מחקר זה נתמך כלכלית על ידי קונסורציום מחקר MH21 משאבי גז הידרט ביפן והתכנית ניצול סודה הלאומי מתאן על ידי משרד הכלכלה, המסחר והתעשייה. המחברים מבקשים להודות ט Maekawa וס גוטו על עזרתם עם הניסויים. דמויות הודפס מחדש באישור (Muraoka, מ &#39;, Susuki, נ, ימגוצ&#39;י, ח&#39;, צוג&#39;י, ט, ימאמוטו, י &#39;, דלק אנרגיה, 29 (3), 2015, 1345-1351, 2015, DOI.: 10.1021 / ef502350n). כל הזכויות שמורות (2015) האגודה האמריקנית לכימיה.

הערה: אנא להתייעץ כל גיליונות נתוני בטיחות חומרים רלוונטיים כמו מחקר זה הינו באמצעות גז מתאן דליק בלחץ גבוה וכלי בלחץ גבוה גדול. לחבוש קסדה, משקפי מגן, ומגפי בטיחות. אם מערכת בקרת הטמפרטורה מפסיקה, הלחץ בתוך כלי מגדילה עם דיסוציאציה MH. כדי למנוע תאונות, השימוש במערכת שסתום בטיחות מומלץ מאוד כדי לשחרר את הגז מתאן אוטומטי לאווירה. מערכת שסתום הביטחון יכולה לעבוד ללא אספקת חשמל. 1. הכנת דגימות גז חול-מים-מתאן 9 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח את הכלי בלחץ גבוה על השולחן הרוטט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יוצקים 1.5 L של מים טהורים בבקבוק מים ו -4,000 גרם חול סיליקה בבקבוק חול. במדויק לשקול את המוני חול ומים בבקבוקים חול ומים, בהתאמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יוצקים 1 ליטר של מים טהורים בתוך כלי בלחץ גבוה עם נפח פנימי של 2,110 ס&quot;מ 3 מבקבוק מיםעד שהמים וממלאים מחצית הספינה הפנימית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל השולחן רוטט לרטוט הספינה כולה. הגדר את קצב הרטט ואת אספקת החשמל ל -50 הרץ ו -220 W, בהתאמה. החל את הרטט עד להשלמת שלב 1.5. סר באוויר שייר קו הניקוז ולסנן מתכתי sintered בתחתית הספינה על ידי רוטט כלי השיט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יוצקי 3,300 גרם חול סיליקה מבקבוק חול לתוך הכלי בקצב קבוע של כ -1 גרם שניות -1 באמצעות משפך החזיק קרוב לפני המים בעוד הספינה כולה רטטה על מנת להבטיח אריזה אחידה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עצור את הרטט כאשר המים מגיעים לשפת הכלי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח טבעת כחומת זמנית על שפת הספינה כדי למנוע מים מלזרום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רטט הספינה שוב בתדר 50 הרץ ו 220 W. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כאשר החול מגיע לשפת הכלי (גובה 140 מ&quot;מ), לכבות את הרטט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סר הקיר הזמני ומים נקבוביים עודפים באמצעות הקו ניקוז דואר. יוצק את המים נקבוביים העודפות לבקבוק המים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ארוז את החול ידי רוטט כלי פעם או פעמיים בתדר 50 הרץ ו 300 W עבור 1 sec ולהוסיף חול יותר במידת הצורך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשקול את המוני חול ומים בבקבוקים חול ומים. חשב את ההמונים חול ומים בתוך כלי מן ההבדלים המונים בקבוקי חול ומים. בניסוי זה, המוני חול ומים בתוך הכלים היו 3385 גרמו ו 823.6 גרם, בהתאמה. המסה של מים בתוך כלי מצוין כמו W הכולל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מכסה את הכלי בלחץ גבוה עם מכסה נירוסטה להדק את הברגים של זוגות מול באלכסון ברצף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הזז את הכלי בלחץ גבוה מהשולחן רוטט לשולחן מיועד הניסוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מכסים את כלי בלחץ גבוה עם מבודד חום עבור שליטה על הטמפרטורה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את צינורות בלחץ גבוה ואת קווי זרימה מקורר לכלי השיט בלחץ גבוה. </li&gt; <li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את השסתומים של צינורות גז קלט ופלט. לאוורר 10 L מתאן בשיעור של 800 מ&quot;ל דקות -1 עד אין טיפול במי עודף למלכודת בלחץ אטמוספרי. פריקת חול נמנע בשל מסנן מתכתי sintered קבוע בחלק התחתון של הספינה. המים שיורית נשאר על פני השטח בחול כי בחול סיליקה הידרופילי adsorbs מולקולות המים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשקול את המסה של מים בתוך המלכודת, w מלכודת, כדי לקבוע את כמויות הגז בתוך הכלי. מהי מסת המים שיורית, מיל w, בתוך כלי שיט באמצעות המשוואה w מיל = w הכולל - w מלכודת. במקרה זה, מיל w וללכוד w היה 360.6 גרם ו 463.0 גרם, בהתאמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קבע את נקבוביות מדגם באמצעות Ѱ הנוסחה = 1 - V תא חול / V, שם החול V הוא נפח של tהוא החול נקבע על ידי היחס בין מסת חול צפיפות חול (כלומר, ρ s = 2,630 קילו מ -3), ותא V הוא הנפח הפנימי של כלי השיט. הנקבובי Ѱ של המדגם היה 0.39. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סגור את השסתום של קו גז פלט. להזריק מתאן כדי להגביר את הלחץ הנקבובי המתאן הכלי לכ 12.1 מגפ&quot;ס בטמפרטורת חדר (כלומר, 31.6 מעלות צלזיוס). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סגור את השסתום של קו גז קלט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להתחיל להקליט את הלחץ והטמפרטורה בתוך כלי במהלך הניסוי באמצעות לוגר נתונים. מרווח דגימת נתונים הוא 5 שניות. שעת הניסיון הכולל היא כ -3,000 דקות. </li></ol> סינתזת MH 2. ומדידה &quot;תכונות תרמיות של המדגם בקירור 9 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל ילר לקירור הספינה מ בטמפרטורת החדר עד 2.0 מעלות צלזיוס על ידי מחזורי הקירור. תנו לזרום קירור מן ילר to בתחתית הספינה, ומשם את המכסה של כלי השיט, ולבסוף חזרה ילר. שיעור שינוי הטמפרטורה בתוך הכלי היה כ 0.001 מעלות צלזיוס שניות -1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את פרמטרי מידות באמצעות תוכנת מנתח TPS. הגדרת סוג חיישן חיישן עיצוב # 7577. הגדר את כוח פלט W 0 ל -30 mW והזמן מדידה עד 5 שניות. ראוי לציין, כי הפרמטרים המתאימים צריכים להיות שונים אם סוג החיישן או תנאים מדגמים להשתנות. הגדר את הפרמטרים כדי להעלות את הטמפרטורה של 1 ° C עד 1.5 מעלות צלזיוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חשב את מידת קירור-יתר, sup ΔT, עם המשוואה הבאה: ΔT sup = T EQ (P) - T. (3) EQ T (P) הוא טמפרטורת שיווי המשקל של MH כפונקציה של לחץ P. EQ T (P) מחושב לפי CSMGem תוכנה 1.0; P ו- T הוא הלחץ והטמפרטורה בתוך הכלי נמדד באמצעות מד לחץ וטמפרטורה, בהתאמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במקביל למדידת מוליכות תרמית, diffusivity תרמית, וחום נפח ספציפי באמצעות מנתח TPS לאחר sup ΔT יעלה על 2 מעלות צלזיוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Switch חללית TPS המחוברת מנתח תכונות תרמיות לאחר כל מדידה. החלף את הכבלים בין חלליות TPS ואת המנתח באופן ידני במהלך הניסוי 9. תרשים החיבור מוצג באיור S2 התייחסות 9. רצף המיתוג עבור כל חיישן הוא לא. 6 → 2 → 7 → 5 → 1 → 9 → 4 → 3 → 8 → 6 .... הרצף מבוסס על המרחק בין החיישנים, אשר מוגדר ככל האפשר כדי למנוע את החום השיורי מאת משפיע על המדידות. איסוף נתונים בכל דקות 3-5. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על המדידות עד &amp; #916; T sup מגיע 2 מעלות צלזיוס שוב. בניסוי זה, Δ T sup בתחילה עולה עם הזמן. לאחר sup ΔT מגיע לערך המרבי, sup ΔT פוחתת בהדרגה C 0 ° בגלל הלחץ פוחתת עם הקמתה של MH. בדקו אם ΔT sup גדול מ -2 ° C לפני מדידות TPS באמצעות משוואה 3. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא כי פרופיל הטמפרטורה אינה מושפעת ההיתוך MH. אם MH נמס במהלך המדידות, הטמפרטורה לא תגדל בגלל המסת MH היא תגובה אנדותרמית. בדוק את פרופיל הטמפרטורה במהלך המדידות, והוא נדון בפרק התוצאות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבצע את הניתוח &quot;תכונות תרמיות של כל נתוני טמפרטורת הפרופיל בטכניקת TPS. </li></ol> חישוב 3. השינוי הרווי המדגם 9,11 הערה:מידת הרוויה עבור MH, מים, וגז במדגם כפונקציה של t זמן מחושב באמצעות המשוואה של המדינה מהגז. פרטי חישוב המשוואות השתמשו מתוארים בעבר 11. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חשב את הגז V נפח הגז מתאן, t בזמן t <img alt="משוואה 4" src="/files/ftp_upload/53956/53956eq4.jpg" /> איפה Q הוא הנפח הראשוני של גז בתוך הכלי, V MH, t - 1 הוא הנפח של MH בזמן t - 1, ו- R Vhw הוא יחס הנפח של מי MH. <img alt="משוואה 5" src="/files/ftp_upload/53956/53956eq5.jpg" /> במשוואה 5, n הוא מספר הידרציה של MH (~ 6), ρ MH ו ρ מים מתאים צפיפות MH ומים, בהתאמה, ו w MH ומי w לציין את המסה המולקולרית של MH ומים, respectively. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חשב את t סכום ΔM (mol) של MH נוצר t - 1 עד t <img alt="משוואה 6" src="/files/ftp_upload/53956/53956eq6.jpg" /> כאשר R הוא קבוע הגזים, P הוא הלחץ של גז מתאן, ו- Z t (גז T, T, גז P, T) הוא מקדם דחיסה של מתאן בזמן t. אנחנו 9 ו Sakamoto et al. 11 השתמשו המשוואה בנדיקטוס-ווב-רובין (BWR), כפי שתואם Lee ו קסלר, לחישוב Z t 12, 13. בחישוב זה, הנוסחאות (3-7.1) - (3-7.4) של המשוואה BWR 13 ואת קבועי Lee-קסלר משמשים בלוחות 3 - 7 ההפניה 13. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חשב את השינוי הכמותי Δ V MH, <sub&gt; t של MH מ t - 1 עד t <img alt="משוואה 7" src="/files/ftp_upload/53956/53956eq7.jpg" /> כאשר P s הוא לחץ ההתייחסות של 101,325 Pa, T s היא טמפרטורת הייחוס של 273.15 K, Z הים הוא מקדם הדחיסה ב- P s ו- T ים (Z ים ~ 1), ו- V CH4 הוא היחס בין נפח הגז מתאן יחידת נפח של MH [Nm 3 מ -3]. השתמש בערך V CH4 של 165.99 [Nm 3 מ -3]. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חשב את נפח V MH, t של MH בזמן t <img alt="משוואה 8" src="/files/ftp_upload/53956/53956eq8.jpg" /></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חשב את נפח המים מים V, t ב כלי הלחץ בזמן t <img alt="משוואה 9" src="/files/ftp_upload/53956/53956eq9.jpg" /&gt; מים כאשר V, 1 הוא הנפח הראשוני של מים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על החישובים באמצעות משוואות. 4-9 בזמן t = 2, 3, ... כדי לקבוע את השינוי הרוויה של מים, מתאן, ו MH 11. התנאי הראשוני הוא t = 1, כלומר, גז V, 1 = Q. ה- P ו- T בזמן t לקוחי יומני הנתונים 9. לפי תוצאות החישובים מוצגות בסעיף הבא. </li></ol>

<ol>
	<li>Sloan, E. D., Koh, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Clathrate Hydrates of Natural Gases, 3rd ed. , (2007).</li><li>Hatzikiriakos, S. G., Englezos, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+relationship+between+global+warming+and+methane+gas+hydrates+in+the+earth.">The relationship between global warming and methane gas hydrates in the earth.</a> Chem. Eng. Sci. 48 (23), 3963-3969 (1993).</li><li>Yamamoto, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overview+and+introduction:+pressure+core-sampling+and+analyses+in+the+2012-2013+MH21+offshore+test+of+gas+production+from+methane+hydrates+in+the+eastern+Nankai+Trough.">Overview and introduction: pressure core-sampling and analyses in the 2012-2013 MH21 offshore test of gas production from methane hydrates in the eastern Nankai Trough.</a> Mar. Petrol. Geol. 66 (Pt 2), 296 (2015).</li><li>Fujii, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Geological+setting+and+characterization+of+a+methane+hydrate+reservoir+distributed+at+the+first+offshore+production+test+site+on+the+Daini-Atsumi+Knoll+in+the+eastern+Nankai+Trough,+Japan.">Geological setting and characterization of a methane hydrate reservoir distributed at the first offshore production test site on the Daini-Atsumi Knoll in the eastern Nankai Trough, Japan.</a> Mar. Petrol. Geol. 66 (Pt 2), 310 (2015).</li><li>Mao, W. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrogen+clusters+in+clathrate+hydrate.">Hydrogen clusters in clathrate hydrate.</a> Science. 297 (5590), 2247-2249 (2002).</li><li>Lee, S., Liang, L., Riestenberg, D., West, O. R., Tsouris, C., Adams, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CO2+hydrate+composite+for+ocean+carbon+sequestration.">CO2 hydrate composite for ocean carbon sequestration.</a> Environ. Sci. Technol. 37 (16), 3701-3708 (2003).</li><li>Muromachi, S., Ohmura, R., Takeya, S., Mori, H. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clathrate+Hydrates+for+Ozone+Preservation.">Clathrate Hydrates for Ozone Preservation.</a> J. Phys. Chem. B. 114, 11430-11435 (2010).</li><li>Waite, W. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physical+properties+of+hydrate-bearing+sediments.">Physical properties of hydrate-bearing sediments.</a> Rev. Geophys. 47 (4), (2009).</li><li>Muraoka, M., Susuki, N., Yamaguchi, H., Tsuji, T., Yamamoto, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermal+properties+of+a+supercooled+synthetic+sand-water-gas-methane+hydrate+sample.">Thermal properties of a supercooled synthetic sand-water-gas-methane hydrate sample.</a> Energy Fuels. 29 (3), 1345-1351 (2015).</li><li>Gustafsson, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transient+plane+source+techniques+for+thermal+conductivity+and+thermal+diffusivity+measurements+of+solid+materials.">Transient plane source techniques for thermal conductivity and thermal diffusivity measurements of solid materials.</a> Rev. Sci. Instrum. 62 (3), 797-804 (1991).</li><li>Sakamoto, Y., Haneda, H., Kawamura, T., Aoki, K., Komai, T., Yamaguchi, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+Study+on+a+New+Enhanced+Gas+Recovery+Method+by+Nitrogen+Injection+from+a+Methane+Hydrate+Reservoir.">Experimental Study on a New Enhanced Gas Recovery Method by Nitrogen Injection from a Methane Hydrate Reservoir.</a> J. MMIJ. 123 (8), 386-393 (2007).</li><li>Lee, B. I., Kesler, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+generalized+thermodynamic+correlation+based+on+three-parameter+corresponding+states.">A generalized thermodynamic correlation based on three-parameter corresponding states.</a> AIChE J. 21 (3), 510-527 (1975).</li><li>Reid, R. C., Prausnitz, J. M., Poling, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+3,+Unit+3,+7.">Chapter 3, Unit 3, 7.</a> The properties of gases and liquids. , 47-49 (1987).</li><li>Anderson, G. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enthalpy+of+dissociation+and+hydration+number+of+methane+hydrate+from+the+Clapeyron+equation.">Enthalpy of dissociation and hydration number of methane hydrate from the Clapeyron equation.</a> J. Chem. Thermodyn. 36 (12), 1119-1127 (2004).</li><li>Waite, W. F., deMartin, B. J., Kirby, S. H., Pinkston, J., Ruppel, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermal+conductivity+measurements+in+porous+mixtures+of+methane+hydrate+and+quartz+sand.">Thermal conductivity measurements in porous mixtures of methane hydrate and quartz sand.</a> Geophys. Res. Lett. 29 (24), 82-1-82-4 (2002).</li><li>Kumar, P., Turner, D., Sloan, E. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermal+diffusivity+measurements+of+porous+methane+hydrate+and+hydrate-sediment+mixtures.">Thermal diffusivity measurements of porous methane hydrate and hydrate-sediment mixtures.</a> J. Geophys. Res. 109 (B1), (2004).</li><li>Huang, D., Fan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+and+modeling+thermal+conductivity+of+gas+hydrate-bearing+sand.">Measuring and modeling thermal conductivity of gas hydrate-bearing sand.</a> J. Geophys. Res. 110 (B1), (2005).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

שפעת חום ההיווצרות של MH על מדידה נאמדה. חום ההיווצרות של MH נאמד ממוצרים של שינוי בשער של h S כפי שמוצג איור 3B ו אנתלפיה של היווצרות H = 52.9 kJ mol -1 עבור MH 14. כתוצאה מכך, שינוי הטמפרטורה המקסימלית היו 0.00081 ° C שניות -1. זה היה הרבה יותר נ?...

הידרט גז הם תרכובות גבישי המרכיבות מבנים כלוב של מולקולות מים מלוכדות מימן המכיל מולקולות אורח בכלוב 1. כמויות גדולות של נוזלים מתאן (MHS) באזורי הרצפה קפוא אוקיינוס ​​הן מקורות אנרגיה בעתיד מעניינים אך הוא עשוי לפגוע בתנאי האקלים הגלובלי 2. בחודש מרץ 2013, יפן הנפט, הגז, והמתכות הלאומיות Corporation שנערכו במבחן הפקת הנפט הראשון בעולם כדי לחלץ גז טבעי ממשקעים MH נושא בשוקת Nankai המזרחית באמצעות &quot;שיטת ירידת לחץ&quot; 3,4. הידרט גז יכול לאחסן גזים כגון מתאן 1, מימן 5, CO 2 1,6, ו אוזון 7. לפיכך, הידרט המתאן ומימן נלמדים כאחסון אנרגיה פוטנציאלית ומדיה תחבורה. כדי להפחית את פליטת ה- CO 2 משתחררים לאטמוספירה, CO 2 sequestration באמצעות CO 2 הידרט במשקעים למעמקי האוקיינוס ​​נחקרו 6. האוזון משמש כיום לטיהור מים ועיקור מזון. מחקרים של טכנולוגיית שימור האוזון נערכו כי זה 7 כימיה יציבה. ריכוז האוזון הידרט הוא גבוה הרבה יותר מזה במים ozonized או קרח 7. כדי לפתח ייצור גז טבעי ממשקעים MH נושאות וטכנולוגיות מבוססי מימה, זה הכרחי כדי להבין את תכונות תרמיות של נוזלים וגז. עם זאת, נתוני תכונות תרמיות ומחקרי מודל של משקעים מימה נושאות גז נדירים 8. &quot;שיטת ירידת הלחץ&quot; שניתן להשתמש בם כדי לנתק MH במרחב הנקבובי משקע ידי הפחתת הלחץ הנקבובי מתחת יציבות מימה. בתהליך זה, את הרכיבים הנקבוביות משקעים לשנות ממים ומן MH למים, MH, וגז. המדידה &#39;התכונות התרמיותהתנאי האחרון הוא קשה בגלל חום ההיתוך של MH עשוי להשפיע על המדידות. כדי לפתור בעיה זו, Muraoka et al. בצע את המדידה &#39;תכונות תרמיות בתנאים בקירור במהלך MH היווצרות 9. עם פרוטוקול בסרטון הזה, נסביר את שיטת המדידה של מדגם סינתטי בקירור חול-מים-גז-MH. איור 1 מציג את הגדרת הניסוי למדידת התכונות התרמיות של משקעים מימה נושאות מתאן מלאכותית. ההתקנה היא זהה המוצג התייחסות 9. המערכת כוללת בעיקר כלי בלחץ גבוה, לחץ ובקרת טמפרטורה, ואת תכונות תרמיות של מערכת המדידה. הספינה בלחץ גבוה מורכבת נירוסטה גלילית עם קוטר פנימי של 140 מ&quot;מ וגובה של 140 מ&quot;מ; הנפח הפנימי שלה עם הנפח המת סיר הוא 2,110 סנטימטר 3, ולהגביל הלחץ שלה הוא 15 מגפ&quot;ס. transie<html> טכניקת NT מקור מטוס (תב&quot;ע) משמשת כדי למדוד את תכונות תרמיות 10. תשע בדיקות TPS עם רדיוס פרט של 2.001 מ&quot;מימ ממוקמות בתוך הכלי. הפריסה של תשע הבדיקות 9 מוצגת באיור 2 בהתייחס 9. בדיקות TPS מחובר המנתח &#39;תכונות תרמיות באמצעות כבל ועברה ידני במהלך הניסוי. הפרטים של חיישן TPS, דיאגרמת חיבור ולאחר ההתקנה בתוך כלי מוצגי S1 הדמויים, 2, ו -3 של מידע התומך התייחסות 9. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/53956/53956fig1.jpg" /> איור 1:. הגדרת הניסוי למדידת תכונות התרמיות של המשקעים מימה נושאות מתאן המלאכותיים הדמות שונה מהתייחסות 9.3956fig1large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו. השיטה TPS שימש למדידת התכונות התרמיות של כל דגימה. עקרונות השיטה מתוארים ביחס 10. בשיטה זו, הגידול הטמפרטורה תלוי זמן, ave ΔT, הוא <img alt="משוואה 1" src="/files/ftp_upload/53956/53956eq1.jpg" /> אֵיפֹה <img alt="משוואה 2" src="/files/ftp_upload/53956/53956eq2.jpg" /> במשוואה 1, W 0 הוא הספק המוצא מהחיישן, r הוא רדיוס של החללית חיישן, λ הוא מוליכות תרמית של המדגם, α הוא diffusivity תרמית, ו t הוא הזמן מתחילת אספקת החשמל אל בדיקת החיישן. D (τ) הוא פונקציה תלויה ממדי זמן. τ </em&gt; ניתן על ידי (αt / r) 1/2. במשוואה 2, m הוא מספר טבעות קונצנטריות של החללית TPS ואני 0 היא פונקציה Bessel שונה. מוליכות התרמית, diffusivity תרמית, והחום סגולי של המדגם נקבעים בו זמנית על ידי ניתוח היפוך להחיל את העלאת הטמפרטורה ככח מסופק חללית החיישן.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1353">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:444px;">TPS thermal probe, Hot disk sensor</td>
			<td style="width:251px;">Hot Disk AB Co., Sweden</td>
			<td style="width:267px;">#7577</td>
			<td style="width:392px;">Kapton sensor type, sensor radius 2.001 mm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:444px;">Hot disk thermal properties analyzer</td>
			<td>Hot Disk AB Co., Sweden</td>
			<td style="width:267px;">TPS 2500&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:444px;">Toyoura standard silica sand</td>
			<td style="width:251px;">Toyoura Keiseki Kogyo Co., Ltd., Japan</td>
			<td style="width:267px;">N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:444px;">Methane gas ,99.9999%</td>
			<td style="width:251px;">Tokyo Gas Chemicals Co., Ltd., Japan</td>
			<td style="width:267px;">N/A</td>
			<td>Grade 6N, Volume 47L, Charging pressure 14.7MPa</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:444px;">Water Purification System,Elix Advantage 3&#160;</td>
			<td style="width:251px;">Merck Millipore., U.S.</td>
			<td style="width:267px;">N/A</td>
			<td>5 M&#937; cm (at 25&#176;C) resistivity</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:444px;">Vibrating table, Vivratory packer</td>
			<td style="width:251px;">Sinfonia Technology Co. Ltd., Japan</td>
			<td style="width:267px;">VGP-60</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:444px;">Chiller, Thermostatic Bath Circulator&#160;</td>
			<td style="width:251px;">THOMAS KAGAKU Co., Ltd., Japan</td>
			<td style="width:267px;">TRL-40SP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:444px;">Coorant, Aurora brine</td>
			<td style="width:251px;">Tokyo Fine Chemical Co.,Ltd., Japan</td>
			<td style="width:267px;">N/A</td>
			<td>ethylene glycol 71wt%</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:444px;">Temparature gage</td>
			<td style="width:251px;">Nitto Kouatsu., Japan</td>
			<td style="width:267px;">N/A</td>
			<td>Pt 100, sheath-type platinum resistance temperature detector</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:444px;">Pressure gage</td>
			<td style="width:251px;">Kyowa Electronic Instruments., Japan</td>
			<td style="width:267px;">PG-200 KU</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:444px;">Data logger</td>
			<td style="width:251px;">KEYENCE., Japan</td>
			<td style="width:267px;">NR-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:444px;">Mass flow controller</td>
			<td style="width:251px;">OVAL Co., Japan</td>
			<td style="width:267px;">F-221S-A-11-11A</td>
			<td>Maximum flow 2000 Nml/M, maximum design pressure 19.6 MPa</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

protocol for measuring the thermal properties of a supercooled synthetic sand-water-gas-methane hydrate sample

Methane hydrates (MHs) are present in large amounts in the ocean floor and permafrost regions. Methane and hydrogen hydrates are being studied as future energy resources and energy storage media. To develop a method for gas production from natural MH-bearing sediments and hydrate-based technologies, it is imperative to understand the thermal properties of gas hydrates.
The thermal properties' measurements of samples comprising sand, water, methane, and MH are difficult because the melting heat of MH may affect the measurements. To solve this problem, we performed thermal properties' measurements at supercooled conditions during MH formation. The measurement protocol, calculation method of the saturation change, and tips for thermal constants' analysis of the sample using transient plane source techniques are described here.
The effect of the formation heat of MH on measurement is very small because the gas hydrate formation rate is very slow. This measurement method can be applied to the thermal properties of the gas hydrate-water-guest gas system, which contains hydrogen, CO2, and ozone hydrates, because the characteristic low formation rate of gas hydrate is not unique to MH. The key point of this method is the low rate of phase transition of the target material. Hence, this method may be applied to other materials having low phase-transition rates.

איור 2 א מראה את פרופיל הטמפרטורה כי אינו מושפע MH היתוך. ג ΔT הוא השינוי בטמפרטורה בשל המדידה &#39;קבועי תרמית. איור 2b מציג את פרופיל הטמפרטורה כי מושפע היתוך MH. בפרופיל האיור 2b לא ניתן לנתח באמצעות משוואות 1 ו -2 כי מ?...

Watch this Scientific Journal Video about Protocol for Measuring the Thermal Properties of a Supercooled Synthetic Sand-water-gas-methane Hydrate Sample at JoVE.com

Protocol for Measuring the Thermal Properties of a Supercooled Synthetic Sand-water-gas-methane Hydrate Sample

We present a protocol for measuring the thermal properties of synthetic hydrate-bearing sediment samples comprising sand, water, methane, and methane hydrate.

פרוטוקול למדידת התכונות התרמיות של מדגם סודה בקירור סינתטי חול-מים-גז מתאן

Methane hydrates (MHs) are present in large amounts in the ocean floor and permafrost regions. Methane and hydrogen hydrates are being studied as future ...

protocol-for-measuring-thermal-properties-supercooled-synthetic-sand

Research

JoVE Journal

Environment

8.8K Views.  National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST). We present a protocol for measuring the thermal properties of synthetic hydrate-bearing sediment samples comprising sand, water, methane, and methane hydrate.

Video: Protocol for Measuring the Thermal Properties of a Supercooled Synthetic Sand-water-gas-methane Hydrate Sample

Optimized Negative Staining: a High-throughput Protocol for Examining Small and Asymmetric Protein Structure by Electron Microscopy

Structural determination of proteins is rather challenging for proteins with molecular masses between 40 - 200 kDa. Considering that more than half of natural proteins have a molecular mass between 40 - 200 kDa1,2, a robust and high-throughput method with a nanometer resolution capability is needed. Negative staining (NS) electron microscopy (EM) is an easy, rapid, and qualitative approach which has frequently been used in research laboratories to examine protein structure and protein-protein interactions. Unfortunately, conventional NS protocols often generate structural artifacts on proteins, especially with lipoproteins that usually form presenting rouleaux artifacts. By using images of lipoproteins from cryo-electron microscopy (cryo-EM) as a standard, the key parameters in NS specimen preparation conditions were recently screened and reported as the optimized NS protocol (OpNS), a modified conventional NS protocol 3 . Artifacts like rouleaux can be greatly limited by OpNS, additionally providing high contrast along with reasonably high&#8208;resolution (near 1 nm) images of small and asymmetric proteins. These high-resolution and high contrast images are even favorable for an individual protein (a single object, no average) 3D reconstruction, such as a 160 kDa antibody, through the method of electron tomography4,5. Moreover, OpNS can be a high&#8208;throughput tool to examine hundreds of samples of small proteins. For example, the previously published mechanism of 53 kDa cholesteryl ester transfer protein (CETP) involved the screening and imaging of hundreds of samples 6. Considering cryo-EM rarely successfully images proteins less than 200 kDa has yet to publish any study involving screening over one hundred sample conditions, it is fair to call OpNS a high-throughput method for studying small proteins. Hopefully the OpNS protocol presented here can be a useful tool to push the boundaries of EM and accelerate EM studies into small protein structure, dynamics and mechanisms.

More than half of proteins are small proteins (molecular mass &#60;200 kDa) that are challenging for both electron microscope imaging and three-dimensional reconstructions. Optimized negative staining is a robust and high-throughput protocol to obtain high contrast and relatively high resolution (~1 nm) images of small asymmetric proteins or complexes under different physiological conditions.

מכתים שלילי אופטימלי: פרוטוקול תפוקה גבוהה לבחינת מבנה חלבון קטן וסימטרי על ידי מיקרוסקופית אלקטרונים

Structural determination of proteins is rather challenging for proteins with molecular masses between 40 - 200 kDa. Considering that more than half of ...

Transient Gene Expression in Tobacco using Gibson Assembly and the Gene Gun

In order to target a single protein to multiple subcellular organelles, plants typically duplicate the relevant genes, and express each gene separately using complex regulatory strategies including differential promoters and/or signal sequences. Metabolic engineers and synthetic biologists interested in targeting enzymes to a particular organelle are faced with a challenge: For a protein that is to be localized to more than one organelle, the engineer must clone the same gene multiple times. This work presents a solution to this strategy: harnessing alternative splicing of mRNA. This technology takes advantage of established chloroplast and peroxisome targeting sequences and combines them into a single mRNA that is alternatively spliced. Some splice variants are sent to the chloroplast, some to the peroxisome, and some to the cytosol. Here the system is designed for multiple-organelle targeting with alternative splicing. In this work, GFP was expected to be expressed in the chloroplast, cytosol, and peroxisome by a series of rationally designed 5&#8217; mRNA tags. These tags have the potential to reduce the amount of cloning required when heterologous genes need to be expressed in multiple subcellular organelles. The constructs were designed in previous work11, and were cloned using Gibson assembly, a ligation independent cloning method that does not require restriction enzymes. The resultant plasmids were introduced into Nicotiana benthamiana epidermal leaf cells with a modified Gene Gun protocol. Finally, transformed leaves were observed with confocal microscopy.

This work describes a novel method for selectively targeting subcellular organelles in plants, assayed using the BioRad Gene Gun.

ביטוי גנים חולף בטבק באמצעות גיבסון הרכבה והאקדח הגן

In order to target a single protein to multiple subcellular organelles, plants typically duplicate the relevant genes, and express each gene separately ...

Experimental Protocol for Manipulating Plant-induced Soil Heterogeneity

Coexistence theory has often treated environmental heterogeneity as being independent of the community composition; however biotic feedbacks such as plant-soil feedbacks (PSF) have large effects on plant performance, and create environmental heterogeneity that depends on the community composition. Understanding the importance of PSF for plant community assembly necessitates understanding of the role of heterogeneity in PSF, in addition to mean PSF effects. Here, we describe a protocol for manipulating plant-induced soil heterogeneity. Two example experiments are presented: (1) a field experiment with a 6-patch grid of soils to measure plant population responses and (2) a greenhouse experiment with 2-patch soils to measure individual plant responses. Soils can be collected from the zone of root influence (soils from the rhizosphere and directly adjacent to the rhizosphere) of plants in the field from conspecific and heterospecific plant species. Replicate collections are used to avoid pseudoreplicating soil samples. These soils are then placed into separate patches for heterogeneous treatments or mixed for a homogenized treatment. Care should be taken to ensure that heterogeneous and homogenized treatments experience the same degree of soil disturbance. Plants can then be placed in these soil treatments to determine the effect of plant-induced soil heterogeneity on plant performance. We demonstrate that plant-induced heterogeneity results in different outcomes than predicted by traditional coexistence models, perhaps because of the dynamic nature of these feedbacks. Theory that incorporates environmental heterogeneity influenced by the assembling community and additional empirical work is needed to determine when heterogeneity intrinsic to the assembling community will result in different assembly outcomes compared with heterogeneity extrinsic to the community composition.

Understanding the role of environmental heterogeneity in species coexistence has typically focused on types of heterogeneity that are extrinsic to the community&#8217;s species composition. We provide novel detailed methods for creating soil heterogeneity treatments using soils subject to plant-soil feedback conditioning, or heterogeneity intrinsic to the community composition.

פרוטוקול ניסוי להטרוגניות קרקע מושרה צמח מניפולציה

Coexistence theory has often treated environmental heterogeneity as being independent of the community composition; however biotic feedbacks such as ...

An Optimized Enrichment Technique for the Isolation of Arthrobacter Bacteriophage Species from Soil Sample Isolates

Bacteriophage isolation from environmental samples has been performed for decades using principles set forth by pioneers in microbiology. The isolation of phages infecting Arthrobacter hosts has been limited, perhaps due to the low success rate of many previous isolation techniques, resulting in an underrepresented group of Arthrobacter phages available for study. The enrichment technique described here, unlike many others, uses a filtered extract free of contaminating bacteria as the base for indicator bacteria growth, Arthrobactersp. KY3901, specifically. By first removing soil bacteria the target phages are not hindered by competition with native soil bacteria present in initial soil samples. This enrichment method has resulted in dozens of unique phages from several different soil types and even produced different types of phages from the same enriched soil sample isolate. The use of this procedure can be expanded to most nutrient rich aerobic media for the isolation of phages in a vast diversity of interesting host bacteria.

An Optimized Enrichment Technique for the Isolation of Arthrobacter Bacteriophage Species from Soil Sample Isolates

We present an enrichment protocol for the isolation of bacteriophages infecting bacteria in the Arthrobacter genus. This enrichment protocol produces fast and reproducible results for the isolation and amplification of Arthrobacter phages from soil isolates.

טכניקת העשרה אופטימלית עבור הבידוד של<em&gt; Arthrobacter</em&gt; Bacteriophage מינים מדגימת הקרקע מבודדת

Bacteriophage isolation from environmental samples has been performed for decades using principles set forth by pioneers in microbiology. The isolation of ...

A New Application of the Electrical Penetration Graph (EPG) for Acquiring and Measuring Electrical Signals in Phloem Sieve Elements

Electrophysiological properties of cells are often studied in vitro, after dissociating them from their native environments. However, the study of electrical transmission between distant cells in an organism requires in vivo, artifact-free recordings of cells embedded within their native environment. The transmission of electrical signals from wounded to unwounded areas in a plant has since long piqued the interest of botanists. The phloem, the living part of the plant vasculature that is spread throughout the plant, has been postulated as a major tissue in electrical transmission in plants. The lack of suitable electrophysiological methods poses many challenges for the study of the electrical properties of the phloem cells in vivo. Here we present a novel approach for intracellular electrophysiology of sieve elements (SEs) that uses living aphids, or other phloem-feeding hemipteran insects, integrated in the electrical penetration graph (EPG) circuit. The versatility, robustness, and accuracy of this method made it possible to record and study in detail the wound-induced electrical signals in SEs of central veins of the model plant Arabidopsis thaliana1. Here we show that EPG-electrodes can be easily implemented for intracellular electrophysiological recordings of SEs in marginal veins, as well as to study the capacity of SEs to respond with electrical signals to several external stimuli. The EPG approach applied to intracellular electrophysiology of SEs can be implemented to a wide variety of plant species, in a large number of plant/insect combinations, and for many research aims.

A New Application of the Electrical Penetration Graph EPG for Acquiring and Measuring Electrical Signals in Phloem Sieve Elements

Electrical Penetration Graph (EPG) is a well-established technique for studying the feeding behavior of stylet-bearing insects. Here we show a new application of EPG as a non-invasive tool for the acquisition of intracellular electrophysiology recordings of sieve elements (SEs), the cells that form the phloem vasculature in plants.

יישום חדש של החשמל חדירה הגרף (EPG) לרכישה ומדידת אותות חשמליים שביפים מסננת אלמנטים

Electrophysiological properties of cells are often studied in vitro, after dissociating them from their native environments. However, the study of ...

A Protocol for Collecting and Constructing Soil Core Lysimeters

Leaching of nutrients from land applied fertilizers and manure used in agriculture can lead to accelerated eutrophication of surface water. Because the landscape has complex and varied soil morphology, an accompanying disparity in flow paths for leachate through the soil macropore and matrix structure is present. The rate of flow through these paths is further affected by antecedent soil moisture. Lysimeters are used to quantify flow rate, volume of water and concentration of nutrients leaching downward through soils. While many lysimeter designs exist, accurately determining the volume of water and mass balance of nutrients is best accomplished with bounded lysimeters that leave the natural soil structure intact. 
Here we present a detailed method for the extraction and construction of soil core lysimeters equipped with soil moisture sensors at 5 cm and 25 cm depths. Lysimeters from four different Coastal Plain soils (Bojac, Evesboro, Quindocqua and Sassafras) were collected on the Delmarva Peninsula and moved to an indoor climate controlled facility. Soils were irrigated once weekly with the equivalent of 2 cm of rainfall to draw down soil nitrate-N concentrations. At the end of the draw down period, poultry litter was applied (162 kg TN ha-1) and leaching was resumed for an additional five weeks. Total recovery of applied irrigation water varied from 71% to 85%. Nitrate-N concentration varied over the course of the study from an average of 27.1 mg L-1 before litter application to 40.3 mg L-1 following litter application. While greatest flux of nutrients was measured in soils dominated by coarse sand (Sassafras) the greatest immediate flux occurred from the finest textured soil with pronounced macropore development (Quindocqua).

A detailed method for extraction and assembly of intact soil core lysimeters and their use for study of leachate and associated loss of nutrients from surface applied poultry litter is demonstrated.

פרוטוקול Lysimeters Core קרקע איסוף הבנייה

Leaching of nutrients from land applied fertilizers and manure used in agriculture can lead to accelerated eutrophication of surface water. Because the ...

Protocol for Microplastics Sampling on the Sea Surface and Sample Analysis

Microplastic pollution in the marine environment is a scientific topic that has received increasing attention over the last decade. The majority of scientific publications address microplastic pollution of the sea surface. The protocol below describes the methodology for sampling, sample preparation, separation and chemical identification of microplastic particles. A manta net fixed on an &#187;A frame&#171; attached to the side of the vessel was used for sampling. Microplastic particles caught in the cod end of the net were separated from samples by visual identification and use of stereomicroscopes. Particles were analyzed for their size using an image analysis program and for their chemical structure using ATR-FTIR and micro FTIR spectroscopy. The described protocol is in line with recommendations for microplastics monitoring published by the Marine Strategy Framework Directive (MSFD) Technical Subgroup on Marine Litter. This written protocol with video guide will support the work of researchers that deal with microplastics monitoring all over the world.

The protocol below describes the methodology for: microplastics sampling on the sea surface, separation of microplastic and chemical identification of particles. This protocol is in line with the recommendations for microplastics monitoring published by the MSFD Technical Subgroup on Marine Litter.

פרוטוקול עבור דגימת חלקיקים על פני הים וניתוח לדוגמא

Microplastic pollution in the marine environment is a scientific topic that has received increasing attention over the last decade. The majority of ...

Thermal Scanning Conductometry (TSC) as a General Method for Studying and Controlling the Phase Behavior of Conductive Physical Gels

The thermal scanning conductometry protocol is a new approach in studying ionic gels based on low molecular weight gelators. The method is designed to follow the dynamically changing state of the ionogels, and to deliver more information and details about the subtle change of conductive properties with an increase or decrease in the temperature. Moreover, the method allows the performance of long term (i.e. days, weeks) measurements at a constant temperature to investigate the stability and durability of the system and the aging effects. The main advantage of the TSC method over classical conductometry is the ability to perform measurements during the gelation process, which was impossible with the classical method due to temperature stabilization, which usually takes a long time before the individual measurement. It is a well-known fact that to obtain the physical gel phase, the cooling stage must be fast; moreover, depending on the cooling rate, different microstructures can be achieved. The TSC method can be performed with any cooling/heating rate that can be assured by the external temperature system. In our case, we can achieve linear temperature change rates between 0.1 and approximately 10 &#176;C/min. The thermal scanning conductometry is designed to work in cycles, continuously changing between heating and cooling stages. Such an approach allows study of the reproducibility of the thermally reversible gel-sol phase transition. Moreover, it allows the performance of different experimental protocols on the same sample, which can be refreshed to initial state (if necessary) without removal from the measuring cell. Therefore, the measurements can be performed faster, in a more efficient way, and with much higher reproducibility and accuracy. Additionally, the TSC method can be also used as a tool to manufacture the ionogels with targeted properties, like microstructure, with an instant characterization of conductive properties.

Thermal Scanning Conductometry TSC as a General Method for Studying and Controlling the Phase Behavior of Conductive Physical Gels

The kinetics of the cooling process defines the properties of ionic gels based on low molecular weight gelators. This manuscript describes the usage of thermal scanning conductometry (TSC), which obtains full control over the gelation process, along with in situ measurements of the samples' temperature and conductivity.

סריקה Conductometry (TSC) כמו ג ' לים כללי שיטת לימוד ושליטה על ההתנהגות שלב גופניים מוליך תרמי

The thermal scanning conductometry protocol is a new approach in studying ionic gels based on low molecular weight gelators. The method is designed to ...

The Hawaii Protocol for Scientific Monitoring of Coffee Berry Borer: a Model for Coffee Agroecosystems Worldwide

Coffee berry borer (CBB) is the most devastating insect pest for coffee crops worldwide. We developed a scientific monitoring protocol that is aimed at capturing and quantifying the dynamics and impact of this invasive insect pest as well as the development of its host plant across a heterogeneous landscape. The cornerstone of this comprehensive monitoring system is timely georeferenced data collection on CBB movement, coffee berry infestation, mortality by the fungus Beauveria bassiana, and coffee plant phenology via a mobile electronic data recording application. This electronic data collection system allows field records to be georeferenced through built-in global positioning systems, and is backed by a network of weather stations and records of farm management practices. Comprehensive monitoring of CBB and host plant dynamics is an essential part of an area-wide project in Hawaii to aggregate landscape-level data for research to improve management practices. Coffee agroecosystems in other parts of the world that experience highly variable environmental and socioeconomic factors will also benefit from implementing this protocol, in that it will drive the development of customized integrated pest management (IPM) to manage CBB populations.

Comprehensive monitoring of coffee berry borer and host plant dynamics is essential for aggregating landscape-level data to improve management of this invasive pest. Here, we present a protocol for scientific monitoring of coffee berry borer movement, infestation, mortality, coffee plant phenology, weather, and farm management via a mobile electronic data recording application.

פרוטוקול הוואי עבור ניטור המדעי של קפה ברי בורר: מודל עבור קפה Agroecosystems ברחבי העולם

Coffee berry borer (CBB) is the most devastating insect pest for coffee crops worldwide. We developed a scientific monitoring protocol that is aimed at ...

High-throughput, Microscale Protocol for the Analysis of Processing Parameters and Nutritional Qualities in Maize (Zea mays L.)

Maize is an important grain crop in the United States and worldwide. However, maize grain must be processed prior to human consumption. Furthermore, whole grain composition and processing characteristics vary among maize hybrids and can impact the quality of the final processed product. Therefore, in order to produce healthier processed food products from maize, it is necessary to know how to optimize processing parameters for particular sets of germplasm to account for these differences in grain composition and processing characteristics. This includes a better understanding of how current processing techniques impact the nutritional quality of the final processed food product. Here, we describe a microscale protocol that both simulates the processing pipeline to produce cornflakes from large flaking grits and allows for the processing of multiple grain samples simultaneously. The flaking grits, the intermediate processed products, or final processed product, as well as the corn grain itself, can be analyzed for nutritional content as part of a high-throughput analytical pipeline. This procedure was developed specifically for incorporation into a maize breeding research program, and it can be modified for other grain crops. We provide an example of the analysis of insoluble-bound ferulic acid and p-coumaric acid content in maize. Samples were taken at five different processing stages. We demonstrate that sampling can take place at multiple stages during microscale processing, that the processing technique can be utilized in the context of a specialized maize breeding program, and that, in our example, most of the nutritional content was lost during food product processing.

High-throughput, Microscale Protocol for the Analysis of Processing Parameters and Nutritional Qualities in Maize Zea mays L.

Here, we present a microscale protocol for processing grain samples and for incorporating this microscale approach into a high-throughput analytical pipeline. This is a higher throughput adaptation of currently available protocols.

תפוקה גבוהה, פרוטוקול Microscale על ניתוח של עיבוד פרמטרים ועל איכויות תזונתיות ב תירס (זיה מייז ל')

Maize is an important grain crop in the United States and worldwide. However, maize grain must be processed prior to human consumption. Furthermore, whole ...