل-3-ايٿيليميڊازوليم برومائيڊ پڻ استعمال ڪيو ۽ شيل جي واڌ کي 31.62٪ گهٽايو جڏهن ته شيل جي بحالي کي 40.60٪ تي برقرار رکيو. 14 ان کان علاوه، لوو ۽ ٻين 1-آڪٽائل-3-ميٿيليميڊازوليم ٽيٽرافلووروبوريٽ استعمال ڪيو ته جيئن شيل جي سوجن کي 80٪ گهٽائي سگهجي. 15، 16 ڊائي ۽ ٻين شيل کي روڪڻ لاءِ آئنڪ مائع ڪوپوليمر استعمال ڪيا ۽ امائن انبيٽرز جي مقابلي ۾ لڪير جي بحالي ۾ 18٪ واڌ حاصل ڪئي. 17
آئنڪ مائع جا پاڻ ۾ ڪجھ نقصان آهن، جنهن سائنسدانن کي آئنڪ مائع جي وڌيڪ ماحول دوست متبادل ڳولڻ تي مجبور ڪيو، ۽ اهڙي طرح ڊي اي ايس جو جنم ٿيو. هانجيا پهريون شخص هو جنهن ڊيپ يوٽيڪٽڪ سالوينٽس (ڊي اي ايس) استعمال ڪيا جن ۾ ونائل ڪلورائڊ پروپيونڪ ايسڊ (1:1)، ونائل ڪلورائڊ 3-فينائل پروپيونڪ ايسڊ (1:2)، ۽ 3-مرڪاپٽوپروپيونڪ ايسڊ + ايٽيڪونڪ ايسڊ + ونائل ڪلورائڊ (1:1:2) شامل هئا، جيڪي بينٽونائيٽ جي سوجن کي ترتيب وار 68٪، 58٪، ۽ 58٪ روڪيو. 18. هڪ مفت تجربي ۾، ايم ايڇ رسول گليسرول ۽ پوٽاشيم ڪاربونيٽ (ڊي اي ايس) جو 2:1 تناسب استعمال ڪيو ۽ شيل جي نمونن جي سوجن کي 87٪ 19,20 گهٽائي ڇڏيو. ما يوريا: ونائل ڪلورائڊ استعمال ڪيو ته جيئن شيل جي توسيع کي 67٪ گهٽائي سگهجي.21 رسول وغيره. ڊي اي ايس ۽ پوليمر جو ميلاپ ڊبل ايڪشن شيل انبيٽر طور استعمال ڪيو ويو، جنهن شاندار شيل انبيٽر اثر حاصل ڪيو.22.
جيتوڻيڪ ڊيپ يوٽيڪٽڪ سالوينٽس (DES) کي عام طور تي آئنڪ مائع جو هڪ سبز متبادل سمجهيو ويندو آهي، انهن ۾ امڪاني طور تي زهريلا جزا پڻ هوندا آهن جهڙوڪ امونيم لوڻ، جيڪو انهن جي ماحول دوستي کي سواليه بڻائي ٿو. هن مسئلي قدرتي ڊيپ يوٽيڪٽڪ سالوينٽس (NADES) جي ترقي جو سبب بڻيو آهي. انهن کي اڃا تائين DES جي طور تي درجه بندي ڪيو ويو آهي، پر قدرتي مادن ۽ لوڻ مان ٺهيل آهن، جن ۾ پوٽاشيم ڪلورائڊ (KCl)، ڪلسيم ڪلورائڊ (CaCl2)، ايپسوم لوڻ (MgSO4.7H2O)، ۽ ٻيا شامل آهن. DES ۽ NADES جا ڪيترائي امڪاني مجموعا هن علائقي ۾ تحقيق لاءِ وسيع دائرو کوليندا آهن ۽ اميد آهي ته مختلف شعبن ۾ ايپليڪيشنون ملنديون. ڪيترن ئي محققن ڪاميابي سان نوان DES مجموعا تيار ڪيا آهن جيڪي مختلف ايپليڪيشنن ۾ اثرائتو ثابت ٿيا آهن. مثال طور، Naser et al. 2013 پوٽاشيم ڪاربونيٽ تي ٻڌل DES کي سنٿيسائيز ڪيو ۽ ان جي ٿرمو فزيڪل ملڪيتن جو مطالعو ڪيو، جنهن بعد ۾ هائيڊريٽ انبيڪشن، ڊرلنگ فلوئڊ ايڊيٽيوز، ڊيلينيفڪيشن، ۽ نانوفائبريليشن جي علائقن ۾ ايپليڪيشنون ڳوليون. 23 جورڊي ڪِم ۽ ساٿي ڪارڪنن ايسڪربڪ ايسڊ تي ٻڌل NADES تيار ڪيا ۽ مختلف ايپليڪيشنن ۾ ان جي اينٽي آڪسيڊنٽ خاصيتن جو جائزو ورتو. 24 ڪرسٽر ۽ ٻين سائٽرڪ ايسڊ تي ٻڌل NADES تيار ڪيا ۽ ڪوليجن شين لاءِ هڪ اضافي طور تي ان جي صلاحيت جي سڃاڻپ ڪئي. 25 ليو يي ۽ ساٿي ڪارڪنن هڪ جامع جائزي ۾ NADES جي ايپليڪيشنن کي ڪڍڻ ۽ ڪروميٽوگرافي ميڊيا جي طور تي خلاصو ڪيو، جڏهن ته ميسان ۽ ٻين زرعي کاڌي جي شعبي ۾ NADES جي ڪامياب ايپليڪيشنن تي بحث ڪيو. اهو ضروري آهي ته ڊرلنگ فلوئڊ محقق پنهنجي ايپليڪيشنن ۾ NADES جي اثرائتي تي ڌيان ڏيڻ شروع ڪن. تازو. 2023 ۾، رسول ۽ ٻين قدرتي ڊيپ يوٽيڪٽڪ سالوينٽس جي مختلف ميلاپن کي ايسڪربڪ ايسڊ 26، ڪيلشيم ڪلورائڊ 27، پوٽاشيم ڪلورائڊ 28 ۽ ايپسوم سالٽ 29 تي ٻڌل استعمال ڪيو ۽ متاثر ڪندڙ شيل انبيڪشن ۽ شيل بحالي حاصل ڪئي. هي مطالعو پهرين مطالعي مان هڪ آهي جنهن ۾ NADES (خاص طور تي سائٽرڪ ايسڊ ۽ گليسرول تي ٻڌل فارموليشن) کي پاڻي تي ٻڌل ڊرلنگ فلوئڊس ۾ ماحول دوست ۽ اثرائتي شيل انبيٽر جي طور تي متعارف ڪرايو ويو آهي، جنهن ۾ بهترين ماحولياتي استحڪام، بهتر شيل انبيٽنگ صلاحيت ۽ بهتر سيال ڪارڪردگي روايتي انبيٽرز جهڙوڪ KCl، imidazolyl-based ionic liquids ۽ روايتي DES جي مقابلي ۾ شامل آهي.
مطالعي ۾ سائٽرڪ ايسڊ (CA) تي ٻڌل NADES جي اندروني تياري شامل هوندي جنهن کان پوءِ تفصيلي فزيڪو ڪيميڪل خاصيت ۽ ڊرلنگ فلوئڊ جي خاصيتن ۽ ان جي سوجن کي روڪڻ جي صلاحيت جو جائزو وٺڻ لاءِ ڊرلنگ فلوئڊ ايڊيٽيوٽ طور ان جو استعمال شامل هوندو. هن مطالعي ۾، CA هڪ هائيڊروجن بانڊ قبول ڪندڙ طور ڪم ڪندو جڏهن ته گليسرول (Gly) هڪ هائيڊروجن بانڊ ڊونر طور ڪم ڪندو جيڪو شيل انبيبيشن اسٽڊيز ۾ NADES جي ٺهڻ/چونڊ لاءِ MH اسڪريننگ معيار جي بنياد تي چونڊيو ويو آهي. فوريئر ٽرانسفارم انفراريڊ اسپيڪٽرو اسپيڪٽرو اسڪوپي (FTIR)، ايڪس ري ڊفرڪشن (XRD) ۽ زيٽا پوٽينشل (ZP) ماپون NADES-مٽي جي رابطي ۽ مٽي جي سوجن کي روڪڻ جي ميڪانيزم کي واضح ڪنديون. اضافي طور تي، هي مطالعو CA NADES تي ٻڌل ڊرلنگ فلوئڊ جو مقابلو DES32 سان ڪندو جيڪو 1-ايٿائل-3-ميٿيليميڊازوليم ڪلورائڊ [EMIM]Cl7,12,14,17,31, KCl ۽ ڪولين ڪلورائڊ: يوريا (1:2) تي ٻڌل هوندو ته جيئن شيل انبيبيشن ۽ ڊرلنگ فلوئڊ جي ڪارڪردگي کي بهتر بڻائڻ ۾ انهن جي اثرائتي جي جاچ ڪري سگهجي.
سائٽرڪ ايسڊ (مونوهائيڊريٽ)، گليسرول (99 يو ايس پي)، ۽ يوريا ايوا ڪيم، ڪوالالمپور، ملائيشيا کان خريد ڪيا ويا. ڪولين ڪلورائڊ (>98٪)، [EMIM]Cl 98٪، ۽ پوٽاشيم ڪلورائڊ سگما الڊرچ، ملائيشيا کان خريد ڪيا ويا. سڀني ڪيميڪلز جي ڪيميائي جوڙجڪ شڪل 1 ۾ ڏيکاريل آهي. سائي ڊاگرام هن مطالعي ۾ استعمال ٿيندڙ مکيه ڪيميڪلز جو مقابلو ڪري ٿو: اميڊازولائل آئنڪ مائع، ڪولين ڪلورائڊ (DES)، سائٽرڪ ايسڊ، گليسرول، پوٽاشيم ڪلورائڊ، ۽ NADES (سائٽرڪ ايسڊ ۽ گليسرول). هن مطالعي ۾ استعمال ٿيندڙ ڪيميڪلز جي ماحول دوستي جي جدول جدول 1 ۾ پيش ڪئي وئي آهي. جدول ۾، هر ڪيميڪل کي زهر، بايوڊيگريڊيبلٽي، قيمت، ۽ ماحولياتي استحڪام جي بنياد تي درجه بندي ڪئي وئي آهي.
هن مطالعي ۾ استعمال ٿيندڙ مواد جي ڪيميائي بناوت: (a) سائٽرڪ ايسڊ، (b) [EMIM]Cl، (c) ڪولين ڪلورائڊ، ۽ (d) گليسرول.
CA (قدرتي ڊيپ يوٽيڪٽڪ سالوينٽ) تي ٻڌل NADES جي ترقي لاءِ هائيڊروجن بانڊ ڊونر (HBD) ۽ هائيڊروجن بانڊ قبول ڪندڙ (HBA) اميدوارن کي MH 30 چونڊ معيار جي مطابق احتياط سان چونڊيو ويو، جيڪي NADES کي اثرائتي شيل انبيٽرز جي طور تي ترقي ڪرڻ لاءِ آهن. هن معيار جي مطابق، هائيڊروجن بانڊ ڊونرز ۽ قبول ڪندڙن جي وڏي تعداد سان گڏ پولر فنڪشنل گروپن کي NADES جي ترقي لاءِ مناسب سمجهيو ويندو آهي.
ان کان علاوه، هن مطالعي ۾ مقابلي لاءِ آئنڪ مائع [EMIM]Cl ۽ ڪولين ڪلورائڊ: يوريا ڊيپ يوٽيڪٽڪ سالوينٽ (DES) کي چونڊيو ويو ڇاڪاڻ ته اهي وڏي پيماني تي ڊرلنگ فلوئڊ ايڊيٽيوز 33,34,35,36 طور استعمال ٿيندا آهن. ان کان علاوه، پوٽاشيم ڪلورائڊ (KCl) جو مقابلو ڪيو ويو ڇاڪاڻ ته اهو هڪ عام روڪيندڙ آهي.
سائٽرڪ ايسڊ ۽ گليسرول کي مختلف مولر تناسب ۾ ملايو ويو ته جيئن يوٽيڪٽڪ مرکب حاصل ڪري سگهجي. بصري معائنو ڏيکاريو ته يوٽيڪٽڪ مرکب هڪ هم جنس، شفاف مائع هو بغير ڪنهن گندگي جي، جيڪو ظاهر ڪري ٿو ته هائيڊروجن بانڊ ڊونر (HBD) ۽ هائيڊروجن بانڊ قبول ڪندڙ (HBA) ڪاميابي سان هن يوٽيڪٽڪ ساخت ۾ ملايا ويا هئا. HBD ۽ HBA جي ملاوٽ جي عمل جي گرمي پد تي منحصر رويي کي ڏسڻ لاءِ ابتدائي تجربا ڪيا ويا. دستياب ادب جي مطابق، يوٽيڪٽڪ مرکبن جو تناسب 50 °C، 70 °C ۽ 100 °C کان مٿي ٽن مخصوص درجه حرارت تي جائزو ورتو ويو، جيڪو ظاهر ڪري ٿو ته يوٽيڪٽڪ گرمي پد عام طور تي 50-80 °C جي حد ۾ هوندو آهي. HBD ۽ HBA اجزاء کي صحيح طور تي وزن ڪرڻ لاءِ هڪ ميٽلر ڊجيٽل بيلنس استعمال ڪيو ويو، ۽ ڪنٽرول ٿيل حالتن ۾ HBD ۽ HBA کي 100 rpm تي گرم ڪرڻ ۽ هلائڻ لاءِ هڪ ٿرمو فشر گرم پليٽ استعمال ڪئي وئي.
اسان جي سنٿيسائزڊ ڊيپ يوٽيڪٽڪ سالوينٽ (DES) جي ٿرمو فزيڪل پراپرٽيز، جن ۾ کثافت، مٿاڇري جي تڪرار، ريفريڪٽو انڊيڪس، ۽ ويسڪوسيٽي شامل آهن، کي 289.15 کان 333.15 K تائين گرمي پد جي حد تي صحيح طور تي ماپيو ويو. اهو ياد رکڻ گهرجي ته هي گرمي پد جي حد بنيادي طور تي موجوده سامان جي حدن جي ڪري چونڊيو ويو هو. جامع تجزيي ۾ هن NADES فارموليشن جي مختلف ٿرمو فزيڪل پراپرٽيز جو هڪ گهرو مطالعو شامل هو، جيڪو درجه حرارت جي حد تي انهن جي رويي کي ظاهر ڪري ٿو. هن مخصوص درجه حرارت جي حد تي ڌيان ڏيڻ NADES جي پراپرٽيز ۾ بصيرت فراهم ڪري ٿو جيڪي ڪيترن ئي ايپليڪيشنن لاءِ خاص اهميت رکن ٿيون.
تيار ڪيل NADES جي مٿاڇري جي ٽينشن کي انٽرفيشل ٽينشن ميٽر (IFT700) استعمال ڪندي 289.15 کان 333.15 K جي حد ۾ ماپيو ويو. NADES قطرا هڪ چيمبر ۾ ٺهيل آهن جيڪي مائع جي وڏي مقدار سان ڀريل آهن هڪ ڪيپيلري سوئي استعمال ڪندي مخصوص درجه حرارت ۽ دٻاءُ جي حالتن هيٺ. جديد تصويري نظام لاپليس مساوات استعمال ڪندي انٽرفيشل ٽينشن کي ڳڻڻ لاءِ مناسب جاميٽري پيرا ميٽر متعارف ڪرائين ٿا.
289.15 کان 333.15 K جي درجه حرارت جي حد تي تازي تيار ڪيل NADES جي ريفريڪٽو انڊيڪس کي طئي ڪرڻ لاءِ هڪ ATAGO ريفريڪٽو ميٽر استعمال ڪيو ويو. اهو اوزار روشني جي ريفريڪٽو جي درجي جو اندازو لڳائڻ لاءِ گرمي پد کي منظم ڪرڻ لاءِ هڪ حرارتي ماڊيول استعمال ڪري ٿو، مسلسل درجه حرارت واري پاڻي جي غسل جي ضرورت کي ختم ڪري ٿو. ريفريڪٽو ميٽر جي پرزم مٿاڇري کي صاف ڪيو وڃي ۽ نموني حل کي ان تي برابر ورهايو وڃي. هڪ سڃاتل معياري حل سان ڪيليبريٽ ڪريو، ۽ پوءِ اسڪرين مان ريفريڪٽو انڊيڪس پڙهو.
تيار ڪيل NADES جي ويسڪوسيٽي کي 289.15 کان 333.15 K جي درجه حرارت جي حد تي بروڪ فيلڊ روٽيشنل ويسڪوميٽر (ڪرائيوجينڪ قسم) استعمال ڪندي 30 rpm جي شيئر ريٽ ۽ 6 جي اسپنڊل سائيز تي ماپيو ويو. ويسڪوميٽر مائع نموني ۾ مسلسل رفتار تي اسپنڊل کي گھمائڻ لاءِ گهربل ٽورڪ کي طئي ڪندي ويسڪوسيٽي کي ماپيندو آهي. نموني کي اسپنڊل جي هيٺان اسڪرين تي رکڻ ۽ سخت ڪرڻ کان پوءِ، ويسڪوميٽر سينٽيپوائس (cP) ۾ ويسڪوسيٽي ڏيکاري ٿو، جيڪو مائع جي ريولوجيڪل خاصيتن تي قيمتي معلومات فراهم ڪري ٿو.
هڪ پورٽيبل ڊينسٽي ميٽر DMA 35 بيسڪ 289.15–333.15 K جي درجه حرارت جي حد ۾ تازي تيار ڪيل قدرتي ڊيپ يوٽيڪٽڪ سالوينٽ (NDEES) جي کثافت کي طئي ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويو. جيئن ته ڊوائيس ۾ بلٽ ان هيٽر ناهي، ان کي NADES ڊينسٽي ميٽر استعمال ڪرڻ کان اڳ مخصوص درجه حرارت (± 2 °C) تي گرم ڪرڻ گهرجي. ٽيوب ذريعي گهٽ ۾ گهٽ 2 ملي ليٽر نمونو ڪڍو، ۽ کثافت فوري طور تي اسڪرين تي ڏيکاري ويندي. اهو قابل ذڪر آهي ته بلٽ ان هيٽر جي کوٽ جي ڪري، ماپ جي نتيجن ۾ ± 2 °C جي غلطي آهي.
289.15–333.15 K جي درجه حرارت جي حد ۾ تازي تيار ڪيل NADES جي pH جو جائزو وٺڻ لاءِ، اسان ڪينيس بينچ ٽاپ pH ميٽر استعمال ڪيو. جيئن ته ڪو به بلٽ ان هيٽنگ ڊيوائس ناهي، NADES کي پهريان گهربل درجه حرارت (±2 °C) تي هاٽ پليٽ استعمال ڪندي گرم ڪيو ويو ۽ پوءِ سڌو سنئون pH ميٽر سان ماپيو ويو. pH ميٽر پروب کي مڪمل طور تي NADES ۾ غرق ڪريو ۽ ريڊنگ مستحڪم ٿيڻ کان پوءِ آخري قدر رڪارڊ ڪريو.
قدرتي ڊيپ يوٽيڪٽڪ سالوينٽس (NADES) جي حرارتي استحڪام جو جائزو وٺڻ لاءِ ٿرموگراويميٽرڪ تجزيو (TGA) استعمال ڪيو ويو. گرم ڪرڻ دوران نمونن جو تجزيو ڪيو ويو. هڪ اعليٰ درستگي واري توازن کي استعمال ڪندي ۽ گرم ڪرڻ جي عمل جي احتياط سان نگراني ڪندي، گرمي پد جي مقابلي ۾ ماس نقصان جو هڪ پلاٽ پيدا ڪيو ويو. NADES کي 0 کان 500 °C تائين 1 °C في منٽ جي شرح سان گرم ڪيو ويو.
عمل شروع ڪرڻ لاءِ، NADES نموني کي چڱيءَ طرح ملايو وڃي، هڪجهڙائي ڪئي وڃي، ۽ مٿاڇري جي نمي کي هٽايو وڃي. تيار ڪيل نموني کي پوءِ TGA ڪيويٽ ۾ رکيو ويندو آهي، جيڪو عام طور تي ايلومينيم جهڙي غير فعال مواد مان ٺهيل هوندو آهي. صحيح نتيجن کي يقيني بڻائڻ لاءِ، TGA اوزارن کي ريفرنس مواد، عام طور تي وزن جي معيارن کي استعمال ڪندي ڪيليبريٽ ڪيو ويندو آهي. هڪ ڀيرو ڪيليبريٽ ٿيڻ کان پوءِ، TGA تجربو شروع ٿئي ٿو ۽ نموني کي ڪنٽرول ٿيل طريقي سان گرم ڪيو ويندو آهي، عام طور تي هڪ مسلسل شرح تي. نموني جي وزن ۽ گرمي پد جي وچ ۾ تعلق جي مسلسل نگراني تجربي جو هڪ اهم حصو آهي. TGA اوزار گرمي پد، وزن، ۽ ٻين پيرا ميٽرز جهڙوڪ گئس جي وهڪري يا نموني جي گرمي پد تي ڊيٽا گڏ ڪن ٿا. هڪ ڀيرو TGA تجربو مڪمل ٿي وڃي ٿو، گڏ ڪيل ڊيٽا جو تجزيو ڪيو ويندو آهي ته جيئن نموني جي وزن ۾ تبديلي کي درجه حرارت جي ڪم جي طور تي طئي ڪيو وڃي. هي معلومات نموني ۾ جسماني ۽ ڪيميائي تبديلين سان لاڳاپيل درجه حرارت جي حدن کي طئي ڪرڻ ۾ قيمتي آهي، جنهن ۾ پگھلڻ، بخارات، آڪسائيڊيشن، يا سڙڻ جا عمل شامل آهن.
پاڻي تي ٻڌل ڊرلنگ فلوئڊ کي API 13B-1 معيار جي مطابق احتياط سان تيار ڪيو ويو، ۽ ان جي مخصوص ساخت کي حوالي لاءِ جدول 2 ۾ درج ڪيو ويو آهي. سائٽرڪ ايسڊ ۽ گليسرول (99 USP) سگما الڊرچ، ملائيشيا کان خريد ڪيا ويا ته جيئن قدرتي ڊيپ يوٽيڪٽڪ سالوينٽ (NADES) تيار ڪري سگهجي. ان کان علاوه، روايتي شيل انبيٽر پوٽاشيم ڪلورائڊ (KCl) پڻ سگما الڊرچ، ملائيشيا کان خريد ڪيو ويو. 1-ايٿائل، 3-ميٿيليميڊازوليم ڪلورائڊ ([EMIM]Cl) 98٪ کان وڌيڪ پاڪائي سان چونڊيو ويو ڇاڪاڻ ته ڊرلنگ فلوئڊ ۽ شيل انبيوشن جي ريولوجي کي بهتر ڪرڻ ۾ ان جي اهم اثر جي ڪري، جنهن جي تصديق پوئين مطالعي ۾ ڪئي وئي هئي. KCl ۽ ([EMIM]Cl) ٻئي NADES جي شيل انبيوشن ڪارڪردگي جو جائزو وٺڻ لاءِ تقابلي تجزيي ۾ استعمال ڪيا ويندا.
ڪيترائي محقق شيل سوجن جو مطالعو ڪرڻ لاءِ بينٽونائيٽ فليڪس استعمال ڪرڻ کي ترجيح ڏين ٿا ڇاڪاڻ ته بينٽونائيٽ ۾ ساڳيو "مونٽموريلونائيٽ" گروپ هوندو آهي جيڪو شيل سوجن جو سبب بڻجندو آهي. حقيقي شيل ڪور نموني حاصل ڪرڻ مشڪل آهي ڇاڪاڻ ته ڪورنگ عمل شيل کي غير مستحڪم ڪري ٿو، نتيجي ۾ اهڙا نمونا نڪرندا آهن جيڪي مڪمل طور تي شيل نه هوندا آهن پر عام طور تي ريتي پٿر ۽ چونا پٿر جي تہن جو مرکب هوندا آهن. ان کان علاوه، شيل نمونن ۾ عام طور تي مونٽموريلونائيٽ گروپن جي کوٽ هوندي آهي جيڪي شيل سوجن جو سبب بڻجن ٿا ۽ تنهن ڪري سوجن کي روڪڻ جي تجربن لاءِ نا مناسب آهن.
هن مطالعي ۾، اسان تقريبن 2.54 سينٽي ميٽر قطر سان ٻيهر ٺهيل بينٽونائيٽ ذرڙن کي استعمال ڪيو. گرينول 11.5 گرام سوڊيم بينٽونائيٽ پائوڊر کي هائيڊروولڪ پريس ۾ 1600 psi تي دٻائي ٺاهيا ويا. گرينول جي ٿولهه کي لڪير واري ڊائليٽوميٽر (LD) ۾ رکڻ کان اڳ صحيح طور تي ماپيو ويو. پوءِ ذرات کي ڊرلنگ فلوئڊ نمونن ۾ غرق ڪيو ويو، جنهن ۾ بنيادي نمونا ۽ شيل سوجن کي روڪڻ لاءِ استعمال ٿيندڙ انبيٽرز سان انجيڪٽ ڪيل نمونا شامل آهن. پوءِ گرينول جي ٿولهه ۾ تبديلي کي LD استعمال ڪندي احتياط سان مانيٽر ڪيو ويو، ماپن کي 60 سيڪنڊن جي وقفي تي 24 ڪلاڪن لاءِ رڪارڊ ڪيو ويو.
ايڪس ري ڊفرڪشن ڏيکاريو ته بينٽونائيٽ جي جوڙجڪ، خاص طور تي ان جو 47٪ مونٽموريلونائيٽ جزو، ان جي ارضياتي خاصيتن کي سمجهڻ ۾ هڪ اهم عنصر آهي. بينٽونائيٽ جي مونٽموريلونائيٽ جزن مان، مونٽموريلونائيٽ مکيه جزو آهي، جيڪو ڪل جزن جو 88.6٪ آهي. ساڳئي وقت، ڪوارٽز 29٪، ايلائيٽ 7٪، ۽ ڪاربونيٽ 9٪ آهي. هڪ ننڍڙو حصو (تقريبن 3.2٪) ايلائيٽ ۽ مونٽموريلونائيٽ جو مرکب آهي. ان کان علاوه، ان ۾ Fe2O3 (4.7٪)، سلور ايلومينوسليڪيٽ (1.2٪)، مسڪووائيٽ (4٪)، ۽ فاسفيٽ (2.3٪) جهڙا ٽريس عنصر شامل آهن. ان کان علاوه، Na2O (1.83٪) ۽ لوهه سليڪٽ (2.17٪) جي ٿوري مقدار موجود آهي، جيڪا بينٽونائيٽ جي جزوي عنصرن ۽ انهن جي لاڳاپيل تناسب کي مڪمل طور تي سمجهڻ ممڪن بڻائي ٿي.
هي جامع مطالعي وارو حصو قدرتي ڊيپ يوٽيڪٽڪ سالوينٽ (NADES) استعمال ڪندي تيار ڪيل ۽ مختلف ڪنسنٽريشن (1٪، 3٪ ۽ 5٪) تي ڊرلنگ فلوئڊ ايڊيٽيوٽ طور استعمال ٿيندڙ ڊرلنگ فلوئڊ نمونن جي ريولوجيڪل ۽ فلٽريشن خاصيتن جي تفصيل ڏئي ٿو. پوءِ NADES تي ٻڌل سلري نمونن جو مقابلو ڪيو ويو ۽ تجزيو ڪيو ويو جنهن ۾ پوٽاشيم ڪلورائڊ (KCl)، CC: يوريا DES (ڪولين ڪلورائڊ ڊيپ يوٽيڪٽڪ سالوينٽ: يوريا) ۽ آئنڪ مائع شامل هئا. هن مطالعي ۾ ڪيترائي اهم پيرا ميٽر شامل ڪيا ويا جن ۾ 100 ° C ۽ 150 ° C تي عمر جي حالتن جي نمائش کان اڳ ۽ بعد ۾ FANN ويسڪوميٽر استعمال ڪندي حاصل ڪيل ويسڪوسيٽي ريڊنگ شامل آهن. ماپون مختلف گردش جي رفتار (3 rpm، 6 rpm، 300 rpm ۽ 600 rpm) تي ورتيون ويون جيڪي ڊرلنگ فلوئڊ رويي جي جامع تجزيي جي اجازت ڏين ٿيون. حاصل ڪيل ڊيٽا پوءِ اهم خاصيتن جهڙوڪ پيداوار پوائنٽ (YP) ۽ پلاسٽڪ ويسڪوسيٽي (PV) کي طئي ڪرڻ لاءِ استعمال ڪري سگهجي ٿو، جيڪي مختلف حالتن ۾ سيال جي ڪارڪردگي ۾ بصيرت فراهم ڪن ٿيون. 400 psi ۽ 150 ° C تي هاءِ پريشر هاءِ ٽمپريچر (HPHT) فلٽريشن ٽيسٽ (وڌيڪ گرمي پد وارن کوهن ۾ عام گرمي پد) فلٽريشن ڪارڪردگي (ڪيڪ جي ٿولهه ۽ فلٽريٽ حجم) جو تعين ڪن ٿا.
هي سيڪشن جديد ترين سامان، گريس ايڇ پي ايڇ ٽي لينئر ڊيليٽوميٽر (M4600) استعمال ڪري ٿو، جيڪو اسان جي پاڻي تي ٻڌل ڊرلنگ فلوئڊس جي شيل سوجن روڪڻ جي خاصيتن جو مڪمل طور تي جائزو وٺي ٿو. ايل ايس ايم هڪ جديد مشين آهي جيڪا ٻن حصن تي مشتمل آهي: هڪ پليٽ ڪمپيڪٽر ۽ هڪ لڪير ڊيليٽوميٽر (ماڊل: M4600). گريس ڪور/پليٽ ڪمپيڪٽر استعمال ڪندي تجزيو لاءِ بينٽونائيٽ پليٽون تيار ڪيون ويون. پوءِ ايل ايس ايم انهن پليٽن تي فوري سوجن ڊيٽا فراهم ڪري ٿو، جيڪو شيل جي سوجن روڪڻ جي خاصيتن جي جامع تشخيص جي اجازت ڏئي ٿو. شيل جي توسيع جا ٽيسٽ ماحول جي حالتن ۾ ڪيا ويا، يعني 25°C ۽ 1 psia.
شيل جي استحڪام جي جاچ ۾ هڪ اهم ٽيسٽ شامل آهي جنهن کي اڪثر شيل جي بحالي ٽيسٽ، شيل ڊپ ٽيسٽ يا شيل جي منتشر ٽيسٽ چيو ويندو آهي. هن تشخيص کي شروع ڪرڻ لاءِ، شيل ڪٽنگز کي #6 BSS اسڪرين تي الڳ ڪيو ويندو آهي ۽ پوءِ #10 اسڪرين تي رکيو ويندو آهي. ڪٽنگز کي پوءِ هڪ هولڊنگ ٽينڪ ۾ کارايو ويندو آهي جتي انهن کي NADES (قدرتي ڊيپ يوٽيڪٽڪ سالوينٽ) تي مشتمل بيس فلوئڊ ۽ ڊرلنگ مٽي سان ملايو ويندو آهي. ايندڙ قدم هڪ شديد گرم رولنگ عمل لاءِ مرکب کي تندور ۾ رکڻ آهي، انهي کي يقيني بڻائڻ ته ڪٽنگز ۽ مٽي چڱي طرح ملي وئي آهي. 16 ڪلاڪن کان پوءِ، ڪٽنگز کي گودا مان ڪڍيو ويندو آهي شيل کي سڙڻ جي اجازت ڏيندي، جنهن جي نتيجي ۾ ڪٽنگز جي وزن ۾ گهٽتائي ٿيندي آهي. شيل جي بحالي جي جاچ شيل ڪٽنگز کي 150 ° C ۽ 1000 psi. انچ تي ڊرلنگ مٽي ۾ 24 ڪلاڪن اندر رکڻ کان پوءِ ڪئي وئي.
شيل مٽيءَ جي بحالي کي ماپڻ لاءِ، اسان ان کي هڪ نفيس اسڪرين (40 ميش) ذريعي فلٽر ڪيو، پوءِ ان کي پاڻي سان چڱيءَ طرح ڌوئي، ۽ آخرڪار ان کي تندور ۾ سڪايو. هي محنتي عمل اسان کي اصل وزن جي مقابلي ۾ حاصل ڪيل مٽيءَ جو اندازو لڳائڻ جي اجازت ڏئي ٿو، آخرڪار ڪاميابي سان حاصل ڪيل شيل مٽيءَ جي سيڪڙو جو حساب لڳائي ٿو. شيل نمونن جو ذريعو نيه ضلعي، ميري ضلعي، سراواڪ، ملائيشيا مان آهي. منتشر ۽ بحالي ٽيسٽن کان اڳ، شيل نمونن کي انهن جي مٽيءَ جي جوڙجڪ کي مقدار ڏيڻ ۽ جانچ لاءِ انهن جي مناسب هجڻ جي تصديق ڪرڻ لاءِ هڪ مڪمل ايڪس ري ڊفرڪشن (XRD) تجزيو ڪيو ويو. نموني جي مٽيءَ جي معدني جوڙجڪ هن ريت آهي: illite 18٪، kaolinite 31٪، chlorite 22٪، vermiculite 10٪، ۽ mica 19٪.
مٿاڇري جي ڇڪتاڻ هڪ اهم عنصر آهي جيڪو ڪيپيلري ايڪشن ذريعي شيل مائڪروپورس ۾ پاڻي جي ڪيشن جي دخول کي ڪنٽرول ڪري ٿو، جنهن جو هن حصي ۾ تفصيل سان مطالعو ڪيو ويندو. هي پيپر ڊرلنگ فلوئڊس جي مربوط ملڪيت ۾ مٿاڇري جي ڇڪتاڻ جي ڪردار جي جانچ ڪري ٿو، ڊرلنگ جي عمل تي ان جي اهم اثر کي اجاگر ڪري ٿو، خاص طور تي شيل جي ڇڪتاڻ. اسان ڊرلنگ فلوئڊ نمونن جي مٿاڇري جي ڇڪتاڻ کي صحيح طور تي ماپڻ لاءِ هڪ انٽرفيشل ٽينسيوميٽر (IFT700) استعمال ڪيو، جيڪو شيل جي ڇڪتاڻ جي حوالي سان سيال جي رويي جي هڪ اهم پهلو کي ظاهر ڪري ٿو.
هي حصو ڊي-ليئر اسپيسنگ تي تفصيل سان بحث ڪري ٿو، جيڪو ايلومينوسيليٽ پرتن ۽ مٽيءَ ۾ هڪ ايلومينوسيليٽ پرت جي وچ ۾ انٽرليئر فاصلو آهي. تجزيو ۾ 1٪، 3٪ ۽ 5٪ CA NADES تي مشتمل گلي مٽيءَ جا نمونا شامل هئا، انهي سان گڏ مقابلي لاءِ 3٪ KCl، 3٪ [EMIM]Cl ۽ 3٪ CC: يوريا تي ٻڌل DES. هڪ جديد بينچ ٽاپ ايڪس ري ڊفريڪٽوميٽر (D2 فيزر) جيڪو 40 mA ۽ 45 kV تي ڪم ڪري ٿو Cu-Kα تابڪاري (λ = 1.54059 Å) سان گڏ گلي ۽ خشڪ Na-Bt نمونن جي ايڪس ري ڊفرڪشن چوٽي کي رڪارڊ ڪرڻ ۾ اهم ڪردار ادا ڪيو. براگ مساوات جو استعمال ڊي-ليئر اسپيسنگ جي صحيح تعين کي قابل بڻائي ٿو، ان ڪري مٽيءَ جي رويي تي قيمتي معلومات فراهم ڪري ٿو.
هي حصو زيٽا جي صلاحيت کي صحيح طور تي ماپڻ لاءِ ترقي يافته مالورن زيٽاسائيزر نانو ZSP اوزار استعمال ڪري ٿو. هن تشخيص ۾ 1٪، 3٪، ۽ 5٪ CA NADES تي مشتمل ٿلهي مٽي جي نمونن جي چارج خاصيتن تي قيمتي معلومات فراهم ڪئي وئي، انهي سان گڏ 3٪ KCl، 3٪ [EMIM]Cl، ۽ 3٪ CC: يوريا تي ٻڌل DES مقابلي واري تجزيي لاءِ. اهي نتيجا ڪولائيڊل مرڪبن جي استحڪام ۽ سيال ۾ انهن جي رابطي جي اسان جي سمجھ ۾ حصو وٺندا آهن.
مٽيءَ جي نمونن کي قدرتي ڊيپ يوٽيڪٽڪ سالوينٽ (NADES) جي نمائش کان اڳ ۽ بعد ۾ جانچيو ويو، جيڪو Zeiss Supra 55 VP فيلڊ ايميشن اسڪيننگ اليڪٽران مائڪروسڪوپ (FESEM) استعمال ڪندي توانائي منتشر ڪندڙ ايڪس ري (EDX) سان ليس هو. تصويري ريزوليوشن 500 nm هو ۽ اليڪٽران بيم توانائي 30 kV ۽ 50 kV هئي. FESEM مٽيءَ جي نمونن جي مٿاڇري جي مورفولوجي ۽ ساخت جي خاصيتن جي اعليٰ ريزوليوشن ويزوئلائيزيشن فراهم ڪري ٿو. هن مطالعي جو مقصد نمائش کان اڳ ۽ بعد ۾ حاصل ڪيل تصويرن جو مقابلو ڪندي مٽيءَ جي نمونن تي NADES جي اثر بابت معلومات حاصل ڪرڻ هو.
هن مطالعي ۾، فيلڊ ايميشن اسڪيننگ اليڪٽران مائڪروسڪوپي (FESEM) ٽيڪنالاجي کي استعمال ڪيو ويو ته جيئن خوردبيني سطح تي مٽيءَ جي نمونن تي NADES جي اثر جي جاچ ڪري سگهجي. هن مطالعي جو مقصد NADES جي امڪاني ايپليڪيشنن ۽ مٽيءَ جي مورفولوجي ۽ سراسري ذرڙن جي سائيز تي ان جي اثر کي واضح ڪرڻ آهي، جيڪو هن ميدان ۾ تحقيق لاءِ قيمتي معلومات فراهم ڪندو.
هن مطالعي ۾، تجرباتي حالتن ۾ اوسط سيڪڙو غلطي (AMPE) جي تبديلي ۽ غير يقيني صورتحال کي بصري طور تي بيان ڪرڻ لاءِ غلطي بار استعمال ڪيا ويا. انفرادي AMPE قدرن کي پلاٽ ڪرڻ جي بدران (ڇاڪاڻ ته AMPE قدرن کي پلاٽ ڪرڻ رجحانن کي لڪائي سگهي ٿو ۽ ننڍين تبديلين کي وڌائي سگھي ٿو)، اسان 5٪ قاعدي کي استعمال ڪندي غلطي بارن جو حساب ڪريون ٿا. هي طريقو يقيني بڻائي ٿو ته هر غلطي بار ان وقفي جي نمائندگي ڪري ٿو جنهن ۾ 95٪ اعتماد جو وقفو ۽ AMPE قدرن جو 100٪ گرڻ جي اميد آهي، انهي ڪري هر تجرباتي حالت لاءِ ڊيٽا جي ورڇ جو هڪ واضح ۽ وڌيڪ جامع خلاصو مهيا ڪري ٿو. 5٪ قاعدي جي بنياد تي غلطي بارن کي استعمال ڪرڻ سان گرافڪ نمائندگي جي تشريح ۽ اعتبار کي بهتر بڻائي ٿو ۽ نتيجن ۽ انهن جي اثرن جي وڌيڪ تفصيلي سمجھ مهيا ڪرڻ ۾ مدد ڪري ٿو.
قدرتي ڊيپ يوٽيڪٽڪ سالوينٽس (NADES) جي ترڪيب ۾، گھر جي تياري جي عمل دوران ڪيترن ئي اهم پيرا ميٽرز جو احتياط سان مطالعو ڪيو ويو. انهن اهم عنصرن ۾ گرمي پد، مولر تناسب، ۽ ملاوٽ جي رفتار شامل آهن. اسان جا تجربا ڏيکارين ٿا ته جڏهن HBA (سائٽرڪ ايسڊ) ۽ HBD (گليسرول) کي 50 ° C تي 1:4 جي مولر تناسب تي ملايو ويندو آهي، ته هڪ يوٽيڪٽڪ مرکب ٺهي ٿو. يوٽيڪٽڪ مرکب جي امتيازي خصوصيت ان جي شفاف، هڪجهڙائي واري ظاهر، ۽ تلچھٽ جي غير موجودگي آهي. اهڙيءَ طرح، هي اهم قدم مولر تناسب، گرمي پد، ۽ ملاوٽ جي رفتار جي اهميت کي اجاگر ڪري ٿو، جنهن ۾ مولر تناسب DES ۽ NADES جي تياري ۾ سڀ کان وڌيڪ اثرائتو عنصر هو، جيئن شڪل 2 ۾ ڏيکاريل آهي.
ريفريڪٽو انڊيڪس (n) هڪ خلا ۾ روشني جي رفتار ۽ هڪ سيڪنڊ، وڌيڪ گهاٽي وچولي ۾ روشني جي رفتار جي تناسب کي ظاهر ڪري ٿو. ريفريڪٽو انڊيڪس قدرتي ڊيپ يوٽيڪٽڪ سالوينٽس (NADES) لاءِ خاص دلچسپي جو حامل آهي جڏهن نظرياتي طور تي حساس ايپليڪيشنن جهڙوڪ بايوسينسر تي غور ڪيو وڃي. 25 °C تي مطالعي ڪيل NADES جو ريفريڪٽو انڊيڪس 1.452 هو، جيڪو دلچسپ طور تي گليسرول کان گهٽ آهي.
اهو قابل ذڪر آهي ته NADES جو ريفريڪٽو انڊيڪس گرمي پد سان گهٽجي ٿو، ۽ هن رجحان کي فارمولا (1) ۽ شڪل 3 ذريعي صحيح طور تي بيان ڪري سگهجي ٿو، مطلق سراسري فيصد غلطي (AMPE) 0٪ تائين پهچي ٿي. هي گرمي پد تي منحصر رويي کي تيز گرمي پد تي ويسڪوسيٽي ۽ کثافت ۾ گهٽتائي سان بيان ڪيو ويو آهي، جنهن جي ڪري روشني وچولي ذريعي تيز رفتار سان سفر ڪري ٿي، جنهن جي نتيجي ۾ گهٽ ريفريڪٽو انڊيڪس (n) قدر پيدا ٿئي ٿي. اهي نتيجا آپٽيڪل سينسنگ ۾ NADES جي اسٽريٽجڪ استعمال ۾ قيمتي بصيرت فراهم ڪن ٿا، بايوسينسر ايپليڪيشنن لاءِ انهن جي صلاحيت کي اجاگر ڪن ٿا.
مٿاڇري جو ٽينشن، جيڪو مائع مٿاڇري جي پنهنجي علائقي کي گھٽ ڪرڻ جي رجحان کي ظاهر ڪري ٿو، ڪيپيلري پريشر تي ٻڌل ايپليڪيشنن لاءِ قدرتي ڊيپ يوٽيڪٽڪ سالوينٽس (NADES) جي مناسبيت جو جائزو وٺڻ ۾ تمام گهڻي اهميت رکي ٿو. 25-60 °C جي درجه حرارت جي حد ۾ مٿاڇري جي ٽينشن جو مطالعو قيمتي معلومات فراهم ڪري ٿو. 25 °C تي، سائيٽرڪ ايسڊ تي ٻڌل NADES جي مٿاڇري جي ٽينشن 55.42 mN/m هئي، جيڪا پاڻي ۽ گليسرول جي ڀيٽ ۾ تمام گهٽ آهي. شڪل 4 ڏيکاري ٿي ته مٿاڇري جي ٽينشن وڌندڙ گرمي پد سان خاص طور تي گهٽجي ٿي. هن رجحان کي ماليڪيولر حرڪي توانائي ۾ واڌ ۽ ان کان پوءِ بين ماليڪيولر پرڪشش قوتن ۾ گهٽتائي سان وضاحت ڪري سگهجي ٿو.
مطالعي ڪيل NADES ۾ مشاهدو ڪيل مٿاڇري جي ڇڪتاڻ جي لڪير واري گهٽجندڙ رجحان کي مساوات (2) ذريعي چڱي طرح بيان ڪري سگهجي ٿو، جيڪو 25-60 °C جي درجه حرارت جي حد ۾ بنيادي رياضياتي تعلق کي واضح ڪري ٿو. شڪل 4 ۾ گراف واضح طور تي 1.4٪ جي مطلق اوسط فيصد غلطي (AMPE) سان گرمي پد سان مٿاڇري جي ڇڪتاڻ جي رجحان کي ظاهر ڪري ٿو، جيڪو رپورٽ ٿيل مٿاڇري جي ڇڪتاڻ جي قدرن جي درستگي کي مقدار ڏئي ٿو. انهن نتيجن ۾ NADES جي رويي ۽ ان جي امڪاني ايپليڪيشنن کي سمجهڻ لاءِ اهم اثر آهن.
قدرتي ڊيپ يوٽيڪٽڪ سالوينٽس (NADES) جي کثافت جي حرڪيات کي سمجهڻ ڪيترن ئي سائنسي مطالعي ۾ انهن جي استعمال کي آسان بڻائڻ لاءِ اهم آهي. 25°C تي سائٽرڪ ايسڊ تي ٻڌل NADES جي کثافت 1.361 g/cm3 آهي، جيڪا والدين گليسرول جي کثافت کان وڌيڪ آهي. هي فرق گليسرول ۾ هائيڊروجن بانڊ قبول ڪندڙ (سائٽرڪ ايسڊ) جي اضافي سان وضاحت ڪري سگهجي ٿو.
مثال طور سائٽريٽ تي ٻڌل NADES کي وٺندي، ان جي کثافت 60°C تي 1.19 g/cm3 تائين گهٽجي ويندي آهي. گرم ڪرڻ تي حرڪتي توانائي ۾ واڌ NADES ماليڪيولز کي منتشر ڪرڻ جو سبب بڻجندي آهي، جنهن جي ڪري اهي هڪ وڏي مقدار تي قبضو ڪندا آهن، جنهن جي نتيجي ۾ کثافت ۾ گهٽتائي ٿيندي آهي. کثافت ۾ مشاهدو ڪيل گهٽتائي گرمي پد ۾ واڌ سان هڪ خاص لڪير وارو لاڳاپو ڏيکاري ٿي، جنهن کي فارمولا (3) ذريعي صحيح طور تي ظاهر ڪري سگهجي ٿو. شڪل 5 گرافڪ طور تي NADES کثافت جي تبديلي جي انهن خاصيتن کي 1.12% جي مطلق اوسط فيصد غلطي (AMPE) سان پيش ڪري ٿي، جيڪا رپورٽ ٿيل کثافت جي قدرن جي درستگي جو مقداري ماپ فراهم ڪري ٿي.
ويسڪوسٽي حرڪت ۾ مائع جي مختلف تہن جي وچ ۾ پرڪشش قوت آهي ۽ مختلف استعمالن ۾ قدرتي ڊيپ يوٽيڪٽڪ سالوينٽس (NADES) جي لاڳو ٿيڻ کي سمجهڻ ۾ اهم ڪردار ادا ڪري ٿي. 25 °C تي، NADES جي ويسڪوسٽي 951 cP هئي، جيڪا گليسرول کان وڌيڪ آهي.
وڌندڙ گرمي پد سان ويسڪوسيٽي ۾ مشاهدو ڪيل گهٽتائي بنيادي طور تي بين ماليڪيولر ڪشش قوتن جي ڪمزور ٿيڻ سان بيان ڪئي وئي آهي. هي رجحان سيال جي ويسڪوسيٽي ۾ گهٽتائي جو سبب بڻجندو آهي، هڪ رجحان واضح طور تي شڪل 6 ۾ ڏيکاريل آهي ۽ مساوات (4) پاران مقداري ڪيو ويو آهي. خاص طور تي، 60 ° C تي، ويسڪوسيٽي 898 cP تائين گهٽجي ويندي آهي جنهن جي مجموعي اوسط سيڪڙو غلطي (AMPE) 1.4٪ آهي. NADES ۾ ويسڪوسيٽي بمقابله گرمي پد جي انحصار جي تفصيلي سمجھ ان جي عملي استعمال لاءِ تمام ضروري آهي.
هائيڊروجن آئن ڪنسنٽريشن جي منفي لاگارٿم ذريعي طئي ڪيل محلول جو pH انتهائي اهم آهي، خاص طور تي pH-حساس ايپليڪيشنن جهڙوڪ DNA سنٿيسس ۾، تنهن ڪري NADES جي pH کي استعمال ڪرڻ کان اڳ احتياط سان مطالعو ڪرڻ گهرجي. مثال طور سائٽرڪ ايسڊ تي ٻڌل NADES کي کڻڻ سان، 1.91 جو هڪ واضح تيزابي pH ڏسي سگهجي ٿو، جيڪو گليسرول جي نسبتا غير جانبدار pH جي بلڪل ابتڙ آهي.
دلچسپ ڳالهه اها آهي ته قدرتي سائٽرڪ ايسڊ ڊيهائيڊروجنيز سوليوبل سالوينٽ (NADES) جي پي ايڇ وڌندڙ گرمي پد سان هڪ غير لڪير واري گهٽتائي جو رجحان ڏيکاريو. هي رجحان وڌندڙ ماليڪيولر وائبريشنز سان منسوب ڪيو ويو آهي جيڪي محلول ۾ H+ توازن کي خراب ڪن ٿا، جنهن جي نتيجي ۾ [H]+ آئنز ٺهڻ ۽، موڙ ۾، پي ايڇ جي قدر ۾ تبديلي اچي ٿي. جڏهن ته سائٽرڪ ايسڊ جو قدرتي پي ايڇ 3 کان 5 تائين آهي، گليسرول ۾ تيزابي هائيڊروجن جي موجودگي پي ايڇ کي وڌيڪ گهٽائي 1.91 ڪري ٿي.
25-60 °C جي درجه حرارت جي حد ۾ سائٽريٽ تي ٻڌل NADES جي pH رويي کي مساوات (5) ذريعي مناسب طور تي پيش ڪري سگهجي ٿو، جيڪو مشاهدو ڪيل pH رجحان لاءِ رياضياتي اظهار فراهم ڪري ٿو. شڪل 7 گرافڪ طور تي هن دلچسپ تعلق کي ظاهر ڪري ٿو، NADES جي pH تي درجه حرارت جي اثر کي اجاگر ڪندي، جيڪو AMPE لاءِ 1.4% ٻڌايو ويو آهي.
قدرتي سائٽرڪ ايسڊ ڊيپ يوٽيڪٽڪ سالوينٽ (NADES) جو ٿرموگراويميٽرڪ تجزيو (TGA) ڪمري جي گرمي پد کان 500 °C تائين گرمي پد جي حد ۾ منظم طريقي سان ڪيو ويو. جيئن شڪل 8a ۽ b مان ڏسي سگهجي ٿو، 100 °C تائين شروعاتي ماس نقصان بنيادي طور تي جذب ٿيل پاڻي ۽ سائٽرڪ ايسڊ ۽ خالص گليسرول سان لاڳاپيل هائيڊريشن پاڻي جي ڪري هو. 180 °C تائين تقريباً 88٪ جو هڪ اهم ماس برقرار رکڻ ڏٺو ويو، جيڪو بنيادي طور تي سائٽرڪ ايسڊ جي ايڪونيٽڪ ايسڊ ۾ سڙڻ ۽ وڌيڪ گرم ڪرڻ تي ميٿيل ميليڪ اينهائيڊرائيڊ (III) جي بعد ۾ ٺهڻ جي ڪري هو (شڪل 8 b). 180 °C کان مٿي، گليسرول ۾ ايڪرولين (اڪريلالڊيهائيڊ) جي واضح ظاهر پڻ ڏسي سگهجي ٿي، جيئن شڪل 8b37 ۾ ڏيکاريل آهي.
گليسرول جي ٿرموگراويميٽرڪ تجزيي (TGA) ٻن مرحلن واري ماس نقصان جي عمل کي ظاهر ڪيو. شروعاتي مرحلي (180 کان 220 °C) ۾ ايڪرولين جي ٺهڻ شامل آهي، جنهن کان پوءِ 230 کان 300 °C تائين اعليٰ گرمي پد تي اهم ماس نقصان ٿيندو آهي (شڪل 8a). جيئن گرمي پد وڌندو آهي، ايسٽيلڊيهائيڊ، ڪاربن ڊاءِ آڪسائيڊ، ميٿين، ۽ هائيڊروجن ترتيب وار ٺهندا آهن. خاص طور تي، ماس جو صرف 28٪ 300 °C تي برقرار رکيو ويو، اهو مشورو ڏئي ٿو ته NADES 8(a)38,39 جون اندروني خاصيتون خراب ٿي سگهن ٿيون.
نون ڪيميائي بانڊن جي ٺهڻ بابت معلومات حاصل ڪرڻ لاءِ، قدرتي ڊيپ يوٽيڪٽڪ سالوينٽس (NADES) جي تازي تيار ڪيل معطلي جو تجزيو فوريئر ٽرانسفارم انفراريڊ اسپيڪٽرو اسڪوپي (FTIR) ذريعي ڪيو ويو. تجزيو NADES معطلي جي اسپيڪٽرم جو خالص سائٽرڪ ايسڊ (CA) ۽ گليسرول (Gly) جي اسپيڪٽرا سان مقابلو ڪندي ڪيو ويو. CA اسپيڪٽرم 1752 1/cm ۽ 1673 1/cm تي واضح چوٽيون ڏيکاريون، جيڪي C=O بانڊ جي اسٽريچنگ وائبريشن جي نمائندگي ڪن ٿيون ۽ CA جي خاصيت پڻ آهن. ان کان علاوه، فنگر پرنٽ واري علائقي ۾ 1360 1/cm تي OH موڙيندڙ وائبريشن ۾ هڪ اهم تبديلي ڏٺي وئي، جيئن شڪل 9 ۾ ڏيکاريل آهي.
ساڳئي طرح، گليسرول جي صورت ۾، OH اسٽريچنگ ۽ موڙڻ واري وائبريشن جون شفٽون ترتيب وار 3291 1/cm ۽ 1414 1/cm جي ويو نمبرن تي مليون. هاڻي، تيار ڪيل NADES جي اسپيڪٽرم جو تجزيو ڪندي، اسپيڪٽرم ۾ هڪ اهم شفٽون مليون. جيئن شڪل 7 ۾ ڏيکاريل آهي، C=O بانڊ جي اسٽريچنگ وائبريشن 1752 1/cm کان 1720 1/cm تائين منتقل ٿي وئي ۽ گليسرول جي -OH بانڊ جي موڙڻ واري وائبريشن 1414 1/cm کان 1359 1/cm تائين منتقل ٿي وئي. ويو نمبرن ۾ اهي شفٽون برقي منفيت ۾ تبديلي کي ظاهر ڪن ٿيون، جيڪو NADES جي جوڙجڪ ۾ نئين ڪيميائي بانڊن جي ٺهڻ کي ظاهر ڪري ٿو.