可以测试各种添加剂对天然气水合物形态和压力温度稳定性的影响。但主要的兴趣在于找出生物分子如何相互作用并原位影响天然气水合物。该协议的主要优点是可以安全地在无柄液滴上可重复地形成水合物壳。
调平液滴阶段具有挑战性,需要练习,因为液滴在不平坦的阶段上滑动。此外,还要熟悉世伟洛克连接和有关高压易燃气体的安全性。首先使用新的螺母和套圈套件,使用一个四英寸的铜管将甲烷钢瓶调节器连接到泵。
将静脉输液管的柔性尖端粘合一个角度,粘在套管的末端,以帮助将液滴引向蓝宝石窗口。将一毫升注射器连接到套管上,并拉入所需体积的去离子水。在没有连接针阀或蓝宝石窗口的情况下,将套管的末端插入顶板,并练习将液滴排出到中心舞台上。
用 M8 螺钉重新连接蓝宝石窗口和垫圈,并安装顶部压力单元阀。将编织不锈钢软管从压力泵连接到压力单元。并仔细检查从气瓶到压力池的所有连接是否紧密。
打开压力池入口阀,在水族箱中设置压力池。然后将光纤光源电缆插入压力单元照明端口。在充满50/50乙醇和水比例的水族箱中,随着溶液水平在接下来的几周内下降,添加更多的乙醇,直到它与压力池的顶部水平,就在光源连接下方。
将冷却器设置为在电池内达到约0至3摄氏度的温度,并开始通过线圈循环。打开水族箱前部的气流,以防止水族箱表面结露。在数据记录仪软件中启动温度日志。
将扫描间隔设置为30秒,并等待压力池内的温度稳定在2摄氏度。放置相机后,将光源打开至约80%,然后打开相机软件。在实时取景中,将相机镜头聚焦在细胞的内腔并调整光源以获得最佳成像效果。
以一秒钟的扫描间隔启动新的温度日志。如果已连接,请卸下压力传感器顶部端口中的出口针阀。将一毫升注射器连接到套管上,并拉入所需体积的去离子水。
将插管插入顶板,直到在实时取景模式下,在相机软件中可以看到尖端。将液滴从注射器中排出到中央热电偶上。然后重新连接针阀。
将相机聚焦在压力池中的液滴上。每 60 秒开始一次延时成像。打开笔记本电脑上的压力传感器软件。
以一秒钟的扫描间隔开始在图表和数据记录上收集数据,并等待液滴温度稳定在零到三摄氏度之间。打开泵和控制器。关闭压力泵的进气阀。
打开泵的出口阀和压力单元的阀门。通过在压力泵控制器上按零来去除泵的压力。在压力泵控制器上选择泵 A 以监视压力。
如果泵中存在除甲烷气体以外的其他流体,请确保压力泵是空的。为此,请将最大流量和恒定流量设置为每分钟 100 毫升,然后按 Run 键。让它保持运行,直到泵空了。
关闭泵出口阀,打开泵入口阀。打开气瓶并将气瓶调节器设置为 1, 000 千帕斯卡。按压力泵控制器上的"重新填充"。
当泵充满且接近 1, 000 千帕斯卡时,关闭泵进气阀和气瓶。稍微打开通往电池的泵出口阀。在压力传感器软件中监控压力池压力,因为压力传感器中的温度相对较低,压力池中的压力可能会降低。
如文本手稿中所述,在压力泵控制器上将最大流量设置为每分钟 10 毫升,最大压力设置为 5, 000 千帕斯卡,并将恒定压力设置为 1, 000 千帕斯卡。按运行。当达到 1, 000 千帕斯卡时,按泵控制器上的 Stop 键并关闭泵的出口阀。
监测压力池中的压力,以确保没有泄漏。如果压力下降,请使用液体检漏仪查找连接处的泄漏,并小心地拧紧泄漏组件。如果电池稳定,打开泵出口,将恒压逐渐设置为2,000,3,000,4,000和5,000千帕斯卡,每次设置后按Stop来监测电池的稳定性。
如果压力稳定,请关闭泵出口,等待大约12至24小时,让气体渗透到液滴中。将延时摄影切换为每两到五秒拍摄一次图像。将干冰添加到细胞的顶部,直到在延时中看到水合物壳。
如果干冰滑动,请在细胞顶部贴上胶带。通过延时摄影观察甲烷水合物形成的进度,持续两到六个小时。通过打开泵出口并将恒定压力设置为2, 000千帕斯卡,将细胞减压至2, 000千帕斯卡,注意何时发生熔化。
30分钟后,将压力细胞再压至5, 000千帕斯卡以观察记忆效应。注意水合物壳何时开始重组,并允许壳形成30分钟至两个小时。通过打开泵出口并将恒定压力设置为100千帕斯卡来减压电池。
如果压力池中存在残余压力,请稍微将压力池顶部阀门打开 1/16 英寸。将压力和温度数据另存为 CSV 文件。通过取出顶压细胞阀并用注射器,套管或IV管抽取液滴来去除液滴。
如果担心试验之间的污染,请按照文本手稿中的说明进行操作。在干冰强制水合物壳形成时,存在明显的形态差异,其中水滴从光滑的反光表面过渡到具有轻微树枝状表面的不透明水合物壳。在一型防冻蛋白上每毫升添加100微克通过诱导沿着液滴的脊状边缘和液滴顶部的突起来改变水合物形态。
水合物壳发育一小时后,细胞减压至两兆帕斯卡,导致P / T稳定性曲线附近的温度下降2至5摄氏度。由于放热水合物解离,水合物解离通过温度降低开始时通过延时成像的视觉融化来确认。没有液滴且液滴未形成水合物壳的阴性对照在减压期间没有显示温度降低。
由于每个温度度的顶点高于先前建立的P/ T稳定性曲线,因此根据这些试验的顶点P / T计算了回归曲线。执行此协议时,有两件事很重要。一,在加压之前检查所有连接是否安全,其次,在连接蓝宝石窗口之前练习排出液滴。
按照该协议,可以计算气体消耗量以及分析图像以计算水合物壳厚度,以确定形成的水合物体积。