សូមអរគុណសម្រាប់ការចូលមើលគេហទំព័រ nature.com។ កំណែកម្មវិធីរុករកដែលអ្នកកំពុងប្រើមានការគាំទ្រ CSS មានកំណត់។ ដើម្បីទទួលបានបទពិសោធន៍ល្អបំផុត យើងសូមណែនាំឱ្យប្រើកំណែកម្មវិធីរុករកចុងក្រោយបំផុត (ឬបិទរបៀបឆបគ្នានៅក្នុង Internet Explorer)។ លើសពីនេះ ដើម្បីធានាបាននូវការគាំទ្រជាបន្តបន្ទាប់ គេហទំព័រនេះនឹងមិនរួមបញ្ចូលរចនាប័ទ្ម ឬ JavaScript ទេ។
ការពង្រីកថ្មសែលនៅក្នុងអាងស្តុកទឹកក្លាស្ទិកបង្កើតបញ្ហាសំខាន់ៗ ដែលនាំឱ្យមានអស្ថិរភាពនៃអណ្តូង។ ដោយសារហេតុផលបរិស្ថាន ការប្រើប្រាស់សារធាតុរាវខួងដែលមានមូលដ្ឋានលើទឹកជាមួយនឹងសារធាតុរារាំងថ្មសែលបន្ថែមត្រូវបានគេពេញចិត្តជាងសារធាតុរាវខួងដែលមានមូលដ្ឋានលើប្រេង។ សារធាតុរាវអ៊ីយ៉ុង (ILs) បានទាក់ទាញការចាប់អារម្មណ៍យ៉ាងខ្លាំងជាសារធាតុរារាំងថ្មសែលដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិដែលអាចលៃតម្រូវបានរបស់វា និងលក្ខណៈអេឡិចត្រូស្តាទិចខ្លាំង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សារធាតុរាវអ៊ីយ៉ុងដែលមានមូលដ្ឋានលើអ៊ីមីដាហ្សូលីល (ILs) ដែលត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងសារធាតុរាវខួង បានបង្ហាញថាមានជាតិពុល មិនរលួយជីវសាស្រ្ត និងមានតម្លៃថ្លៃ។ សារធាតុរំលាយអ៊ីយូទិកជ្រៅ (DES) ត្រូវបានចាត់ទុកថាជាជម្រើសដែលមានប្រសិទ្ធភាពចំណាយច្រើនជាង និងមានជាតិពុលតិចជាងសារធាតុរាវអ៊ីយ៉ុង ប៉ុន្តែវានៅតែមិនដល់និរន្តរភាពបរិស្ថានដែលត្រូវការ។ ការរីកចម្រើនថ្មីៗនៅក្នុងវិស័យនេះបាននាំឱ្យមានការណែនាំសារធាតុរំលាយអ៊ីយូទិកជ្រៅធម្មជាតិ (NADES) ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ថាសម្រាប់ភាពស្និទ្ធស្នាលបរិស្ថានពិតប្រាកដរបស់វា។ ការសិក្សានេះបានស៊ើបអង្កេត NADESs ដែលមានផ្ទុកអាស៊ីតក្រូចឆ្មា (ជាអ្នកទទួលចំណងអ៊ីដ្រូសែន) និងគ្លីសេរ៉ុល (ជាអ្នកផ្តល់ចំណងអ៊ីដ្រូសែន) ជាសារធាតុបន្ថែមសារធាតុរាវខួង។ សារធាតុរាវខួងដែលមានមូលដ្ឋានលើ NADES ត្រូវបានបង្កើតឡើងស្របតាម API 13B-1 ហើយដំណើរការរបស់វាត្រូវបានប្រៀបធៀបជាមួយនឹងសារធាតុរាវខួងដែលមានមូលដ្ឋានលើប៉ូតាស្យូមក្លរួ សារធាតុរាវអ៊ីយ៉ុងដែលមានមូលដ្ឋានលើអ៊ីមីដាហ្សូលីញ៉ូម និងសារធាតុរាវខួងដែលមានមូលដ្ឋានលើកូលីនក្លរួ:អ៊ុយរ៉េ-DES។ លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវិទ្យា-គីមីនៃ NADES ដែលមានកម្មសិទ្ធិត្រូវបានពិពណ៌នាលម្អិត។ លក្ខណៈសម្បត្តិ rheological ការបាត់បង់សារធាតុរាវ និងលក្ខណៈសម្បត្តិរារាំង shale នៃសារធាតុរាវខួងត្រូវបានវាយតម្លៃក្នុងអំឡុងពេលសិក្សា ហើយវាត្រូវបានបង្ហាញថានៅកំហាប់ 3% NADESs សមាមាត្រភាពតានតឹងទិន្នផល/ viscosity ប្លាស្ទិក (YP/PV) ត្រូវបានកើនឡើង កម្រាស់នំភក់ត្រូវបានកាត់បន្ថយ 26% និងបរិមាណ filtrate ត្រូវបានកាត់បន្ថយ 30.1%។ ជាពិសេស NADES សម្រេចបានអត្រារារាំងការពង្រីកគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ 49.14% និងបង្កើនការផលិត shale 86.36%។ លទ្ធផលទាំងនេះត្រូវបានសន្មតថាជាសមត្ថភាពរបស់ NADES ក្នុងការកែប្រែសកម្មភាពផ្ទៃ សក្តានុពលហ្សេតា និងគម្លាតរវាងស្រទាប់នៃដីឥដ្ឋ ដែលត្រូវបានពិភាក្សានៅក្នុងឯកសារនេះដើម្បីយល់ពីយន្តការមូលដ្ឋាន។ សារធាតុរាវខួងប្រកបដោយនិរន្តរភាពនេះត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងធ្វើបដិវត្តន៍ឧស្សាហកម្មខួងដោយផ្តល់នូវជម្រើសមិនពុល សន្សំសំចៃ និងមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ជំនួសឱ្យសារធាតុទប់ស្កាត់ការច្រេះថ្មសែលបែបប្រពៃណី ដែលបើកផ្លូវសម្រាប់ការអនុវត្តការខួងដែលមិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថាន។
ថ្មសែលគឺជាថ្មដែលអាចប្រើប្រាស់បានច្រើនយ៉ាង ដែលបម្រើជាប្រភព និងជាអាងស្តុកអ៊ីដ្រូកាបូន ហើយរចនាសម្ព័ន្ធដែលមានរន្ធរបស់វា1 ផ្តល់នូវសក្តានុពលសម្រាប់ទាំងការផលិត និងការរក្សាទុកធនធានដ៏មានតម្លៃទាំងនេះ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ថ្មសែលសម្បូរទៅដោយសារធាតុរ៉ែដីឥដ្ឋដូចជា ម៉ុងម៉ូរីឡូនីត ស្មិចទីត កាអូលីនីត និងអ៊ីលីត ដែលធ្វើឱ្យវាងាយនឹងហើមនៅពេលប៉ះពាល់នឹងទឹក ដែលនាំឱ្យមានអស្ថិរភាពនៃអណ្តូងក្នុងអំឡុងពេលប្រតិបត្តិការខួង2,3។ បញ្ហាទាំងនេះអាចនាំឱ្យមានពេលវេលាមិនមានផលិតភាព (NPT) និងបញ្ហាប្រតិបត្តិការជាច្រើនរួមទាំងបំពង់ជាប់គាំង ចរន្តឈាមភក់ដែលបាត់បង់ ការដួលរលំនៃអណ្តូង និងការកកស្ទះរន្ធ ដែលបង្កើនពេលវេលាស្តារឡើងវិញ និងថ្លៃដើម។ ជាប្រពៃណី សារធាតុរាវខួងដែលមានមូលដ្ឋានលើប្រេង (OBDF) គឺជាជម្រើសដែលពេញចិត្តសម្រាប់ការបង្កើតថ្មសែល ដោយសារតែសមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការទប់ទល់នឹងការពង្រីកថ្មសែល4។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការប្រើប្រាស់សារធាតុរាវខួងដែលមានមូលដ្ឋានលើប្រេងតម្រូវឱ្យមានការចំណាយខ្ពស់ និងហានិភ័យបរិស្ថាន។ សារធាតុរាវខួងដែលមានមូលដ្ឋានលើសំយោគ (SBDF) ត្រូវបានចាត់ទុកថាជាជម្រើសមួយ ប៉ុន្តែភាពសមស្របរបស់វានៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់គឺមិនពេញចិត្តទេ។ សារធាតុរាវខួងដែលមានមូលដ្ឋានលើទឹក (WBDF) គឺជាដំណោះស្រាយដ៏ទាក់ទាញមួយ ពីព្រោះវាមានសុវត្ថិភាពជាង មិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថាន និងចំណាយតិចជាង OBDF5។ សារធាតុរារាំង shale ជាច្រើនប្រភេទត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើនសមត្ថភាពរារាំង shale របស់ WBDF រួមទាំងសារធាតុរារាំងប្រពៃណីដូចជាប៉ូតាស្យូមក្លរួ កំបោរ ស៊ីលីត និងប៉ូលីមែរ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សារធាតុរារាំងទាំងនេះមានដែនកំណត់ទាក់ទងនឹងប្រសិទ្ធភាព និងផលប៉ះពាល់បរិស្ថាន ជាពិសេសដោយសារតែកំហាប់ K+ ខ្ពស់នៅក្នុងសារធាតុរារាំងប៉ូតាស្យូមក្លរួ និងភាពប្រែប្រួល pH នៃស៊ីលីត។ អ្នកស្រាវជ្រាវបានស្វែងយល់ពីលទ្ធភាពនៃការប្រើប្រាស់សារធាតុរាវអ៊ីយ៉ុងជាសារធាតុបន្ថែមសារធាតុរាវខួង ដើម្បីកែលម្អ rheology សារធាតុរាវខួង និងការពារការហើម shale និងការបង្កើត hydrate។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សារធាតុរាវអ៊ីយ៉ុងទាំងនេះ ជាពិសេសសារធាតុរាវដែលមានផ្ទុក imidazolyl cations ជាទូទៅមានជាតិពុល មានតម្លៃថ្លៃ មិនរលួយជីវសាស្រ្ត និងត្រូវការដំណើរការរៀបចំស្មុគស្មាញ។ ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាទាំងនេះ មនុស្សបានចាប់ផ្តើមស្វែងរកជម្រើសដែលសន្សំសំចៃជាង និងមិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថាន ដែលនាំឱ្យមានការលេចចេញនូវសារធាតុរំលាយ eutectic ជ្រៅ (DES)។ DES គឺជាល្បាយ eutectic ដែលបង្កើតឡើងដោយអ្នកផ្តល់ចំណងអ៊ីដ្រូសែន (HBD) និងឧបករណ៍ទទួលចំណងអ៊ីដ្រូសែន (HBA) នៅសមាមាត្រម៉ូល និងសីតុណ្ហភាពជាក់លាក់មួយ។ ល្បាយ eutectic ទាំងនេះមានចំណុចរលាយទាបជាងសមាសធាតុនីមួយៗរបស់វា ដែលភាគច្រើនដោយសារតែការបំបែកទីតាំងបន្ទុកដែលបណ្តាលមកពីចំណងអ៊ីដ្រូសែន។ កត្តាជាច្រើន រួមទាំងថាមពលឡាទីស ការផ្លាស់ប្តូរអង់ត្រូពី និងអន្តរកម្មរវាងអានីយ៉ុង និង HBD ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការបន្ថយចំណុចរលាយនៃ DES។
នៅក្នុងការសិក្សាពីមុនៗ សារធាតុបន្ថែមជាច្រើនត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងសារធាតុរាវខួងដែលមានមូលដ្ឋានលើទឹក ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាការពង្រីកថ្មសែល។ ឧទាហរណ៍ Ofei និងក្រុមការងារ បានបន្ថែម 1-butyl-3-methylimidazolium chloride (BMIM-Cl) ដែលបានកាត់បន្ថយកម្រាស់នំភក់យ៉ាងច្រើន (រហូតដល់ 50%) និងបន្ថយតម្លៃ YP/PV ចំនួន 11 នៅសីតុណ្ហភាពផ្សេងៗគ្នា។ Huang និងក្រុមការងារ បានប្រើសារធាតុរាវអ៊ីយ៉ុង (ជាពិសេស 1-hexyl-3-methylimidazolium bromide និង 1,2-bis(3-hexylimidazol-1-yl)ethane bromide) រួមផ្សំជាមួយភាគល្អិត Na-Bt និងកាត់បន្ថយការហើមថ្មសែលយ៉ាងច្រើនចំនួន 86.43% និង 94.17% រៀងៗខ្លួន12។ លើសពីនេះ Yang និងក្រុមការងារ បានប្រើ 1-vinyl-3-dodecylimidazolium bromide និង 1-vinyl-3-tetradecylimidazolium bromide ដើម្បីកាត់បន្ថយការហើមថ្មសែលចំនួន 16.91% និង 5.81% រៀងៗខ្លួន។ ១៣ Yang និង​ក្រុម​របស់​គាត់​ក៏​បាន​ប្រើ 1-vinyl-3-ethylimidazolium bromide និង​កាត់​បន្ថយ​ការ​រីក​រាលដាល​ថ្ម​សែល​ចំនួន 31.62% ខណៈ​ពេល​ដែល​រក្សា​បាន​នូវ​ការ​ងើប​ឡើង​វិញ​នៃ​ថ្ម​សែល​នៅ​ត្រឹម 40.60%។ ១៤ លើស​ពី​នេះ Luo និង​ក្រុម​របស់​គាត់​បាន​ប្រើ 1-octyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate ដើម្បី​កាត់​បន្ថយ​ការ​ហើម​ថ្ម​សែល​ចំនួន 80%។ ១៥, ១៦ Dai និង​ក្រុម​របស់​គាត់​បាន​ប្រើ​កូប៉ូលីមែរ​រាវ​អ៊ីយ៉ុង​ដើម្បី​រារាំង​ថ្ម​សែល និង​សម្រេច​បាន​ការ​កើន​ឡើង 18% ក្នុង​ការ​ងើប​ឡើង​វិញ​លីនេអ៊ែរ​បើ​ធៀប​នឹង​ថ្នាំ​ទប់ស្កាត់ amine។ ១៧
សារធាតុរាវអ៊ីយ៉ុងខ្លួនឯងមានគុណវិបត្តិមួយចំនួន ដែលជំរុញឱ្យអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រស្វែងរកជម្រើសដែលមិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថានជាងសារធាតុរាវអ៊ីយ៉ុង ដូច្នេះហើយ DES បានកើតមក។ Hanjia គឺជាក្រុមហ៊ុនដំបូងគេដែលប្រើសារធាតុរំលាយ eutectic ជ្រៅ (DES) ដែលមានសមាសធាតុ vinyl chloride propionic acid (1:1) vinyl chloride 3-phenylpropionic acid (1:2) និង 3-mercaptopropionic acid + itaconic acid + vinyl chloride (1:1:2) ដែលរារាំងការហើមនៃ bentonite ចំនួន 68%, 58% និង 58% រៀងៗខ្លួន18។ នៅក្នុងការពិសោធន៍ដោយឥតគិតថ្លៃ MH Rasul បានប្រើសមាមាត្រ 2:1 នៃ glycerol និង potassium carbonate (DES) និងកាត់បន្ថយការហើមនៃគំរូ shale យ៉ាងសំខាន់ចំនួន 87%19,20។ Ma បានប្រើ urea:vinyl chloride ដើម្បីកាត់បន្ថយការពង្រីក shale យ៉ាងសំខាន់ចំនួន 67%។21 Rasul et al. ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃ DES និង polymer ត្រូវបានប្រើជាសារធាតុទប់ស្កាត់ shale សកម្មភាពពីរ ដែលសម្រេចបានប្រសិទ្ធភាពរារាំង shale ដ៏ល្អឥតខ្ចោះ22។
ទោះបីជាសារធាតុរំលាយ eutectic ជ្រៅ (DES) ជាទូទៅត្រូវបានចាត់ទុកថាជាជម្រើសបៃតងជាងសារធាតុរាវអ៊ីយ៉ុងក៏ដោយ ពួកវាក៏មានសមាសធាតុដែលមានសក្តានុពលពុលដូចជាអំបិលអាម៉ូញ៉ូម ដែលធ្វើឱ្យភាពស្និទ្ធស្នាលនឹងបរិស្ថានរបស់ពួកវាគួរឱ្យសង្ស័យ។ បញ្ហានេះបាននាំឱ្យមានការអភិវឌ្ឍសារធាតុរំលាយ eutectic ជ្រៅធម្មជាតិ (NADES)។ ពួកវានៅតែត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជា DES ប៉ុន្តែត្រូវបានផ្សំឡើងពីសារធាតុធម្មជាតិ និងអំបិល រួមទាំងប៉ូតាស្យូមក្លរួ (KCl) កាល់ស្យូមក្លរួ (CaCl2) អំបិល Epsom (MgSO4.7H2O) និងផ្សេងៗទៀត។ ការរួមបញ្ចូលគ្នាដ៏មានសក្តានុពលជាច្រើននៃ DES និង NADES បើកវិសាលភាពដ៏ធំទូលាយសម្រាប់ការស្រាវជ្រាវនៅក្នុងវិស័យនេះ ហើយត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងស្វែងរកកម្មវិធីនៅក្នុងវិស័យជាច្រើន។ អ្នកស្រាវជ្រាវជាច្រើនបានបង្កើតការរួមបញ្ចូលគ្នា DES ថ្មីដោយជោគជ័យ ដែលបានបង្ហាញថាមានប្រសិទ្ធភាពនៅក្នុងកម្មវិធីជាច្រើន។ ឧទាហរណ៍ Naser et al. 2013 បានសំយោគ DES ដែលមានមូលដ្ឋានលើប៉ូតាស្យូមកាបូណាត និងបានសិក្សាពីលក្ខណៈសម្បត្តិ thermophysical របស់វា ដែលក្រោយមកបានរកឃើញកម្មវិធីនៅក្នុងផ្នែកនៃការរារាំង hydrate សារធាតុបន្ថែមសារធាតុរាវខួង ការបំបែក និង nanofibrillation។ 23 Jordy Kim និងសហការីបានបង្កើត NADES ដែលមានមូលដ្ឋានលើអាស៊ីត ascorbic និងបានវាយតម្លៃលក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្មរបស់វានៅក្នុងកម្មវិធីផ្សេងៗ។ 24 Christer និងក្រុមការងារបានបង្កើត NADES ដែលមានមូលដ្ឋានលើអាស៊ីតនៃក្រូចឆ្មា និងបានកំណត់សក្តានុពលរបស់វាជាសារធាតុជំនួយសម្រាប់ផលិតផលកូឡាជែន។ 25 Liu Yi និងសហការីបានសង្ខេបអំពីការអនុវត្ត NADES ជាឧបករណ៍ស្រង់ចេញ និងក្រូម៉ាតូក្រាហ្វីនៅក្នុងការពិនិត្យឡើងវិញដ៏ទូលំទូលាយ ខណៈពេលដែល Misan និងក្រុមការងារបានពិភាក្សាអំពីការអនុវត្ត NADES ដោយជោគជ័យនៅក្នុងវិស័យកសិកម្ម-ម្ហូបអាហារ។ វាចាំបាច់ណាស់ដែលអ្នកស្រាវជ្រាវសារធាតុរាវខួងចាប់ផ្តើមយកចិត្តទុកដាក់ចំពោះប្រសិទ្ធភាពរបស់ NADES នៅក្នុងកម្មវិធីរបស់ពួកគេ។ ថ្មីៗនេះ។ នៅឆ្នាំ 2023 Rasul និងក្រុមការងារបានប្រើបន្សំផ្សេងៗគ្នានៃសារធាតុរំលាយ eutectic ជ្រៅធម្មជាតិដោយផ្អែកលើអាស៊ីត ascorbic26 កាល់ស្យូមក្លរួ27 ប៉ូតាស្យូមក្លរួ28 និងអំបិល Epsom29 ហើយសម្រេចបាននូវការរារាំង shale និងការស្តារ shale ដ៏គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍។ ការសិក្សានេះគឺជាការសិក្សាមួយក្នុងចំណោមការសិក្សាដំបូងគេដែលបានណែនាំ NADES (ជាពិសេសរូបមន្តដែលមានមូលដ្ឋានលើអាស៊ីតនៃក្រូចឆ្មា និងគ្លីសេរ៉ុល) ជាសារធាតុទប់ស្កាត់សេលដែលមិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថាន និងមានប្រសិទ្ធភាពនៅក្នុងសារធាតុរាវខួងដែលមានមូលដ្ឋានលើទឹក ដែលមានលក្ខណៈពិសេសនៃស្ថេរភាពបរិស្ថានដ៏ល្អឥតខ្ចោះ សមត្ថភាពទប់ស្កាត់សេលដែលប្រសើរឡើង និងដំណើរការសារធាតុរាវដែលប្រសើរឡើងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងសារធាតុទប់ស្កាត់ប្រពៃណីដូចជា KCl សារធាតុរាវអ៊ីយ៉ុងដែលមានមូលដ្ឋានលើ imidazolyl និង DES ប្រពៃណី។
ការសិក្សានេះនឹងពាក់ព័ន្ធនឹងការរៀបចំផ្ទៃក្នុងនៃ NADES ដែលមានមូលដ្ឋានលើអាស៊ីតនៃក្រូចឆ្មា (CA) បន្ទាប់មកដោយការកំណត់លក្ខណៈរូបវិទ្យា-គីមីលម្អិត និងការប្រើប្រាស់របស់វាជាសារធាតុបន្ថែមសម្រាប់ខួងដើម្បីវាយតម្លៃលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសារធាតុរាវខួង និងសមត្ថភាពរារាំងការហើមរបស់វា។ នៅក្នុងការសិក្សានេះ CA នឹងដើរតួជាអ្នកទទួលចំណងអ៊ីដ្រូសែន ខណៈពេលដែលគ្លីសេរ៉ុល (Gly) នឹងដើរតួជាអ្នកផ្តល់ចំណងអ៊ីដ្រូសែនដែលត្រូវបានជ្រើសរើសដោយផ្អែកលើលក្ខណៈវិនិច្ឆ័យត្រួតពិនិត្យ MH សម្រាប់ការបង្កើត/ការជ្រើសរើស NADES នៅក្នុងការសិក្សារារាំងថ្មសែល30។ ការវាស់វែងវិសាលគមអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ Fourier transform infrared (FTIR) ការឌីផ្រាក់ស្យុងកាំរស្មីអ៊ិច (XRD) និងការវាស់វែងសក្តានុពលហ្សេតា (ZP) នឹងបញ្ជាក់ពីអន្តរកម្ម NADES-ដីឥដ្ឋ និងយន្តការដែលស្ថិតនៅក្រោមការរារាំងការហើមដីឥដ្ឋ។ លើសពីនេះ ការសិក្សានេះនឹងប្រៀបធៀបសារធាតុរាវខួងដែលមានមូលដ្ឋានលើ CA NADES ជាមួយ DES32 ដោយផ្អែកលើ 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride [EMIM]Cl7,12,14,17,31, KCl និង choline chloride:urea (1:2) ដើម្បីស៊ើបអង្កេតប្រសិទ្ធភាពរបស់វានៅក្នុងការរារាំងថ្មសែល និងធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវដំណើរការសារធាតុរាវខួង។
អាស៊ីតនៃក្រូចឆ្មា (ម៉ូណូអ៊ីដ្រាត) គ្លីសេរ៉ុល (99 USP) និងអ៊ុយរ៉េ ត្រូវបានទិញពី EvaChem ទីក្រុងកូឡាឡាំពួរ ប្រទេសម៉ាឡេស៊ី។ កូលីនក្លរួ (>98%), [EMIM]Cl 98% និងប៉ូតាស្យូមក្លរួ ត្រូវបានទិញពី Sigma Aldrich ប្រទេសម៉ាឡេស៊ី។ រចនាសម្ព័ន្ធគីមីនៃសារធាតុគីមីទាំងអស់ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1។ ដ្យាក្រាមពណ៌បៃតងប្រៀបធៀបសារធាតុគីមីសំខាន់ៗដែលប្រើក្នុងការសិក្សានេះ៖ អ៊ីមីដាហ្សូលីលអ៊ីយ៉ុងរាវ កូលីនក្លរួ (DES) អាស៊ីតនៃក្រូចឆ្មា គ្លីសេរ៉ុល ប៉ូតាស្យូមក្លរួ និង NADES (អាស៊ីតនៃក្រូចឆ្មា និងគ្លីសេរ៉ុល)។ តារាងមិត្តភាពបរិស្ថាននៃសារធាតុគីមីដែលប្រើក្នុងការសិក្សានេះត្រូវបានបង្ហាញក្នុងតារាងទី 1។ នៅក្នុងតារាង សារធាតុគីមីនីមួយៗត្រូវបានវាយតម្លៃដោយផ្អែកលើជាតិពុល ភាពរលួយជីវសាស្រ្ត តម្លៃ និងនិរន្តរភាពបរិស្ថាន។
រចនាសម្ព័ន្ធគីមីនៃវត្ថុធាតុដើមដែលប្រើក្នុងការសិក្សានេះ៖ (ក) អាស៊ីតនៃក្រូចឆ្មា, (ខ) [EMIM]Cl, (គ) កូលីនក្លរួ និង (ឃ) គ្លីសេរ៉ុល។
បេក្ខជន​អ្នក​ផ្តល់​ចំណង​អ៊ីដ្រូសែន (HBD) និង​អ្នក​ទទួល​ចំណង​អ៊ីដ្រូសែន (HBA) សម្រាប់​ការ​អភិវឌ្ឍ NADES ដែល​មាន​មូលដ្ឋាន​លើ CA (សារធាតុ​រំលាយ​អេយូទិក​ជ្រៅ​ធម្មជាតិ) ត្រូវ​បាន​ជ្រើសរើស​យ៉ាង​ប្រុងប្រយ័ត្ន​យោង​តាម​លក្ខណៈ​វិនិច្ឆ័យ​ជ្រើសរើស MH 30 ដែល​ត្រូវ​បាន​បម្រុង​ទុក​សម្រាប់​ការ​អភិវឌ្ឍ NADES ជា​សារធាតុ​ទប់ស្កាត់​ថ្ម​សែល​ដែល​មាន​ប្រសិទ្ធភាព។ យោង​តាម​លក្ខណៈ​វិនិច្ឆ័យ​នេះ សមាសធាតុ​ដែល​មាន​អ្នក​ផ្តល់ និង​អ្នក​ទទួល​ចំណង​អ៊ីដ្រូសែន​មួយ​ចំនួន​ធំ ក៏ដូចជា​ក្រុម​មុខងារ​ប៉ូល​ត្រូវ​បាន​ចាត់​ទុក​ថា​សមរម្យ​សម្រាប់​ការ​អភិវឌ្ឍ NADES។
លើសពីនេះ សារធាតុរាវអ៊ីយ៉ុង [EMIM]Cl និងសារធាតុរំលាយអ៊ីយ៉ូតជ្រៅ choline chloride:urea (DES) ត្រូវបានជ្រើសរើសសម្រាប់ការប្រៀបធៀបនៅក្នុងការសិក្សានេះ ពីព្រោះវាត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយជាសារធាតុបន្ថែមសារធាតុរាវខួង33,34,35,36។ លើសពីនេះ ប៉ូតាស្យូមក្លរួ (KCl) ត្រូវបានប្រៀបធៀប ពីព្រោះវាជាសារធាតុទប់ស្កាត់ទូទៅ។
អាស៊ីតនៃក្រូចឆ្មា និងគ្លីសេរ៉ុល ត្រូវបានលាយបញ្ចូលគ្នាក្នុងសមាមាត្រម៉ូលផ្សេងៗគ្នា ដើម្បីទទួលបានល្បាយយូតេកទិក។ ការត្រួតពិនិត្យដោយមើលឃើញបានបង្ហាញថា ល្បាយយូតេកទិកគឺជាអង្គធាតុរាវដូចគ្នា ថ្លា ដោយគ្មានភាពច្របូកច្របល់ ដែលបង្ហាញថា អ្នកផ្តល់ចំណងអ៊ីដ្រូសែន (HBD) និងឧបករណ៍ទទួលចំណងអ៊ីដ្រូសែន (HBA) ត្រូវបានលាយបញ្ចូលគ្នាដោយជោគជ័យនៅក្នុងសមាសធាតុយូតេកទិកនេះ។ ការពិសោធន៍បឋមត្រូវបានធ្វើឡើងដើម្បីសង្កេតមើលឥរិយាបថអាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាពនៃដំណើរការលាយរបស់ HBD និង HBA។ យោងតាមឯកសារដែលមាន សមាមាត្រនៃល្បាយយូតេកទិកត្រូវបានវាយតម្លៃនៅសីតុណ្ហភាពជាក់លាក់បីលើសពី 50°C, 70°C និង 100°C ដែលបង្ហាញថាសីតុណ្ហភាពយូតេកទិកជាធម្មតាស្ថិតនៅក្នុងចន្លោះពី 50–80°C។ ជញ្ជីងឌីជីថល Mettler ត្រូវបានប្រើដើម្បីថ្លឹងទម្ងន់សមាសធាតុ HBD និង HBA បានយ៉ាងត្រឹមត្រូវ ហើយចានក្តៅ Thermo Fisher ត្រូវបានប្រើដើម្បីកំដៅ និងកូរ HBD និង HBA ក្នុងល្បឿន 100 rpm ក្រោមលក្ខខណ្ឌដែលបានគ្រប់គ្រង។
លក្ខណៈសម្បត្តិកម្ដៅរូបវិទ្យានៃសារធាតុរំលាយអេយូតេកទិកជ្រៅសំយោគរបស់យើង (DES) រួមទាំងដង់ស៊ីតេ ភាពតានតឹងផ្ទៃ សន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរ និងភាពស្អិត ត្រូវបានវាស់បានយ៉ាងត្រឹមត្រូវលើជួរសីតុណ្ហភាពចាប់ពី 289.15 ដល់ 333.15 K។ គួរកត់សម្គាល់ថាជួរសីតុណ្ហភាពនេះត្រូវបានជ្រើសរើសជាចម្បងដោយសារតែដែនកំណត់នៃឧបករណ៍ដែលមានស្រាប់។ ការវិភាគដ៏ទូលំទូលាយរួមមានការសិក្សាស៊ីជម្រៅអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិកម្ដៅរូបវិទ្យាផ្សេងៗនៃរូបមន្ត NADES នេះ ដែលបង្ហាញពីឥរិយាបថរបស់វាលើជួរសីតុណ្ហភាពជាច្រើន។ ការផ្តោតលើជួរសីតុណ្ហភាពជាក់លាក់នេះផ្តល់នូវការយល់ដឹងអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ NADES ដែលមានសារៈសំខាន់ជាពិសេសសម្រាប់កម្មវិធីមួយចំនួន។
ភាពតានតឹងផ្ទៃនៃ NADES ដែលបានរៀបចំត្រូវបានវាស់ក្នុងចន្លោះពី 289.15 ដល់ 333.15 K ដោយប្រើឧបករណ៍វាស់ភាពតានតឹងអន្តរមុខ (IFT700)។ ដំណក់ទឹក NADES ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងបន្ទប់ដែលពោរពេញទៅដោយអង្គធាតុរាវក្នុងបរិមាណច្រើនដោយប្រើម្ជុលសរសៃឈាមក្រោមលក្ខខណ្ឌសីតុណ្ហភាព និងសម្ពាធជាក់លាក់។ ប្រព័ន្ធថតរូបភាពទំនើបណែនាំប៉ារ៉ាម៉ែត្រធរណីមាត្រសមស្របដើម្បីគណនាភាពតានតឹងអន្តរមុខដោយប្រើសមីការ Laplace។
ឧបករណ៍​វាស់​ចំណាំងបែរ ATAGO មួយ​ត្រូវ​បាន​ប្រើ​ដើម្បី​កំណត់​សន្ទស្សន៍​ចំណាំងបែរ​នៃ NADES ដែល​ទើប​រៀបចំ​ថ្មីៗ​លើ​ជួរ​សីតុណ្ហភាព​ពី 289.15 ដល់ 333.15 K។ ឧបករណ៍​នេះ​ប្រើ​ម៉ូឌុល​កម្ដៅ​ដើម្បី​គ្រប់គ្រង​សីតុណ្ហភាព​ដើម្បី​ប៉ាន់ស្មាន​កម្រិត​នៃ​ការ​ចំណាំងបែរ​នៃ​ពន្លឺ ដោយ​លុប​បំបាត់​តម្រូវការ​សម្រាប់​ការ​ងូត​ទឹក​ដែល​មាន​សីតុណ្ហភាព​ថេរ។ ផ្ទៃ​ព្រីស​នៃ​ឧបករណ៍​វាស់​ចំណាំងបែរ​គួរ​តែ​ត្រូវ​បាន​សម្អាត ហើយ​ដំណោះស្រាយ​គំរូ​គួរ​តែ​ត្រូវ​បាន​ចែកចាយ​ស្មើៗ​គ្នា​លើ​វា។ ក្រិត​តាម​ខ្នាត​ស្តង់ដារ​ដែល​គេ​ស្គាល់ ហើយ​បន្ទាប់​មក​អាន​សន្ទស្សន៍​ចំណាំងបែរ​ពី​អេក្រង់។
ភាពស្អិតនៃ NADES ដែលបានរៀបចំត្រូវបានវាស់លើជួរសីតុណ្ហភាពពី 289.15 ដល់ 333.15 K ដោយប្រើឧបករណ៍វាស់ភាពស្អិតបង្វិល Brookfield (ប្រភេទ cryogenic) ក្នុងអត្រាកាត់ 30 rpm និងទំហំ spindle 6។ ឧបករណ៍វាស់ភាពស្អិតវាស់ភាពស្អិតដោយកំណត់កម្លាំងបង្វិលជុំដែលត្រូវការដើម្បីបង្វិល spindle ក្នុងល្បឿនថេរនៅក្នុងគំរូរាវ។ បន្ទាប់ពីគំរូត្រូវបានដាក់នៅលើអេក្រង់នៅក្រោម spindle និងរឹតបន្តឹង viscometer បង្ហាញ viscosity ជា centipoise (cP) ដែលផ្តល់ព័ត៌មានដ៏មានតម្លៃលើលក្ខណៈសម្បត្តិ rheological នៃរាវ។
ម៉ែត្រដង់ស៊ីតេចល័ត DMA 35 Basic ត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់ដង់ស៊ីតេនៃសារធាតុរំលាយ eutectic ជ្រៅធម្មជាតិ (NDEES) ដែលទើបរៀបចំថ្មីៗក្នុងចន្លោះសីតុណ្ហភាព 289.15–333.15 K។ ដោយសារតែឧបករណ៍នេះមិនមានឧបករណ៍កម្តៅដែលភ្ជាប់មកជាមួយ វាត្រូវតែត្រូវបានកំដៅមុនដល់សីតុណ្ហភាពដែលបានបញ្ជាក់ (± 2 °C) មុនពេលប្រើម៉ែត្រដង់ស៊ីតេ NADES។ ទាញសំណាកយ៉ាងហោចណាស់ 2 មីលីលីត្រតាមរយៈបំពង់ នោះដង់ស៊ីតេនឹងត្រូវបានបង្ហាញភ្លាមៗនៅលើអេក្រង់។ គួរកត់សម្គាល់ថា ដោយសារតែខ្វះឧបករណ៍កម្តៅដែលភ្ជាប់មកជាមួយ លទ្ធផលវាស់វែងមានកំហុស ± 2 °C។
ដើម្បីវាយតម្លៃ pH នៃ NADES ដែលទើបរៀបចំថ្មីៗក្នុងចន្លោះសីតុណ្ហភាព 289.15–333.15 K យើងបានប្រើម៉ែត្រ pH លើតុ Kenis។ ដោយសារតែមិនមានឧបករណ៍កម្តៅដែលភ្ជាប់មកជាមួយ NADES ត្រូវបានកំដៅដល់សីតុណ្ហភាពដែលចង់បាន (±2 °C) ដោយប្រើបន្ទះកម្តៅ ហើយបន្ទាប់មកវាស់ដោយផ្ទាល់ជាមួយម៉ែត្រ pH។ ជ្រមុជឧបករណ៍ចាប់ pH ម៉ែត្រទាំងស្រុងនៅក្នុង NADES ហើយកត់ត្រាតម្លៃចុងក្រោយបន្ទាប់ពីការអានមានស្ថេរភាព។
ការវិភាគទម្ងន់កម្ដៅ (TGA) ត្រូវបានប្រើដើម្បីវាយតម្លៃស្ថេរភាពកម្ដៅនៃសារធាតុរំលាយអឺតេកទិកជ្រៅធម្មជាតិ (NADES)។ គំរូត្រូវបានវិភាគអំឡុងពេលកំដៅ។ ដោយប្រើតុល្យភាពដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ និងតាមដានដំណើរការកំដៅដោយប្រុងប្រយ័ត្ន គ្រោងនៃការបាត់បង់ម៉ាស់ធៀបនឹងសីតុណ្ហភាពត្រូវបានបង្កើតឡើង។ NADES ត្រូវបានកំដៅពី 0 ដល់ 500 °C ក្នុងអត្រា 1 °C ក្នុងមួយនាទី។
ដើម្បីចាប់ផ្តើមដំណើរការ គំរូ NADES ត្រូវតែលាយបញ្ចូលគ្នាយ៉ាងហ្មត់ចត់ ធ្វើឱ្យដូចគ្នា និងយកសំណើមលើផ្ទៃចេញ។ បន្ទាប់មក គំរូដែលបានរៀបចំត្រូវបានដាក់ក្នុងធុង TGA ដែលជាធម្មតាត្រូវបានផលិតពីវត្ថុធាតុអសកម្មដូចជាអាលុយមីញ៉ូម។ ដើម្បីធានាបាននូវលទ្ធផលត្រឹមត្រូវ ឧបករណ៍ TGA ត្រូវបានក្រិតតាមខ្នាតដោយប្រើសម្ភារៈយោង ជាធម្មតាជាស្តង់ដារទម្ងន់។ នៅពេលដែលក្រិតតាមខ្នាតរួច ការពិសោធន៍ TGA ចាប់ផ្តើម ហើយគំរូត្រូវបានកំដៅតាមរបៀបដែលគ្រប់គ្រង ជាធម្មតាក្នុងអត្រាថេរ។ ការត្រួតពិនិត្យជាបន្តបន្ទាប់នៃទំនាក់ទំនងរវាងទម្ងន់គំរូ និងសីតុណ្ហភាពគឺជាផ្នែកសំខាន់មួយនៃការពិសោធន៍។ ឧបករណ៍ TGA ប្រមូលទិន្នន័យលើសីតុណ្ហភាព ទម្ងន់ និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រផ្សេងទៀតដូចជាលំហូរឧស្ម័ន ឬសីតុណ្ហភាពគំរូ។ នៅពេលដែលការពិសោធន៍ TGA ត្រូវបានបញ្ចប់ ទិន្នន័យដែលប្រមូលបានត្រូវបានវិភាគដើម្បីកំណត់ការផ្លាស់ប្តូរទម្ងន់គំរូជាមុខងារនៃសីតុណ្ហភាព។ ព័ត៌មាននេះមានតម្លៃក្នុងការកំណត់ជួរសីតុណ្ហភាពដែលទាក់ទងនឹងការផ្លាស់ប្តូររូបវន្ត និងគីមីនៅក្នុងគំរូ រួមទាំងដំណើរការដូចជាការរលាយ ការហួត អុកស៊ីតកម្ម ឬការរលួយ។
សារធាតុរាវខួងដែលមានមូលដ្ឋានលើទឹកត្រូវបានផលិតយ៉ាងប្រុងប្រយ័ត្នស្របតាមស្តង់ដារ API 13B-1 ហើយសមាសធាតុជាក់លាក់របស់វាត្រូវបានរាយក្នុងតារាងទី 2 សម្រាប់ជាឯកសារយោង។ អាស៊ីតនៃក្រូចឆ្មា និងគ្លីសេរ៉ុល (99 USP) ត្រូវបានទិញពី Sigma Aldrich ប្រទេសម៉ាឡេស៊ី ដើម្បីរៀបចំសារធាតុរំលាយ eutectic ជ្រៅធម្មជាតិ (NADES)។ លើសពីនេះ ប៉ូតាស្យូមក្លរួ (KCl) ដែលជាសារធាតុទប់ស្កាត់ shale ធម្មតាក៏ត្រូវបានទិញពី Sigma Aldrich ប្រទេសម៉ាឡេស៊ីផងដែរ។ 1-ethyl, 3-methylimidazolium chloride ([EMIM]Cl) ដែលមានភាពបរិសុទ្ធជាង 98% ត្រូវបានជ្រើសរើសដោយសារតែឥទ្ធិពលសំខាន់របស់វាក្នុងការធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវ rheology នៃសារធាតុរាវខួង និងការរារាំង shale ដែលត្រូវបានបញ្ជាក់នៅក្នុងការសិក្សាពីមុន។ ទាំង KCl និង ([EMIM]Cl) នឹងត្រូវបានប្រើនៅក្នុងការវិភាគប្រៀបធៀប ដើម្បីវាយតម្លៃការអនុវត្តការរារាំង shale របស់ NADES។
អ្នកស្រាវជ្រាវជាច្រើនចូលចិត្តប្រើបន្ទះ bentonite ដើម្បីសិក្សាពីការហើមថ្ម shale ពីព្រោះ bentonite មានក្រុម "montmorillonite" ដូចគ្នាដែលបណ្តាលឱ្យហើមថ្ម shale។ ការទទួលបានសំណាកស្នូលថ្ម shale ពិតប្រាកដគឺជាបញ្ហាប្រឈមមួយ ពីព្រោះដំណើរការ coring ធ្វើឱ្យថ្ម shale មិនស្ថិតស្ថេរ ដែលបណ្តាលឱ្យមានសំណាកដែលមិនមែនជាថ្ម shale ទាំងស្រុង ប៉ុន្តែជាធម្មតាមានល្បាយនៃស្រទាប់ថ្មភក់ និងថ្មកំបោរ។ លើសពីនេះ សំណាកថ្ម shale ជាធម្មតាខ្វះក្រុម montmorillonite ដែលបណ្តាលឱ្យហើមថ្ម shale ហើយដូច្នេះវាមិនស័ក្តិសមសម្រាប់ការពិសោធន៍ទប់ស្កាត់ការហើមនោះទេ។
នៅក្នុងការសិក្សានេះ យើងបានប្រើភាគល្អិតប៊ីនតូនីតដែលបានកែច្នៃឡើងវិញ ដែលមានអង្កត់ផ្ចិតប្រហែល 2.54 សង់ទីម៉ែត្រ។ គ្រាប់ទាំងនេះត្រូវបានផលិតឡើងដោយការចុចម្សៅប៊ីនតូនីតសូដ្យូមចំនួន 11.5 ក្រាមក្នុងម៉ាស៊ីនចុចធារាសាស្ត្រក្នុងសម្ពាធ 1600 psi។ កម្រាស់នៃគ្រាប់ត្រូវបានវាស់បានយ៉ាងត្រឹមត្រូវមុនពេលដាក់ក្នុងឧបករណ៍ពង្រីកលីនេអ៊ែរ (LD)។ បន្ទាប់មក ភាគល្អិតត្រូវបានជ្រលក់ក្នុងសំណាកសារធាតុរាវខួង រួមទាំងសំណាកមូលដ្ឋាន និងសំណាកដែលចាក់ជាមួយនឹងសារធាតុទប់ស្កាត់ដែលប្រើដើម្បីការពារការហើមថ្មសែល។ បន្ទាប់មក ការផ្លាស់ប្តូរកម្រាស់គ្រាប់ត្រូវបានត្រួតពិនិត្យយ៉ាងប្រុងប្រយ័ត្នដោយប្រើ LD ជាមួយនឹងការវាស់វែងត្រូវបានកត់ត្រានៅចន្លោះពេល 60 វិនាទីរយៈពេល 24 ម៉ោង។
ការឆ្លុះកាំរស្មីអ៊ិចបានបង្ហាញថាសមាសធាតុនៃប៊ីនតូនីត ជាពិសេសសមាសធាតុម៉ុងម៉ូរីឡូនីត ៤៧% របស់វា គឺជាកត្តាសំខាន់ក្នុងការយល់ដឹងអំពីលក្ខណៈភូគព្ភសាស្ត្ររបស់វា។ ក្នុងចំណោមសមាសធាតុម៉ុងម៉ូរីឡូនីតនៃប៊ីនតូនីត ម៉ុងម៉ូរីឡូនីតគឺជាសមាសធាតុសំខាន់ ដែលមានចំនួន ៨៨,៦% នៃសមាសធាតុសរុប។ ទន្ទឹមនឹងនេះ រ៉ែថ្មខៀវមានចំនួន ២៩% អ៊ីលីត ៧% និងកាបូណាត ៩%។ ផ្នែកតូចមួយ (ប្រហែល ៣,២%) គឺជាល្បាយនៃអ៊ីលីត និងម៉ុងម៉ូរីឡូនីត។ លើសពីនេះ វាមានធាតុដានដូចជា Fe2O3 (៤,៧%) អាលុយមីញ៉ូមស៊ីលីតប្រាក់ (១,២%) មូស្កូវីត (៤%) និងផូស្វាត (២,៣%)។ លើសពីនេះ មាន Na2O ក្នុងបរិមាណតិចតួច (១,៨៣%) និងស៊ីលីតជាតិដែក (២,១៧%) ដែលធ្វើឱ្យវាអាចយល់បានយ៉ាងពេញលេញអំពីធាតុផ្សំនៃប៊ីនតូនីត និងសមាមាត្ររៀងៗខ្លួន។
ផ្នែកសិក្សាដ៏ទូលំទូលាយនេះ រៀបរាប់លម្អិតអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិ rheological និងការច្រោះនៃសំណាកសារធាតុរាវខួងដែលរៀបចំដោយប្រើសារធាតុរំលាយ eutectic ជ្រៅធម្មជាតិ (NADES) និងត្រូវបានប្រើជាសារធាតុបន្ថែមសារធាតុរាវខួងក្នុងកំហាប់ផ្សេងៗគ្នា (1%, 3% និង 5%)។ បន្ទាប់មក សំណាកសារធាតុរាវដែលមានមូលដ្ឋានលើ NADES ត្រូវបានប្រៀបធៀប និងវិភាគជាមួយសំណាកសារធាតុរាវដែលមានប៉ូតាស្យូមក្លរួ (KCl) CC:urea DES (សារធាតុរំលាយ eutectic ជ្រៅ choline chloride:urea) និងសារធាតុរាវអ៊ីយ៉ុង។ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់ៗមួយចំនួនត្រូវបានគ្របដណ្តប់នៅក្នុងការសិក្សានេះ រួមទាំងការអាន viscosity ដែលទទួលបានដោយប្រើ viscometer FANN មុន និងក្រោយពេលប៉ះពាល់នឹងលក្ខខណ្ឌចាស់នៅសីតុណ្ហភាព 100°C និង 150°C។ ការវាស់វែងត្រូវបានធ្វើឡើងនៅល្បឿនបង្វិលផ្សេងៗគ្នា (3 rpm, 6 rpm, 300 rpm និង 600 rpm) ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានការវិភាគដ៏ទូលំទូលាយនៃឥរិយាបថសារធាតុរាវខួង។ ទិន្នន័យដែលទទួលបានអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់លក្ខណៈសម្បត្តិសំខាន់ៗដូចជាចំណុចទិន្នផល (YP) និង viscosity ប្លាស្ទិក (PV) ដែលផ្តល់នូវការយល់ដឹងអំពីដំណើរការសារធាតុរាវក្រោមលក្ខខណ្ឌផ្សេងៗ។ ការធ្វើតេស្តច្រោះសម្ពាធខ្ពស់សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ (HPHT) នៅ 400 psi និង 150°C (សីតុណ្ហភាពធម្មតានៅក្នុងអណ្តូងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់) កំណត់ដំណើរការច្រោះ (កម្រាស់នំខេក និងបរិមាណចម្រោះ)។
ផ្នែកនេះប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ទំនើបៗ គឺម៉ាស៊ីនវាស់ស្ទង់លីនេអ៊ែរ Grace HPHT Linear Dilatometer (M4600) ដើម្បីវាយតម្លៃយ៉ាងហ្មត់ចត់នូវលក្ខណៈសម្បត្តិទប់ស្កាត់ការហើមនៃថ្មសែលនៃសារធាតុរាវខួងដែលមានមូលដ្ឋានលើទឹករបស់យើង។ LSM គឺជាម៉ាស៊ីនទំនើបៗដែលមានសមាសធាតុពីរគឺ ម៉ាស៊ីនបង្រួមបន្ទះ និងម៉ាស៊ីនវាស់ស្ទង់លីនេអ៊ែរ (ម៉ូដែល៖ M4600)។ បន្ទះ Bentonite ត្រូវបានរៀបចំសម្រាប់ការវិភាគដោយប្រើម៉ាស៊ីនបង្រួមស្នូល/បន្ទះ Grace។ បន្ទាប់មក LSM ផ្តល់ទិន្នន័យហើមភ្លាមៗនៅលើបន្ទះទាំងនេះ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានការវាយតម្លៃយ៉ាងទូលំទូលាយអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិទប់ស្កាត់ការហើមនៃថ្មសែល។ ការធ្វើតេស្តពង្រីកថ្មសែលត្រូវបានធ្វើឡើងក្រោមលក្ខខណ្ឌព័ទ្ធជុំវិញ ពោលគឺ 25°C និង 1 psia។
ការធ្វើតេស្តស្ថេរភាពថ្មសែលពាក់ព័ន្ធនឹងការធ្វើតេស្តសំខាន់មួយដែលជារឿយៗត្រូវបានគេហៅថាការធ្វើតេស្តស្តារថ្មសែលឡើងវិញ ការធ្វើតេស្តជ្រលក់ថ្មសែល ឬការធ្វើតេស្តបំបែកថ្មសែល។ ដើម្បីចាប់ផ្តើមការវាយតម្លៃនេះ ការកាត់ថ្មសែលត្រូវបានបំបែកនៅលើសំណាញ់ #6 BSS ហើយបន្ទាប់មកដាក់នៅលើសំណាញ់ #10។ បន្ទាប់មក ការកាត់ត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងធុងផ្ទុកមួយដែលវាត្រូវបានលាយជាមួយសារធាតុរាវមូលដ្ឋាន និងភក់ខួងដែលមាន NADES (សារធាតុរំលាយ Eutectic ធម្មជាតិជ្រៅ)។ ជំហានបន្ទាប់គឺដាក់ល្បាយនៅក្នុងឡសម្រាប់ដំណើរការរមូរក្តៅខ្លាំង ដោយធានាថាការកាត់ និងភក់ត្រូវបានលាយបញ្ចូលគ្នាយ៉ាងហ្មត់ចត់។ បន្ទាប់ពី 16 ម៉ោង ការកាត់ត្រូវបានយកចេញពី pulp ដោយអនុញ្ញាតឱ្យថ្មសែលរលួយ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការថយចុះទម្ងន់នៃការកាត់។ ការធ្វើតេស្តស្តារថ្មសែលត្រូវបានធ្វើឡើងបន្ទាប់ពីការកាត់ថ្មសែលត្រូវបានរក្សាទុកក្នុងភក់ខួងនៅសីតុណ្ហភាព 150°C និង 1000 psi អ៊ីញក្នុងរយៈពេល 24 ម៉ោង។
ដើម្បីវាស់ស្ទង់ការងើបឡើងវិញនៃភក់ថ្មសែល យើងបានច្រោះវាតាមរយៈសំណាញ់ល្អិតល្អន់ (40 mesh) បន្ទាប់មកលាងសម្អាតវាឱ្យបានហ្មត់ចត់ជាមួយទឹក ហើយចុងក្រោយបានសម្ងួតវានៅក្នុងឡ។ នីតិវិធីដ៏លំបាកនេះអនុញ្ញាតឱ្យយើងប៉ាន់ប្រមាណភក់ដែលងើបឡើងវិញបើប្រៀបធៀបទៅនឹងទម្ងន់ដើម ដោយទីបំផុតគណនាភាគរយនៃភក់ថ្មសែលដែលងើបឡើងវិញដោយជោគជ័យ។ ប្រភពនៃគំរូថ្មសែលគឺមកពីស្រុក Niah ស្រុក Miri រដ្ឋ Sarawak ប្រទេសម៉ាឡេស៊ី។ មុនពេលធ្វើតេស្តបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ និងងើបឡើងវិញ គំរូថ្មសែលត្រូវបានទទួលរងនូវការវិភាគកាំរស្មីអ៊ិចយ៉ាងហ្មត់ចត់ (XRD) ដើម្បីវាស់បរិមាណសមាសធាតុដីឥដ្ឋរបស់វា និងបញ្ជាក់ពីភាពស័ក្តិសមរបស់វាសម្រាប់ការធ្វើតេស្ត។ សមាសធាតុរ៉ែដីឥដ្ឋនៃគំរូមានដូចខាងក្រោម៖ អ៊ីលីត 18% កាអូលីនីត 31% ក្លរីត 22% វើមីគូលីត 10% និងមីកា 19%។
ភាពតានតឹងលើផ្ទៃគឺជាកត្តាសំខាន់ដែលគ្រប់គ្រងការជ្រៀតចូលនៃសារធាតុ cation ទឹកចូលទៅក្នុងរន្ធតូចៗនៃថ្មសែលតាមរយៈសកម្មភាព capillary ដែលនឹងត្រូវបានសិក្សាលម្អិតនៅក្នុងផ្នែកនេះ។ ឯកសារនេះពិនិត្យមើលតួនាទីនៃភាពតានតឹងលើផ្ទៃនៅក្នុងលក្ខណៈសម្បត្តិស្អិតរមួតនៃសារធាតុរាវខួង ដោយបញ្ជាក់ពីឥទ្ធិពលសំខាន់របស់វាទៅលើដំណើរការខួង ជាពិសេសការរារាំងថ្មសែល។ យើងបានប្រើឧបករណ៍វាស់ភាពតានតឹងលើផ្ទៃ (IFT700) ដើម្បីវាស់ភាពតានតឹងលើផ្ទៃនៃគំរូសារធាតុរាវខួងបានត្រឹមត្រូវ ដោយបង្ហាញពីទិដ្ឋភាពសំខាន់មួយនៃឥរិយាបថសារធាតុរាវនៅក្នុងបរិបទនៃការរារាំងថ្មសែល។
ផ្នែកនេះពិភាក្សាលម្អិតអំពីគម្លាតស្រទាប់ d ដែលជាចម្ងាយរវាងស្រទាប់អាលុយមីញ៉ូមស៊ីលីកូន និងស្រទាប់អាលុយមីញ៉ូមស៊ីលីកូនមួយនៅក្នុងដីឥដ្ឋ។ ការវិភាគបានគ្របដណ្តប់លើគំរូភក់សើមដែលមានផ្ទុក 1%, 3% និង 5% CA NADES ក៏ដូចជា 3% KCl, 3% [EMIM]Cl និង 3% CC:urea ដោយផ្អែកលើ DES សម្រាប់ការប្រៀបធៀប។ ឧបករណ៍ឌីផ្រាក់ស្យុងកាំរស្មីអ៊ិចលើតុទំនើប (D2 Phaser) ដែលដំណើរការនៅ 40 mA និង 45 kV ជាមួយវិទ្យុសកម្ម Cu-Kα (λ = 1.54059 Å) បានដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការកត់ត្រាកំពូលឌីផ្រាក់ស្យុងកាំរស្មីអ៊ិចនៃគំរូ Na-Bt ទាំងសើម និងស្ងួត។ ការអនុវត្តសមីការ Bragg អាចឱ្យកំណត់បានត្រឹមត្រូវនូវគម្លាតស្រទាប់ d ដោយហេតុនេះផ្តល់នូវព័ត៌មានដ៏មានតម្លៃលើឥរិយាបថដីឥដ្ឋ។
ផ្នែកនេះប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ Malvern Zetasizer Nano ZSP កម្រិតខ្ពស់ ដើម្បីវាស់ស្ទង់សក្តានុពលហ្សេតាបានយ៉ាងត្រឹមត្រូវ។ ការវាយតម្លៃនេះបានផ្តល់ព័ត៌មានដ៏មានតម្លៃលើលក្ខណៈនៃបន្ទុកនៃគំរូភក់ពនលាយដែលមានផ្ទុក CA NADES 1%, 3% និង 5% ក៏ដូចជា KCl 3%, [EMIM]Cl 3% និង DES ដែលមានមូលដ្ឋានលើ CC:urea 3% សម្រាប់ការវិភាគប្រៀបធៀប។ លទ្ធផលទាំងនេះរួមចំណែកដល់ការយល់ដឹងរបស់យើងអំពីស្ថេរភាពនៃសមាសធាតុកូឡាជែន និងអន្តរកម្មរបស់វានៅក្នុងសារធាតុរាវ។
គំរូដីឥដ្ឋត្រូវបានពិនិត្យមុន និងក្រោយពេលប៉ះពាល់នឹងសារធាតុរំលាយអេយូតេកទិកជ្រៅធម្មជាតិ (NADES) ដោយប្រើមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងស្កេនបំភាយឧស្ម័នវាល Zeiss Supra 55 VP (FESEM) ដែលបំពាក់ដោយកាំរស្មីអ៊ិចបំបែកថាមពល (EDX)។ គុណភាពបង្ហាញរូបភាពគឺ 500 nm និងថាមពលធ្នឹមអេឡិចត្រុងគឺ 30 kV និង 50 kV។ FESEM ផ្តល់នូវការមើលឃើញដែលមានគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់នៃរូបរាងផ្ទៃ និងលក្ខណៈពិសេសរចនាសម្ព័ន្ធនៃគំរូដីឥដ្ឋ។ គោលបំណងនៃការសិក្សានេះគឺដើម្បីទទួលបានព័ត៌មានអំពីឥទ្ធិពលរបស់ NADES លើគំរូដីឥដ្ឋដោយប្រៀបធៀបរូបភាពដែលទទួលបានមុន និងក្រោយពេលប៉ះពាល់។
នៅក្នុងការសិក្សានេះ បច្ចេកវិទ្យាមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងស្កេនបំភាយឧស្ម័នវាល (FESEM) ត្រូវបានប្រើដើម្បីស៊ើបអង្កេតពីឥទ្ធិពលរបស់ NADES លើគំរូដីឥដ្ឋនៅកម្រិតមីក្រូទស្សន៍។ គោលបំណងនៃការសិក្សានេះគឺដើម្បីបញ្ជាក់ពីការអនុវត្តដែលអាចកើតមានរបស់ NADES និងឥទ្ធិពលរបស់វាទៅលើរូបរាងដីឥដ្ឋ និងទំហំភាគល្អិតជាមធ្យម ដែលនឹងផ្តល់ព័ត៌មានដ៏មានតម្លៃសម្រាប់ការស្រាវជ្រាវក្នុងវិស័យនេះ។
នៅក្នុងការសិក្សានេះ របារកំហុសត្រូវបានប្រើដើម្បីពិពណ៌នាដោយមើលឃើញអំពីភាពប្រែប្រួល និងភាពមិនប្រាកដប្រជានៃកំហុសភាគរយមធ្យម (AMPE) នៅទូទាំងលក្ខខណ្ឌពិសោធន៍។ ជំនួសឱ្យការគូសតម្លៃ AMPE នីមួយៗ (ដោយសារការគូសតម្លៃ AMPE អាចបិទបាំងនិន្នាការ និងបំផ្លើសបំរែបំរួលតូចៗ) យើងគណនារបារកំហុសដោយប្រើច្បាប់ 5%។ វិធីសាស្រ្តនេះធានាថារបារកំហុសនីមួយៗតំណាងឱ្យចន្លោះពេលដែលចន្លោះជឿជាក់ 95% និងតម្លៃ AMPE 100% ត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងធ្លាក់ចុះ ដោយហេតុនេះផ្តល់នូវសេចក្តីសង្ខេបកាន់តែច្បាស់ និងសង្ខេបជាងមុននៃការចែកចាយទិន្នន័យសម្រាប់លក្ខខណ្ឌពិសោធន៍នីមួយៗ។ ការប្រើប្រាស់របារកំហុសដោយផ្អែកលើច្បាប់ 5% ដូច្នេះធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការបកស្រាយ និងភាពជឿជាក់នៃការតំណាងក្រាហ្វិក និងជួយផ្តល់នូវការយល់ដឹងលម្អិតបន្ថែមទៀតអំពីលទ្ធផល និងផលវិបាករបស់វា។
នៅក្នុងការសំយោគសារធាតុរំលាយអេយូតេកទិកជ្រៅធម្មជាតិ (NADES) ប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់ៗមួយចំនួនត្រូវបានសិក្សាយ៉ាងយកចិត្តទុកដាក់ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការរៀបចំផ្ទៃក្នុង។ កត្តាសំខាន់ៗទាំងនេះរួមមានសីតុណ្ហភាព សមាមាត្រម៉ូល និងល្បឿនលាយ។ ការពិសោធន៍របស់យើងបង្ហាញថា នៅពេលដែល HBA (អាស៊ីតនៃក្រូចឆ្មា) និង HBD (គ្លីសេរ៉ុល) ត្រូវបានលាយបញ្ចូលគ្នាក្នុងសមាមាត្រម៉ូល 1:4 នៅសីតុណ្ហភាព 50°C ល្បាយអេយូតេកទិកមួយត្រូវបានបង្កើតឡើង។ លក្ខណៈពិសេសប្លែកនៃល្បាយអេយូតេកទិកគឺរូបរាងថ្លា ដូចគ្នា និងអវត្តមាននៃដីល្បាប់។ ដូច្នេះ ជំហានសំខាន់នេះបង្ហាញពីសារៈសំខាន់នៃសមាមាត្រម៉ូល សីតុណ្ហភាព និងល្បឿនលាយ ដែលក្នុងនោះសមាមាត្រម៉ូលគឺជាកត្តាដែលមានឥទ្ធិពលបំផុតក្នុងការរៀបចំ DES និង NADES ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2។
សន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរ (n) បង្ហាញពីសមាមាត្រនៃល្បឿនពន្លឺនៅក្នុងកន្លែងទំនេរទៅនឹងល្បឿនពន្លឺនៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកទីពីរដែលមានដង់ស៊ីតេខ្ពស់ជាង។ សន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរមានការចាប់អារម្មណ៍ជាពិសេសសម្រាប់សារធាតុរំលាយយូតេកទិកជ្រៅធម្មជាតិ (NADES) នៅពេលពិចារណាលើកម្មវិធីដែលងាយនឹងប្រតិកម្មអុបទិកដូចជាជីវឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា។ សន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរនៃ NADES ដែលបានសិក្សានៅសីតុណ្ហភាព 25°C គឺ 1.452 ដែលទាបជាងគ្លីសេរ៉ុល។
គួរកត់សម្គាល់ថា សន្ទស្សន៍ចំណាំងបែររបស់ NADES ថយចុះជាមួយនឹងសីតុណ្ហភាព ហើយនិន្នាការនេះអាចត្រូវបានពិពណ៌នាយ៉ាងត្រឹមត្រូវដោយរូបមន្ត (1) និងរូបភាពទី 3 ដោយកំហុសភាគរយមធ្យមដាច់ខាត (AMPE) ឈានដល់ 0%។ ឥរិយាបថអាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាពនេះត្រូវបានពន្យល់ដោយការថយចុះនៃភាពស្អិត និងដង់ស៊ីតេនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ដែលបណ្តាលឱ្យពន្លឺធ្វើដំណើរឆ្លងកាត់ឧបករណ៍ផ្ទុកក្នុងល្បឿនលឿនជាងមុន ដែលបណ្តាលឱ្យតម្លៃសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរ (n) ទាបជាង។ លទ្ធផលទាំងនេះផ្តល់នូវការយល់ដឹងដ៏មានតម្លៃអំពីការប្រើប្រាស់ជាយុទ្ធសាស្ត្ររបស់ NADES ក្នុងការចាប់សញ្ញាអុបទិក ដោយបញ្ជាក់ពីសក្តានុពលរបស់ពួកវាសម្រាប់កម្មវិធីជីវឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា។
ភាពតានតឹងលើផ្ទៃ ដែលឆ្លុះបញ្ចាំងពីទំនោរនៃផ្ទៃរាវក្នុងការបង្រួមតំបន់របស់វាឱ្យតូចបំផុត គឺមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់ក្នុងការវាយតម្លៃភាពសមស្របនៃសារធាតុរំលាយ eutectic ជ្រៅធម្មជាតិ (NADES) សម្រាប់កម្មវិធីផ្អែកលើសម្ពាធសរសៃឈាម។ ការសិក្សាអំពីភាពតានតឹងលើផ្ទៃក្នុងចន្លោះសីតុណ្ហភាព 25–60 °C ផ្តល់នូវព័ត៌មានដ៏មានតម្លៃ។ នៅសីតុណ្ហភាព 25 °C ភាពតានតឹងលើផ្ទៃនៃ NADES ដែលមានមូលដ្ឋានលើអាស៊ីតនៃក្រូចឆ្មាគឺ 55.42 mN/m ដែលទាបជាងទឹក និងគ្លីសេរ៉ុលយ៉ាងខ្លាំង។ រូបភាពទី 4 បង្ហាញថាភាពតានតឹងលើផ្ទៃថយចុះគួរឱ្យកត់សម្គាល់ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព។ បាតុភូតនេះអាចត្រូវបានពន្យល់ដោយការកើនឡើងនៃថាមពលចលនាម៉ូលេគុល និងការថយចុះជាបន្តបន្ទាប់នៃកម្លាំងទាក់ទាញអន្តរម៉ូលេគុល។
និន្នាការថយចុះលីនេអ៊ែរនៃភាពតានតឹងផ្ទៃដែលសង្កេតឃើញនៅក្នុង NADES ដែលបានសិក្សាអាចត្រូវបានបង្ហាញយ៉ាងច្បាស់ដោយសមីការ (2) ដែលបង្ហាញពីទំនាក់ទំនងគណិតវិទ្យាជាមូលដ្ឋាននៅក្នុងជួរសីតុណ្ហភាព 25–60 °C។ ក្រាហ្វនៅក្នុងរូបភាពទី 4 ពណ៌នាយ៉ាងច្បាស់អំពីនិន្នាការនៃភាពតានតឹងផ្ទៃជាមួយនឹងសីតុណ្ហភាពដែលមានកំហុសភាគរយមធ្យមដាច់ខាត (AMPE) 1.4% ដែលវាស់បរិមាណភាពត្រឹមត្រូវនៃតម្លៃភាពតានតឹងផ្ទៃដែលបានរាយការណ៍។ លទ្ធផលទាំងនេះមានផលវិបាកសំខាន់ៗសម្រាប់ការយល់ដឹងអំពីឥរិយាបថរបស់ NADES និងកម្មវិធីដែលអាចកើតមានរបស់វា។
ការយល់ដឹងអំពីឌីណាមិកដង់ស៊ីតេនៃសារធាតុរំលាយអេយូតេកទិកជ្រៅធម្មជាតិ (NADES) គឺមានសារៈសំខាន់ណាស់ដើម្បីសម្រួលដល់ការអនុវត្តរបស់វានៅក្នុងការសិក្សាវិទ្យាសាស្ត្រជាច្រើន។ ដង់ស៊ីតេនៃ NADES ដែលមានមូលដ្ឋានលើអាស៊ីតនៃក្រូចឆ្មានៅសីតុណ្ហភាព 25°C គឺ 1.361 ក្រាម/សង់ទីម៉ែត្រគូប ដែលខ្ពស់ជាងដង់ស៊ីតេនៃគ្លីសេរ៉ុលមេ។ ភាពខុសគ្នានេះអាចត្រូវបានពន្យល់ដោយការបន្ថែមឧបករណ៍ទទួលចំណងអ៊ីដ្រូសែន (អាស៊ីតនៃក្រូចឆ្មា) ទៅក្នុងគ្លីសេរ៉ុល។
ដោយយក NADES ដែលមានមូលដ្ឋានលើ citrate ជាឧទាហរណ៍ ដង់ស៊ីតេរបស់វាធ្លាក់ចុះមកត្រឹម 1.19 ក្រាម/សង់ទីម៉ែត្រគូប នៅសីតុណ្ហភាព 60°C។ ការកើនឡើងនៃថាមពលចលនានៅពេលកម្តៅបណ្តាលឱ្យម៉ូលេគុល NADES បែកខ្ញែក បណ្តាលឱ្យពួកវាកាន់កាប់បរិមាណធំជាង ដែលបណ្តាលឱ្យដង់ស៊ីតេថយចុះ។ ការថយចុះដង់ស៊ីតេដែលសង្កេតឃើញបង្ហាញពីទំនាក់ទំនងលីនេអ៊ែរជាក់លាក់មួយជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព ដែលអាចត្រូវបានបង្ហាញយ៉ាងត្រឹមត្រូវដោយរូបមន្ត (3)។ រូបភាពទី 5 បង្ហាញជាក្រាហ្វិកនូវលក្ខណៈទាំងនេះនៃការប្រែប្រួលដង់ស៊ីតេ NADES ជាមួយនឹងកំហុសភាគរយមធ្យមដាច់ខាត (AMPE) 1.12% ដែលផ្តល់នូវរង្វាស់បរិមាណនៃភាពត្រឹមត្រូវនៃតម្លៃដង់ស៊ីតេដែលបានរាយការណ៍។
វីស្កូស៊ីតេ (Viscosity) គឺជាកម្លាំងទាក់ទាញរវាងស្រទាប់ផ្សេងៗគ្នានៃសារធាតុរាវដែលកំពុងធ្វើចលនា ហើយដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការយល់ដឹងអំពីការអនុវត្តនៃសារធាតុរំលាយយូតេកទិកជ្រៅធម្មជាតិ (NADES) ក្នុងការអនុវត្តផ្សេងៗ។ នៅសីតុណ្ហភាព 25°C វីស្កូស៊ីតេរបស់ NADES គឺ 951 cP ដែលខ្ពស់ជាងគ្លីសេរ៉ុល។
ការថយចុះនៃ viscosity ដែលសង្កេតឃើញជាមួយនឹងសីតុណ្ហភាពកើនឡើង ត្រូវបានពន្យល់ជាចម្បងដោយការចុះខ្សោយនៃកម្លាំងទាក់ទាញអន្តរម៉ូលេគុល។ បាតុភូតនេះបណ្តាលឱ្យមានការថយចុះនៃ viscosity នៃសារធាតុរាវ ដែលជានិន្នាការដែលបានបង្ហាញយ៉ាងច្បាស់នៅក្នុងរូបភាពទី 6 និងត្រូវបានវាស់វែងដោយសមីការ (4)។ ជាពិសេស នៅសីតុណ្ហភាព 60°C viscosity ធ្លាក់ចុះដល់ 898 cP ជាមួយនឹងកំហុសភាគរយមធ្យមសរុប (AMPE) 1.4%។ ការយល់ដឹងលម្អិតអំពី viscosity ទល់នឹងការពឹងផ្អែកនៃសីតុណ្ហភាពនៅក្នុង NADES គឺមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់សម្រាប់ការអនុវត្តជាក់ស្តែងរបស់វា។
pH នៃដំណោះស្រាយ ដែលកំណត់ដោយលោការីតអវិជ្ជមាននៃកំហាប់អ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែន គឺមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់ ជាពិសេសនៅក្នុងកម្មវិធីដែលងាយនឹង pH ដូចជាការសំយោគ DNA ដូច្នេះ pH នៃ NADES ត្រូវតែសិក្សាដោយប្រុងប្រយ័ត្នមុនពេលប្រើប្រាស់។ ដោយយក NADES ដែលមានមូលដ្ឋានលើអាស៊ីតនៃក្រូចឆ្មាជាឧទាហរណ៍ pH ដែលមានជាតិអាស៊ីតយ៉ាងច្បាស់ 1.91 អាចត្រូវបានគេសង្កេតឃើញ ដែលផ្ទុយស្រឡះពី pH អព្យាក្រឹតនៃគ្លីសេរ៉ុល។
គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ណាស់ pH នៃសារធាតុរំលាយធម្មជាតិនៃអាស៊ីតក្រូចឆ្មា dehydrogenase (NADES) បានបង្ហាញពីនិន្នាការថយចុះមិនលីនេអ៊ែរជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព។ បាតុភូតនេះត្រូវបានសន្មតថាជាការកើនឡើងនៃរំញ័រម៉ូលេគុលដែលរំខានដល់តុល្យភាព H+ នៅក្នុងដំណោះស្រាយ ដែលនាំឱ្យមានការបង្កើតអ៊ីយ៉ុង [H]+ ហើយជាលទ្ធផល ការផ្លាស់ប្តូរតម្លៃ pH។ ខណៈពេលដែល pH ធម្មជាតិនៃអាស៊ីតក្រូចឆ្មាមានចាប់ពី 3 ដល់ 5 វត្តមាននៃអ៊ីដ្រូសែនអាស៊ីតនៅក្នុងគ្លីសេរ៉ុលធ្វើឱ្យ pH ថយចុះបន្ថែមទៀតដល់ 1.91។
ឥរិយាបថ pH នៃ NADES ដែលមានមូលដ្ឋានលើ citrate ក្នុងចន្លោះសីតុណ្ហភាព 25–60 °C អាចត្រូវបានតំណាងយ៉ាងសមរម្យដោយសមីការ (5) ដែលផ្តល់នូវកន្សោមគណិតវិទ្យាសម្រាប់និន្នាការ pH ដែលសង្កេតឃើញ។ រូបភាពទី 7 ពណ៌នាជាក្រាហ្វិកអំពីទំនាក់ទំនងគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍នេះ ដោយបញ្ជាក់ពីឥទ្ធិពលនៃសីតុណ្ហភាពលើ pH នៃ NADES ដែលត្រូវបានរាយការណ៍ថាមាន 1.4% សម្រាប់ AMPE។
ការវិភាគទម្ងន់កម្ដៅ (TGA) នៃសារធាតុរំលាយអេយូតិចទិកជ្រៅនៃអាស៊ីតក្រូចឆ្មាធម្មជាតិ (NADES) ត្រូវបានអនុវត្តជាប្រព័ន្ធក្នុងចន្លោះសីតុណ្ហភាពចាប់ពីសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ដល់ 500 °C។ ដូចដែលអាចមើលឃើញពីរូបភាពទី 8a និង b ការបាត់បង់ម៉ាស់ដំបូងរហូតដល់ 100 °C ភាគច្រើនដោយសារតែទឹកដែលស្រូបយក និងទឹកអ៊ីដ្រាស៊ីតដែលភ្ជាប់ជាមួយអាស៊ីតក្រូចឆ្មា និងគ្លីសេរ៉ុលសុទ្ធ។ ការរក្សាម៉ាស់គួរឱ្យកត់សម្គាល់ប្រហែល 88% ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញរហូតដល់ 180 °C ដែលភាគច្រើនដោយសារតែការរលួយនៃអាស៊ីតក្រូចឆ្មាទៅជាអាស៊ីតអាកូនីទិក និងការបង្កើតអាន់ហ៊ីដ្រីតមេទីលម៉ាលីក (III) ជាបន្តបន្ទាប់នៅពេលដែលកំដៅបន្ថែម (រូបភាពទី 8b)។ លើសពី 180 °C រូបរាងច្បាស់លាស់នៃអាក្រូលីន (អាគ្រីលីដាយអ៊ីត) នៅក្នុងគ្លីសេរ៉ុលក៏អាចត្រូវបានសង្កេតឃើញផងដែរ ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 8b37។
ការវិភាគកម្ដៅ (TGA) នៃគ្លីសេរ៉ុលបានបង្ហាញពីដំណើរការបាត់បង់ម៉ាស់ពីរដំណាក់កាល។ ដំណាក់កាលដំបូង (១៨០ ដល់ ២២០ អង្សាសេ) ពាក់ព័ន្ធនឹងការបង្កើតអាក្រូលីន បន្ទាប់មកដោយការបាត់បង់ម៉ាស់គួរឱ្យកត់សម្គាល់នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ពី ២៣០ ដល់ ៣០០ អង្សាសេ (រូបភាពទី ៨ក)។ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើង អាសេតាល់ដេអ៊ីត កាបូនឌីអុកស៊ីត មេតាន និងអ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានបង្កើតឡើងជាបន្តបន្ទាប់។ ជាពិសេស មានតែ ២៨% នៃម៉ាស់ប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានរក្សាទុកនៅសីតុណ្ហភាព ៣០០ អង្សាសេ ដែលបង្ហាញថាលក្ខណៈសម្បត្តិខាងក្នុងរបស់ NADES 8(a)38,39 អាចមានបញ្ហា។
ដើម្បីទទួលបានព័ត៌មានអំពីការបង្កើតចំណងគីមីថ្មី ស៊ុស្ពង់ស្យុងដែលទើបនឹងរៀបចំថ្មីៗនៃសារធាតុរំលាយយូតេកទិកជ្រៅធម្មជាតិ (NADES) ត្រូវបានវិភាគដោយវិសាលគមអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដបំលែងហ្វួរៀ (FTIR)។ ការវិភាគត្រូវបានអនុវត្តដោយការប្រៀបធៀបវិសាលគមនៃស៊ុស្ពង់ស្យុង NADES ជាមួយនឹងវិសាលគមនៃអាស៊ីតក្រូចឆ្មាសុទ្ធ (CA) និងគ្លីសេរ៉ុល (Gly)។ វិសាលគម CA បានបង្ហាញកំពូលច្បាស់លាស់នៅ 1752 1/cm2 និង 1673 1/cm2 ដែលតំណាងឱ្យរំញ័រលាតសន្ធឹងនៃចំណង C=O ហើយក៏ជាលក្ខណៈរបស់ CA ផងដែរ។ លើសពីនេះ ការផ្លាស់ប្តូរគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃរំញ័រពត់កោង OH នៅ 1360 1/cm2 ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុងតំបន់ស្នាមម្រាមដៃ ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 9។
ស្រដៀងគ្នានេះដែរ ក្នុងករណីគ្លីសេរ៉ុល ការផ្លាស់ប្តូររំញ័រលាតសន្ធឹង និងពត់កោង OH ត្រូវបានរកឃើញនៅលេខរលក 3291 1/cm2 និង 1414 1/cm2 រៀងគ្នា។ ឥឡូវនេះ តាមរយៈការវិភាគវិសាលគមនៃ NADES ដែលបានរៀបចំរួច ការផ្លាស់ប្តូរគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៅក្នុងវិសាលគមត្រូវបានរកឃើញ។ ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 7 រំញ័រលាតសន្ធឹងនៃចំណង C=O បានផ្លាស់ប្តូរពី 1752 1/cm2 ទៅ 1720 1/cm2 ហើយរំញ័រពត់កោងនៃចំណង -OH នៃគ្លីសេរ៉ុលបានផ្លាស់ប្តូរពី 1414 1/cm2 ទៅ 1359 1/cm2។ ការផ្លាស់ប្តូរទាំងនេះនៅក្នុងលេខរលកបង្ហាញពីការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងអេឡិចត្រូនេហ្គាទីវីតេ ដែលបង្ហាញពីការបង្កើតចំណងគីមីថ្មីនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធរបស់ NADES។