Grazzi talli żort nature.com. Il-verżjoni tal-browser li qed tuża għandha appoġġ limitat għas-CSS. Għall-aħjar esperjenza, nirrakkomandaw li tuża l-aħħar verżjoni tal-browser (jew li titfi l-modalità ta' kompatibilità fl-Internet Explorer). Barra minn hekk, biex niżguraw appoġġ kontinwu, dan is-sit mhux se jinkludi stili jew JavaScript.
L-espansjoni tax-shale f'riżervi klastiċi toħloq problemi sinifikanti, li jwasslu għal instabbiltà fil-bir. Għal raġunijiet ambjentali, l-użu ta' fluwidu tat-tħaffir ibbażat fuq l-ilma b'inibituri tax-shale miżjuda huwa preferut fuq fluwidu tat-tħaffir ibbażat fuq iż-żejt. Il-likwidi joniċi (ILs) ġibdu ħafna attenzjoni bħala inibituri tax-shale minħabba l-proprjetajiet aġġustabbli tagħhom u l-karatteristiċi elettrostatiċi qawwija tagħhom. Madankollu, il-likwidi joniċi bbażati fuq l-imidazolyl (ILs), użati ħafna fil-fluwidi tat-tħaffir, urew li huma tossiċi, mhux bijodegradabbli u għaljin. Is-solventi ewtetiċi profondi (DES) huma kkunsidrati bħala alternattiva aktar kosteffettiva u inqas tossika għal-likwidi joniċi, iżda xorta ma jilħqux is-sostenibbiltà ambjentali meħtieġa. Avvanzi riċenti f'dan il-qasam wasslu għall-introduzzjoni ta' solventi ewtetiċi profondi naturali (NADES), magħrufa għall-kompatibbiltà ambjentali vera tagħhom. Dan l-istudju investiga n-NADESs, li fihom l-aċidu ċitriku (bħala aċċettur tal-bonds tal-idroġenu) u l-gliċerol (bħala donatur tal-bonds tal-idroġenu) bħala addittivi tal-fluwidu tat-tħaffir. Il-fluwidi tat-tħaffir ibbażati fuq in-NADES ġew żviluppati skont l-API 13B-1 u l-prestazzjoni tagħhom ġiet imqabbla ma' fluwidi tat-tħaffir ibbażati fuq il-klorur tal-potassju, likwidi joniċi bbażati fuq l-imidażolju, u fluwidi tat-tħaffir ibbażati fuq il-klorur tal-kolin:urea-DES. Il-proprjetajiet fiżikokimiċi tan-NADESs proprjetarji huma deskritti fid-dettall. Il-proprjetajiet reoloġiċi, it-telf ta' fluwidu, u l-proprjetajiet ta' inibizzjoni tax-shale tal-fluwidu tat-tħaffir ġew evalwati matul l-istudju, u ntwera li f'konċentrazzjoni ta' 3% NADESs, il-proporzjon tal-istress tar-rendiment/viskożità tal-plastik (YP/PV) żdied, il-ħxuna tal-kejk tat-tajn tnaqqset b'26%, u l-volum tal-filtrat tnaqqas bi 30.1%. Notevolment, in-NADES kiseb rata impressjonanti ta' inibizzjoni tal-espansjoni ta' 49.14% u żied il-produzzjoni tax-shale b'86.36%. Dawn ir-riżultati huma attribwiti għall-abbiltà tan-NADES li jimmodifika l-attività tal-wiċċ, il-potenzjal zeta, u l-ispazjar bejn is-saffi tat-tafal, li huma diskussi f'dan id-dokument biex jinftiehmu l-mekkaniżmi sottostanti. Dan il-fluwidu tat-tħaffir sostenibbli huwa mistenni li jirrivoluzzjona l-industrija tat-tħaffir billi jipprovdi alternattiva mhux tossika, kosteffettiva u effettiva ħafna għall-inibituri tradizzjonali tal-korrużjoni tax-shale, u b'hekk iwitti t-triq għal prattiki tat-tħaffir li ma jagħmlux ħsara lill-ambjent.
Ix-shale huwa blat versatili li jservi kemm bħala sors kif ukoll bħala riżerva ta' idrokarburi, u l-istruttura poruża tiegħu1 tipprovdi l-potenzjal kemm għall-produzzjoni kif ukoll għall-ħażna ta' dawn ir-riżorsi siewja. Madankollu, ix-shale huwa rikk f'minerali tat-tafal bħal montmorillonite, smectite, kaolinite u illite, li jagħmluh suxxettibbli għal nefħa meta jkun espost għall-ilma, u dan iwassal għal instabbiltà fil-bir waqt l-operazzjonijiet tat-tħaffir2,3. Dawn il-kwistjonijiet jistgħu jwasslu għal ħin mhux produttiv (NPT) u għadd ta' problemi operattivi inklużi pajpijiet imwaħħla, ċirkolazzjoni mitlufa tat-tajn, tiġrif fil-bir u ħmieġ tal-bit, li jżid il-ħin u l-ispiża tal-irkupru. Tradizzjonalment, il-fluwidi tat-tħaffir ibbażati fuq iż-żejt (OBDF) kienu l-għażla preferuta għall-formazzjonijiet tax-shale minħabba l-kapaċità tagħhom li jirreżistu l-espansjoni tax-shale4. Madankollu, l-użu ta' fluwidi tat-tħaffir ibbażati fuq iż-żejt jinvolvi spejjeż ogħla u riskji ambjentali. Fluwidi tat-tħaffir ibbażati fuq żejt (SBDF) ġew ikkunsidrati bħala alternattiva, iżda l-adegwatezza tagħhom f'temperaturi għoljin mhijiex sodisfaċenti. Fluwidi tat-tħaffir ibbażati fuq l-ilma (WBDF) huma soluzzjoni attraenti għaliex huma aktar sikuri, aktar favur l-ambjent, u aktar kosteffettivi mill-OBDF5. Diversi inibituri tax-shale ntużaw biex itejbu l-kapaċità ta' inibizzjoni tax-shale tal-WBDF, inklużi inibituri tradizzjonali bħall-klorur tal-potassju, il-ġir, is-silikat, u l-polimeru. Madankollu, dawn l-inibituri għandhom limitazzjonijiet f'termini ta' effettività u impatt ambjentali, speċjalment minħabba l-konċentrazzjoni għolja ta' K+ fl-inibituri tal-klorur tal-potassju u s-sensittività tal-pH tas-silikati. 6 Ir-riċerkaturi esploraw il-possibbiltà li jużaw likwidi joniċi bħala addittivi tal-fluwidu tat-tħaffir biex itejbu r-reoloġija tal-fluwidu tat-tħaffir u jipprevjenu n-nefħa tax-shale u l-formazzjoni tal-idrati. Madankollu, dawn il-likwidi joniċi, speċjalment dawk li fihom katjonijiet imidazolyl, ġeneralment huma tossiċi, għaljin, mhux bijodegradabbli, u jeħtieġu proċessi ta' preparazzjoni kumplessi. Biex isolvu dawn il-problemi, in-nies bdew ifittxu alternattiva aktar ekonomika u favur l-ambjent, li wasslet għall-emerġenza ta' solventi ewtettiċi profondi (DES). Id-DES huwa taħlita ewtettika ffurmata minn donatur ta' bonds tal-idroġenu (HBD) u aċċettur ta' bonds tal-idroġenu (HBA) f'proporzjon molari u temperatura speċifiċi. Dawn it-taħlitiet ewtettiċi għandhom punti ta' tidwib aktar baxxi mill-komponenti individwali tagħhom, primarjament minħabba d-delokalizzazzjoni taċ-ċarġ ikkawżata minn bonds tal-idroġenu. Ħafna fatturi, inkluż l-enerġija tal-kannizzata, il-bidla fl-entropija, u l-interazzjonijiet bejn l-anjoni u l-HBD, għandhom rwol ewlieni fit-tnaqqis tal-punt tat-tidwib tad-DES.
Fi studji preċedenti, diversi addittivi ġew miżjuda ma' fluwidu tat-tħaffir ibbażat fuq l-ilma biex isolvu l-problema tal-espansjoni tax-shale. Pereżempju, Ofei et al. żiedu 1-butyl-3-methylimidazolium chloride (BMIM-Cl), li naqqas b'mod sinifikanti l-ħxuna tal-kejk tat-tajn (sa 50%) u naqqas il-valur YP/PV b'11 f'temperaturi differenti. Huang et al. użaw likwidi joniċi (speċifikament, 1-hexyl-3-methylimidazolium bromide u 1,2-bis(3-hexylimidazol-1-yl)ethane bromide) flimkien ma' partiċelli Na-Bt u naqqsu b'mod sinifikanti n-nefħa tax-shale b'86.43% u 94.17%, rispettivament12. Barra minn hekk, Yang et al. użaw 1-vinyl-3-dodecylimidazolium bromide u 1-vinyl-3-tetradecylimidazolium bromide biex inaqqsu n-nefħa tax-shale b'16.91% u 5.81%, rispettivament. 13 Yang et al. użaw ukoll 1-vinyl-3-ethylimidazolium bromide u naqqsu l-espansjoni tax-shale b'31.62% filwaqt li żammew l-irkupru tax-shale f'40.60%. 14 Barra minn hekk, Luo et al. użaw 1-octyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate biex inaqqsu n-nefħa tax-shale bi 80%. 15, 16 Dai et al. użaw kopolimeri likwidi joniċi biex jinibixxu x-shale u kisbu żieda ta' 18% fl-irkupru lineari meta mqabbla ma' inibituri tal-amina. 17
Il-likwidi joniċi nfushom għandhom xi żvantaġġi, li wasslu lix-xjenzati biex ifittxu alternattivi aktar favur l-ambjent għal-likwidi joniċi, u b'hekk twieled id-DES. Hanjia kien l-ewwel wieħed li uża solventi ewtettiċi profondi (DES) li jikkonsistu minn vinyl chloride propjoniku aċidu (1:1), vinyl chloride 3-phenylpropjoniku aċidu (1:2), u 3-mercaptopropjoniku aċidu + itaconiku aċidu + vinyl chloride (1:1:2), li inibixxew in-nefħa tal-bentonite b'68%, 58%, u 58%, rispettivament18. F'esperiment ħieles, MH Rasul uża proporzjon ta' 2:1 ta' gliċerol u potassju karbonat (DES) u naqqas b'mod sinifikanti n-nefħa tal-kampjuni tax-shale b'87%19,20. Ma uża urea:vinyl chloride biex inaqqas b'mod sinifikanti l-espansjoni tax-shale b'67%.21 Rasul et al. Il-kombinazzjoni ta' DES u polimeru ntużat bħala inibitur tax-shale b'azzjoni doppja, li kiseb effett eċċellenti ta' inibizzjoni tax-shale22.
Għalkemm is-solventi ewtettiċi profondi (DES) ġeneralment huma kkunsidrati bħala alternattiva aktar ekoloġika għal-likwidi joniċi, fihom ukoll komponenti potenzjalment tossiċi bħal melħ tal-ammonju, li jagħmel il-kompatibbiltà tagħhom mal-ambjent dubjuża. Din il-problema wasslet għall-iżvilupp ta' solventi ewtettiċi profondi naturali (NADES). Għadhom ikklassifikati bħala DES, iżda huma magħmula minn sustanzi u melħ naturali, inkluż klorur tal-potassju (KCl), klorur tal-kalċju (CaCl2), melħ Epsom (MgSO4.7H2O), u oħrajn. Il-bosta kombinazzjonijiet potenzjali ta' DES u NADES jiftħu ambitu wiesa' għar-riċerka f'dan il-qasam u huma mistennija li jsibu applikazzjonijiet f'varjetà ta' oqsma. Diversi riċerkaturi żviluppaw b'suċċess kombinazzjonijiet ġodda ta' DES li wrew li huma effettivi f'varjetà ta' applikazzjonijiet. Pereżempju, Naser et al. 2013 sintetizzaw DES ibbażat fuq il-karbonat tal-potassju u studjaw il-proprjetajiet termofiżiċi tiegħu, li sussegwentement sabu applikazzjonijiet fl-oqsma tal-inibizzjoni tal-idrati, addittivi tal-fluwidi tat-tħaffir, delignifikazzjoni, u nanofibrillazzjoni. 23 Jordy Kim u l-kollegi tiegħu żviluppaw NADES ibbażat fuq l-aċidu askorbiku u evalwaw il-proprjetajiet antiossidanti tiegħu f'diversi applikazzjonijiet. 24 Christer et al. żviluppaw NADES ibbażat fuq l-aċidu ċitriku u identifikaw il-potenzjal tiegħu bħala eċċipjent għal prodotti tal-kollaġen. 25 Liu Yi u l-kollegi tiegħu ġabru fil-qosor l-applikazzjonijiet tan-NADES bħala mezz ta' estrazzjoni u kromatografija f'reviżjoni komprensiva, filwaqt li Misan et al. iddiskutew l-applikazzjonijiet ta' suċċess tan-NADES fis-settur agroalimentari. Huwa imperattiv li r-riċerkaturi tal-fluwidi tat-tħaffir jibdew jagħtu attenzjoni lill-effettività tan-NADES fl-applikazzjonijiet tagħhom. reċenti. Fl-2023, Rasul et al. użaw kombinazzjonijiet differenti ta' solventi ewtettiċi profondi naturali bbażati fuq l-aċidu askorbiku26, il-klorur tal-kalċju27, il-klorur tal-potassju28 u l-melħ Epsom29 u kisbu inibizzjoni tax-shale u rkupru tax-shale impressjonanti. Dan l-istudju huwa wieħed mill-ewwel studji li jintroduċu NADES (partikolarment formulazzjoni bbażata fuq l-aċidu ċitriku u l-gliċerol) bħala inibitur tax-shale li ma jagħmilx ħsara lill-ambjent u effettiv fi fluwidi tat-tħaffir ibbażati fuq l-ilma, li fih stabbiltà ambjentali eċċellenti, kapaċità mtejba ta' inibizzjoni tax-shale u prestazzjoni mtejba tal-fluwidu meta mqabbel ma' inibituri tradizzjonali bħal KCl, likwidi joniċi bbażati fuq l-imidazolyl u DES tradizzjonali.
L-istudju se jinvolvi l-preparazzjoni interna ta' NADES ibbażat fuq l-aċidu ċitriku (CA) segwita minn karatterizzazzjoni fiżikokimika dettaljata u l-użu tiegħu bħala addittiv tal-fluwidu tat-tħaffir biex jiġu evalwati l-proprjetajiet tal-fluwidu tat-tħaffir u l-abbiltà tiegħu ta' inibizzjoni tan-nefħa. F'dan l-istudju, is-CA se jaġixxi bħala aċċettur tal-bonds tal-idroġenu filwaqt li l-gliċerol (Gly) se jaġixxi bħala donatur tal-bonds tal-idroġenu magħżul abbażi tal-kriterji tal-iskrinjar tal-MH għall-formazzjoni/għażla tan-NADES fi studji ta' inibizzjoni tax-shale30. L-ispettroskopija infra-aħmar bit-trasformazzjoni ta' Fourier (FTIR), id-diffrazzjoni tar-raġġi-X (XRD) u l-kejl tal-potenzjal zeta (ZP) se jiċċaraw l-interazzjonijiet NADES-tafal u l-mekkaniżmu sottostanti l-inibizzjoni tan-nefħa tat-tafal. Barra minn hekk, dan l-istudju se jqabbel il-fluwidu tat-tħaffir ibbażat fuq in-NADES tas-CA mad-DES32 ibbażat fuq 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride [EMIM]Cl7,12,14,17,31, KCl u klorur tal-kolina:urea (1:2) biex jinvestiga l-effettività tagħhom fl-inibizzjoni tax-shale u fit-titjib tal-prestazzjoni tal-fluwidu tat-tħaffir.
L-aċidu ċitriku (monoidrat), il-gliċerol (99 USP), u l-urea nxtraw minn EvaChem, Kuala Lumpur, il-Malasja. Il-klorur tal-kolin (>98%), [EMIM]Cl 98%, u l-klorur tal-potassju nxtraw minn Sigma Aldrich, il-Malasja. L-istrutturi kimiċi tal-kimiċi kollha huma murija fil-Figura 1. Id-dijagramma ħadra tqabbel il-kimiċi ewlenin użati f'dan l-istudju: likwidu joniku imidazolyl, klorur tal-kolin (DES), aċidu ċitriku, gliċerol, klorur tal-potassju, u NADES (aċidu ċitriku u gliċerol). It-tabella tal-kompatibbiltà ekoloġika tal-kimiċi użati f'dan l-istudju hija ppreżentata fit-Tabella 1. Fit-tabella, kull kimika hija kklassifikata abbażi tat-tossiċità, il-bijodegradabbiltà, l-ispiża, u s-sostenibbiltà ambjentali.
Strutturi kimiċi tal-materjali użati f'dan l-istudju: (a) aċidu ċitriku, (b) [EMIM]Cl, (ċ) klorur tal-kolina, u (d) gliċerol.
Il-kandidati bħala donaturi ta' bonds tal-idroġenu (HBD) u aċċetturi ta' bonds tal-idroġenu (HBA) għall-iżvilupp ta' NADES ibbażati fuq CA (solvent ewtettiku fond naturali) intgħażlu bir-reqqa skont il-kriterji tal-għażla MH 30, li huma maħsuba għall-iżvilupp ta' NADES bħala inibituri effettivi tax-shale. Skont dan il-kriterju, komponenti b'numru kbir ta' donaturi u aċċetturi ta' bonds tal-idroġenu kif ukoll gruppi funzjonali polari huma kkunsidrati adattati għall-iżvilupp ta' NADES.
Barra minn hekk, il-likwidu joniku [EMIM]Cl u s-solvent ewtettiku profond tal-klorur tal-kolin:urea (DES) intgħażlu għat-tqabbil f'dan l-istudju għaliex jintużaw ħafna bħala addittivi tal-fluwidu tat-tħaffir33,34,35,36. Barra minn hekk, il-klorur tal-potassju (KCl) ġie mqabbel għaliex huwa inibitur komuni.
L-aċidu ċitriku u l-gliċerol tħalltu fi proporzjonijiet molari differenti biex jinkisbu taħlitiet ewtettiċi. Spezzjoni viżwali wriet li t-taħlita ewtettika kienet likwidu omoġenju u trasparenti mingħajr turbidità, li jindika li d-donatur tal-bond tal-idroġenu (HBD) u l-aċċettur tal-bond tal-idroġenu (HBA) tħalltu b'suċċess f'din il-kompożizzjoni ewtettika. Saru esperimenti preliminari biex jiġi osservat l-imġiba dipendenti mit-temperatura tal-proċess tat-taħlit tal-HBD u l-HBA. Skont il-letteratura disponibbli, il-proporzjon tat-taħlitiet ewtettiċi ġie evalwat fi tliet temperaturi speċifiċi 'l fuq minn 50 °C, 70 °C u 100 °C, li jindika li t-temperatura ewtettika ġeneralment tkun fil-medda ta' 50–80 °C. Intuża bilanċ diġitali Mettler biex jiżen b'mod preċiż il-komponenti tal-HBD u l-HBA, u ntuża hot plate Thermo Fisher biex jissaħħan u jitħawwad l-HBD u l-HBA b'100 rpm taħt kundizzjonijiet ikkontrollati.
Il-proprjetajiet termofiżiċi tas-solvent ewtettiku profond sintetizzat tagħna (DES), inklużi d-densità, it-tensjoni tal-wiċċ, l-indiċi refrattiv, u l-viskożità, ġew imkejla b'mod preċiż fuq medda ta' temperatura minn 289.15 sa 333.15 K. Ta' min jinnota li din il-medda ta' temperatura ntgħażlet primarjament minħabba l-limitazzjonijiet tat-tagħmir eżistenti. L-analiżi komprensiva inkludiet studju fil-fond ta' diversi proprjetajiet termofiżiċi ta' din il-formulazzjoni NADES, li żvela l-imġiba tagħhom fuq medda ta' temperaturi. L-iffukar fuq din il-medda ta' temperatura speċifika jipprovdi għarfien dwar il-proprjetajiet tan-NADES li huma ta' importanza partikolari għal numru ta' applikazzjonijiet.
It-tensjoni tal-wiċċ tan-NADES kif ippreparati tkejlet fil-medda minn 289.15 sa 333.15 K bl-użu ta' miter tat-tensjoni interfaċċjali (IFT700). Il-qtar tan-NADES huma ffurmati f'kamra mimlija b'volum kbir ta' likwidu bl-użu ta' labra kapillari taħt kundizzjonijiet speċifiċi ta' temperatura u pressjoni. Sistemi moderni ta' immaġini jintroduċu parametri ġeometriċi xierqa biex jikkalkulaw it-tensjoni interfaċċjali bl-użu tal-ekwazzjoni ta' Laplace.
Intuża rifrattometru ATAGO biex jiġi ddeterminat l-indiċi refrattiv ta' NADES ippreparati friski fuq il-medda ta' temperatura ta' 289.15 sa 333.15 K. L-istrument juża modulu termali biex jirregola t-temperatura biex jistma l-grad ta' rifrazzjoni tad-dawl, u b'hekk jelimina l-ħtieġa għal banju tal-ilma b'temperatura kostanti. Il-wiċċ tal-priżma tar-rifrattometru għandu jitnaddaf u s-soluzzjoni tal-kampjun għandha tkun imqassma b'mod uniformi fuqu. Ikkalibra b'soluzzjoni standard magħrufa, u mbagħad aqra l-indiċi refrattiv mill-iskrin.
Il-viskożità tan-NADES kif ippreparati tkejlet fuq il-medda ta' temperatura ta' 289.15 sa 333.15 K bl-użu ta' viskometru rotazzjonali Brookfield (tip krijoġeniku) b'rata ta' shear ta' 30 rpm u daqs tal-magħżel ta' 6. Il-viskometru jkejjel il-viskożità billi jiddetermina t-torque meħtieġ biex idawwar il-magħżel b'veloċità kostanti f'kampjun likwidu. Wara li l-kampjun jitqiegħed fuq l-iskrin taħt il-magħżel u jiġi ssikkat, il-viskometru juri l-viskożità f'ċentipoiżi (cP), u jipprovdi informazzjoni siewja dwar il-proprjetajiet reoloġiċi tal-likwidu.
Intuża miter tad-densità portabbli DMA 35 Basic biex jiddetermina d-densità ta' solvent ewtettiku fond naturali (NDEES) ippreparat frisk fil-medda ta' temperatura ta' 289.15–333.15 K. Peress li l-apparat m'għandux heater integrat, irid jissaħħan minn qabel għat-temperatura speċifikata (± 2 °C) qabel ma jintuża l-miter tad-densità NADES. Iġbed mill-inqas 2 ml ta' kampjun mit-tubu, u d-densità tintwera immedjatament fuq l-iskrin. Ta' min jinnota li minħabba n-nuqqas ta' heater integrat, ir-riżultati tal-kejl għandhom żball ta' ± 2 °C.
Biex nevalwaw il-pH tan-NADES ippreparati friski fil-medda ta' temperatura ta' 289.15–333.15 K, użajna miter tal-pH Kenis benchtop. Peress li m'hemm l-ebda apparat ta' tisħin integrat, in-NADES l-ewwel ġie msaħħan għat-temperatura mixtieqa (±2 °C) bl-użu ta' hotplate u mbagħad imkejjel direttament b'miter tal-pH. Għaddas kompletament is-sonda tal-miter tal-pH fin-NADES u rreġistra l-valur finali wara li l-qari jkun stabbilizza ruħu.
L-analiżi termogravimetrika (TGA) intużat biex tevalwa l-istabbiltà termali tas-solventi ewtetiċi naturali profondi (NADES). Il-kampjuni ġew analizzati waqt it-tisħin. Bl-użu ta' bilanċ ta' preċiżjoni għolja u monitoraġġ bir-reqqa tal-proċess tat-tisħin, ġie ġġenerat plott tat-telf tal-massa kontra t-temperatura. In-NADES ġie msaħħan minn 0 sa 500 °C b'rata ta' 1 °C kull minuta.
Biex jinbeda l-proċess, il-kampjun NADES irid jitħallat sew, jiġi omoġenizzat, u titneħħa l-umdità tal-wiċċ. Il-kampjun ippreparat imbagħad jitqiegħed f'kuvette TGA, li tipikament tkun magħmula minn materjal inert bħall-aluminju. Biex jiġu żgurati riżultati preċiżi, l-istrumenti TGA jiġu kalibrati bl-użu ta' materjali ta' referenza, tipikament standards tal-piż. Ladarba jiġu kalibrati, jibda l-esperiment TGA u l-kampjun jissaħħan b'mod ikkontrollat, ġeneralment b'rata kostanti. Il-monitoraġġ kontinwu tar-relazzjoni bejn il-piż tal-kampjun u t-temperatura huwa parti ewlenija mill-esperiment. L-istrumenti TGA jiġbru dejta dwar it-temperatura, il-piż, u parametri oħra bħall-fluss tal-gass jew it-temperatura tal-kampjun. Ladarba l-esperiment TGA jkun komplut, id-dejta miġbura tiġi analizzata biex tiġi ddeterminata l-bidla fil-piż tal-kampjun bħala funzjoni tat-temperatura. Din l-informazzjoni hija siewja biex jiġu ddeterminati l-firxiet tat-temperatura assoċjati ma' bidliet fiżiċi u kimiċi fil-kampjun, inklużi proċessi bħat-tidwib, l-evaporazzjoni, l-ossidazzjoni, jew id-dekompożizzjoni.
Il-fluwidu tat-tħaffir ibbażat fuq l-ilma ġie fformulat bir-reqqa skont l-istandard API 13B-1, u l-kompożizzjoni speċifika tiegħu hija elenkata fit-Tabella 2 għal referenza. L-aċidu ċitriku u l-gliċerol (99 USP) inxtraw minn Sigma Aldrich, il-Malasja biex jippreparaw is-solvent ewtettiku fond naturali (NADES). Barra minn hekk, l-inibitur konvenzjonali tax-shale klorur tal-potassju (KCl) inxtara wkoll minn Sigma Aldrich, il-Malasja. 1-etil, 3-metilimidażolju klorur ([EMIM]Cl) b'purità ta' aktar minn 98% intgħażel minħabba l-effett sinifikanti tiegħu fit-titjib tar-reoloġija tal-fluwidu tat-tħaffir u l-inibizzjoni tax-shale, li ġie kkonfermat fi studji preċedenti. Kemm KCl kif ukoll ([EMIM]Cl) se jintużaw fl-analiżi komparattiva biex tiġi evalwata l-prestazzjoni tal-inibizzjoni tax-shale tan-NADES.
Ħafna riċerkaturi jippreferu jużaw qxur tal-bentonit biex jistudjaw in-nefħa tax-shale għaliex il-bentonit fih l-istess grupp "montmorillonite" li jikkawża nefħa tax-shale. Il-ksib ta' kampjuni reali tal-qalba tax-shale huwa ta' sfida għaliex il-proċess tal-qlugħ jiddestabbilizza x-shale, u jirriżulta f'kampjuni li mhumiex kompletament shale iżda tipikament fihom taħlita ta' saffi ta' ġebla ramlija u ġebla tal-ġir. Barra minn hekk, il-kampjuni tax-shale tipikament ma jkollhomx il-gruppi montmorillonite li jikkawżaw nefħa tax-shale u għalhekk mhumiex adattati għal esperimenti ta' inibizzjoni tan-nefħa.
F'dan l-istudju, użajna partiċelli tal-bentonit rikostitwiti b'dijametru ta' madwar 2.54 ċm. Il-granuli saru billi ppressajna 11.5 gramma ta' trab tal-bentonit tas-sodju fi pressa idrawlika b'1600 psi. Il-ħxuna tal-granuli tkejlet b'mod preċiż qabel ma tqiegħdet f'dilatometru lineari (LD). Il-partiċelli mbagħad ġew mgħaddsa f'kampjuni ta' fluwidu tat-tħaffir, inklużi kampjuni bażi u kampjuni injettati b'inibituri użati biex jipprevjenu n-nefħa tax-shale. Il-bidla fil-ħxuna tal-granuli mbagħad ġiet immonitorjata bir-reqqa bl-użu tal-LD, b'kejl irreġistrat f'intervalli ta' 60 sekonda għal 24 siegħa.
Id-diffrazzjoni tar-raġġi-X uriet li l-kompożizzjoni tal-bentonit, speċjalment il-komponent montmorillonite ta' 47% tiegħu, hija fattur ewlieni fil-fehim tal-karatteristiċi ġeoloġiċi tiegħu. Fost il-komponenti montmorillonite tal-bentonit, il-montmorillonite hija l-komponent ewlieni, li jammonta għal 88.6% tal-komponenti totali. Sadanittant, il-kwarz jammonta għal 29%, l-illite għal 7%, u l-karbonat għal 9%. Parti żgħira (madwar 3.2%) hija taħlita ta' illite u montmorillonite. Barra minn hekk, fiha elementi traċċa bħal Fe2O3 (4.7%), aluminosilikat tal-fidda (1.2%), muskovite (4%), u fosfat (2.3%). Barra minn hekk, huma preżenti ammonti żgħar ta' Na2O (1.83%) u silikat tal-ħadid (2.17%), li jagħmilha possibbli li jiġu apprezzati bis-sħiħ l-elementi kostitwenti tal-bentonit u l-proporzjonijiet rispettivi tagħhom.
Din it-taqsima tal-istudju komprensiv tiddeskrivi l-proprjetajiet reoloġiċi u ta' filtrazzjoni tal-kampjuni tal-fluwidu tat-tħaffir ippreparati bl-użu ta' solvent ewtettiku fond naturali (NADES) u użati bħala addittiv tal-fluwidu tat-tħaffir f'konċentrazzjonijiet differenti (1%, 3% u 5%). Il-kampjuni tat-taħlita bbażati fuq in-NADES imbagħad ġew imqabbla u analizzati ma' kampjuni tat-taħlita li jikkonsistu minn klorur tal-potassju (KCl), CC:urea DES (solvent ewtettiku fond tal-klorur tal-kolina:urea) u likwidi joniċi. Numru ta' parametri ewlenin ġew koperti f'dan l-istudju inkluż qari tal-viskożità miksub bl-użu ta' viskometru FANN qabel u wara l-espożizzjoni għal kundizzjonijiet ta' tixjiħ f'100°C u 150°C. Il-kejl ittieħed b'veloċitajiet ta' rotazzjoni differenti (3 rpm, 6 rpm, 300 rpm u 600 rpm) li jippermettu analiżi komprensiva tal-imġiba tal-fluwidu tat-tħaffir. Id-dejta miksuba mbagħad tista' tintuża biex tiddetermina proprjetajiet ewlenin bħall-punt ta' rendiment (YP) u l-viskożità tal-plastik (PV), li jipprovdu għarfien dwar il-prestazzjoni tal-fluwidu taħt diversi kundizzjonijiet. Testijiet ta' filtrazzjoni bi pressjoni għolja u temperatura għolja (HPHT) f'400 psi u 150°C (temperaturi tipiċi f'bjar b'temperatura għolja) jiddeterminaw il-prestazzjoni tal-filtrazzjoni (il-ħxuna tal-kejk u l-volum tal-filtrat).
Din it-taqsima tutilizza tagħmir avvanzat, il-Grace HPHT Linear Dilatometer (M4600), biex tevalwa bir-reqqa l-proprjetajiet ta' inibizzjoni tan-nefħa tax-shale tal-fluwidi tat-tħaffir ibbażati fuq l-ilma tagħna. L-LSM hija magna avvanzata li tikkonsisti f'żewġ komponenti: kompatatur tal-pjanċa u dilatometru lineari (mudell: M4600). Il-pjanċi tal-bentonite ġew ippreparati għall-analiżi bl-użu tal-Grace Core/Plate Compactor. L-LSM imbagħad jipprovdi dejta immedjata dwar in-nefħa fuq dawn il-pjanċi, li tippermetti evalwazzjoni komprensiva tal-proprjetajiet ta' inibizzjoni tan-nefħa tax-shale. It-testijiet tal-espansjoni tax-shale twettqu taħt kundizzjonijiet ambjentali, jiġifieri, 25°C u 1 psia.
L-ittestjar tal-istabbiltà tax-shale jinvolvi test ewlieni li spiss jissejjaħ it-test tal-irkupru tax-shale, it-test tal-għaddis tax-shale jew it-test tad-dispersjoni tax-shale. Biex tibda din l-evalwazzjoni, il-qtugħ tax-shale jiġi separat fuq għarbiel #6 BSS u mbagħad jitqiegħed fuq għarbiel #10. Il-qtugħ imbagħad jingħata f'tank fejn jitħallat ma' fluwidu bażi u tajn tat-tħaffir li fih NADES (Solvent Ewtettiku Profond Naturali). Il-pass li jmiss huwa li t-taħlita titqiegħed f'forn għal proċess intens ta' rrumblar bis-sħana, filwaqt li jiġi żgurat li l-qtugħ u t-tajn jitħalltu sew. Wara 16-il siegħa, il-qtugħ jitneħħa mill-polpa billi x-shale jitħalla jiddekomponi, li jirriżulta fi tnaqqis fil-piż tal-qtugħ. It-test tal-irkupru tax-shale sar wara li l-qtugħ tax-shale kien inżamm fit-tajn tat-tħaffir f'150°C u 1000 psi. pulzier fi żmien 24 siegħa.
Biex inkejlu l-irkupru tat-tajn tax-shale, iffiltrajnieh minn ġo għarbiel ifjen (40 mesh), imbagħad ħsilnieh sewwa bl-ilma, u fl-aħħar nixxifnieh f'forn. Din il-proċedura bir-reqqa tippermettilna nistmaw it-tajn irkuprat meta mqabbel mal-piż oriġinali, u fl-aħħar mill-aħħar nikkalkulaw il-perċentwal ta' tajn tax-shale rkuprat b'suċċess. Is-sors tal-kampjuni tax-shale huwa mid-Distrett ta' Niah, id-Distrett ta' Miri, Sarawak, il-Malasja. Qabel it-testijiet tad-dispersjoni u l-irkupru, il-kampjuni tax-shale ġew soġġetti għal analiżi bir-reqqa tad-diffrazzjoni bir-raġġi-X (XRD) biex tiġi kwantifikata l-kompożizzjoni tat-tafal tagħhom u tiġi kkonfermata l-idoneità tagħhom għall-ittestjar. Il-kompożizzjoni minerali tat-tafal tal-kampjun hija kif ġej: illite 18%, kaolinite 31%, klorite 22%, vermikulite 10%, u majka 19%.
It-tensjoni tal-wiċċ hija fattur ewlieni li jikkontrolla l-penetrazzjoni tal-katjonijiet tal-ilma fil-mikropori tax-shale permezz ta' azzjoni kapillari, li se tiġi studjata fid-dettall f'din it-taqsima. Dan id-dokument jeżamina r-rwol tat-tensjoni tal-wiċċ fil-proprjetà koeżiva tal-fluwidi tat-tħaffir, u jenfasizza l-influwenza importanti tagħha fuq il-proċess tat-tħaffir, speċjalment l-inibizzjoni tax-shale. Użajna tensjometru interfaċċjali (IFT700) biex inkejlu b'mod preċiż it-tensjoni tal-wiċċ tal-kampjuni tal-fluwidu tat-tħaffir, u dan żvela aspett importanti tal-imġiba tal-fluwidu fil-kuntest tal-inibizzjoni tax-shale.
Din it-taqsima tiddiskuti fid-dettall l-ispazjar tas-saff d, li hija d-distanza bejn is-saffi bejn is-saffi tal-aluminosilikat u saff wieħed tal-aluminosilikat fit-tafal. L-analiżi kopriet kampjuni ta’ tajn imxarrab li fihom 1%, 3% u 5% CA NADES, kif ukoll 3% KCl, 3% [EMIM]Cl u 3% CC:urea bbażata fuq DES għal tqabbil. Diffrattometru tar-raġġi-X ta’ benchtop avvanzat (D2 Phaser) li jopera b’40 mA u 45 kV b’radjazzjoni Cu-Kα (λ = 1.54059 Å) kellu rwol kritiku fir-reġistrazzjoni tal-qċaċet tad-diffrazzjoni tar-raġġi-X kemm tal-kampjuni Na-Bt imxarrbin kif ukoll ta’ dawk niexfa. L-applikazzjoni tal-ekwazzjoni ta’ Bragg tippermetti d-determinazzjoni preċiża tal-ispazjar tas-saff d, u b’hekk tipprovdi informazzjoni siewja dwar l-imġiba tat-tafal.
Din it-taqsima tutilizza l-istrument avvanzat Malvern Zetasizer Nano ZSP biex tkejjel b'mod preċiż il-potenzjal zeta. Din l-evalwazzjoni pprovdiet informazzjoni siewja dwar il-karatteristiċi tal-ċarġ ta' kampjuni ta' tajn dilwit li fihom 1%, 3%, u 5% CA NADES, kif ukoll 3% KCl, 3% [EMIM]Cl, u 3% CC:urea DES ibbażat fuq analiżi komparattiva. Dawn ir-riżultati jikkontribwixxu għall-fehim tagħna tal-istabbiltà tal-komposti kollojdali u l-interazzjonijiet tagħhom fil-fluwidi.
Il-kampjuni tat-tafal ġew eżaminati qabel u wara l-espożizzjoni għal solvent ewtettiku fond naturali (NADES) bl-użu ta' mikroskopju elettroniku ta' skannjar ta' emissjoni ta' kamp Zeiss Supra 55 VP (FESEM) mgħammar b'raġġi-X li jxerrdu l-enerġija (EDX). Ir-riżoluzzjoni tal-immaġini kienet ta' 500 nm u l-enerġija tar-raġġ tal-elettroni kienet ta' 30 kV u 50 kV. Il-FESEM jipprovdi viżwalizzazzjoni b'riżoluzzjoni għolja tal-morfoloġija tal-wiċċ u l-karatteristiċi strutturali tal-kampjuni tat-tafal. L-għan ta' dan l-istudju kien li tinkiseb informazzjoni dwar l-effett tan-NADES fuq il-kampjuni tat-tafal billi jitqabblu l-immaġini miksuba qabel u wara l-espożizzjoni.
F'dan l-istudju, intużat it-teknoloġija tal-mikroskopija elettronika tal-iskannjar tal-emissjoni tal-kamp (FESEM) biex tinvestiga l-effett tan-NADES fuq kampjuni tat-tafal fil-livell mikroskopiku. L-għan ta' dan l-istudju huwa li jiċċara l-applikazzjonijiet potenzjali tan-NADES u l-effett tiegħu fuq il-morfoloġija tat-tafal u d-daqs medju tal-partiċelli, li se jipprovdi informazzjoni siewja għar-riċerka f'dan il-qasam.
F'dan l-istudju, intużaw vireg tal-iżball biex jiddeskrivu viżwalment il-varjabbiltà u l-inċertezza tal-perċentwali medju tal-iżball (AMPE) fil-kundizzjonijiet sperimentali. Minflok ma nipplottjaw valuri AMPE individwali (peress li l-ipplottjar tal-valuri AMPE jista' jaħbi x-xejriet u jeżaġera varjazzjonijiet żgħar), nikkalkulaw il-vireg tal-iżball bl-użu tar-regola tal-5%. Dan l-approċċ jiżgura li kull vireg tal-iżball jirrappreżenta l-intervall li fih l-intervall ta' kunfidenza ta' 95% u 100% tal-valuri AMPE huma mistennija li jaqgħu, u b'hekk jipprovdi sommarju aktar ċar u konċiż tad-distribuzzjoni tad-dejta għal kull kundizzjoni sperimentali. L-użu ta' vireg tal-iżball ibbażati fuq ir-regola tal-5% b'hekk itejjeb l-interpretabbiltà u l-affidabbiltà tar-rappreżentazzjonijiet grafiċi u jgħin biex jipprovdi fehim aktar dettaljat tar-riżultati u l-implikazzjonijiet tagħhom.
Fis-sintesi ta' solventi ewtettiċi profondi naturali (NADES), diversi parametri ewlenin ġew studjati bir-reqqa matul il-proċess ta' preparazzjoni interna. Dawn il-fatturi kritiċi jinkludu t-temperatura, il-proporzjon molari, u l-veloċità tat-taħlit. L-esperimenti tagħna juru li meta l-HBA (aċidu ċitriku) u l-HBD (gliċerol) jitħalltu fi proporzjon molari ta' 1:4 f'50°C, tiġi ffurmata taħlita ewtettika. Il-karatteristika distintiva tat-taħlita ewtettika hija d-dehra trasparenti u omoġenja tagħha, u n-nuqqas ta' sediment. Għalhekk, dan il-pass ewlieni jenfasizza l-importanza tal-proporzjon molari, it-temperatura, u l-veloċità tat-taħlit, li fosthom il-proporzjon molari kien l-aktar fattur influwenti fil-preparazzjoni tad-DES u n-NADES, kif muri fil-Figura 2.
L-indiċi refrattiv (n) jesprimi l-proporzjon tal-veloċità tad-dawl fil-vakwu għall-veloċità tad-dawl f'mezz ieħor, aktar dens. L-indiċi refrattiv huwa ta' interess partikolari għal solventi ewtettiċi naturali profondi (NADES) meta jiġu kkunsidrati applikazzjonijiet ottikament sensittivi bħal bijosensuri. L-indiċi refrattiv tan-NADES studjati f'25 °C kien 1.452, li huwa interessantiment aktar baxx minn dak tal-gliċerol.
Ta' min jinnota li l-indiċi refrattiv tan-NADES jonqos bit-temperatura, u din ix-xejra tista' tiġi deskritta b'mod preċiż mill-formula (1) u l-Figura 3, bl-iżball perċentwali medju assolut (AMPE) jilħaq 0%. Din l-imġiba dipendenti fuq it-temperatura hija spjegata mit-tnaqqis fil-viskożità u d-densità f'temperaturi għoljin, li tikkawża li d-dawl jivvjaġġa fil-mezz b'veloċità ogħla, li jirriżulta f'valur aktar baxx tal-indiċi refrattiv (n). Dawn ir-riżultati jipprovdu għarfien siewi dwar l-użu strateġiku tan-NADES fis-sensing ottiku, u jenfasizzaw il-potenzjal tagħhom għal applikazzjonijiet ta' bijosensuri.
It-tensjoni tal-wiċċ, li tirrifletti t-tendenza ta' wiċċ likwidu li jimminimizza l-erja tiegħu, hija ta' importanza kbira fil-valutazzjoni tal-adegwatezza tas-solventi ewtetiċi naturali profondi (NADES) għal applikazzjonijiet ibbażati fuq il-pressjoni kapillari. Studju tat-tensjoni tal-wiċċ fil-medda ta' temperatura ta' 25–60 °C jipprovdi informazzjoni siewja. F'25 °C, it-tensjoni tal-wiċċ tan-NADES ibbażati fuq l-aċidu ċitriku kienet ta' 55.42 mN/m, li hija sinifikament aktar baxxa minn dik tal-ilma u l-gliċerol. Il-Figura 4 turi li t-tensjoni tal-wiċċ tonqos b'mod sinifikanti biż-żieda fit-temperatura. Dan il-fenomenu jista' jiġi spjegat b'żieda fl-enerġija kinetika molekulari u tnaqqis sussegwenti fil-forzi attraenti intermolekulari.
Ix-xejra lineari ta' tnaqqis fit-tensjoni tal-wiċċ osservata fin-NADES studjata tista' tiġi espressa sew bl-ekwazzjoni (2), li turi r-relazzjoni matematika bażika fil-medda tat-temperatura ta' 25–60 °C. Il-graff fil-Figura 4 juri b'mod ċar ix-xejra tat-tensjoni tal-wiċċ mat-temperatura b'żball perċentwali medju assolut (AMPE) ta' 1.4%, li jikkwantifika l-eżattezza tal-valuri rrappurtati tat-tensjoni tal-wiċċ. Dawn ir-riżultati għandhom implikazzjonijiet importanti għall-fehim tal-imġiba tan-NADES u l-applikazzjonijiet potenzjali tagħha.
Il-fehim tad-dinamika tad-densità tas-solventi ewtettiċi naturali profondi (NADES) huwa kruċjali biex tiġi ffaċilitata l-applikazzjoni tagħhom f'bosta studji xjentifiċi. Id-densità tan-NADES ibbażati fuq l-aċidu ċitriku f'25°C hija ta' 1.361 g/cm3, li hija ogħla mid-densità tal-gliċerol ġenitur. Din id-differenza tista' tiġi spjegata biż-żieda ta' aċċettur tal-bond tal-idroġenu (aċidu ċitriku) mal-gliċerol.
Jekk nieħdu bħala eżempju n-NADES ibbażat fuq iċ-ċitrat, id-densità tiegħu tinżel għal 1.19 g/cm3 f'60°C. Iż-żieda fl-enerġija kinetika mat-tisħin tikkawża li l-molekuli tan-NADES jinfirxu, u b'hekk jokkupaw volum akbar, li jirriżulta fi tnaqqis fid-densità. It-tnaqqis osservat fid-densità juri ċerta korrelazzjoni lineari maż-żieda fit-temperatura, li tista' tiġi espressa sew bil-formula (3). Il-Figura 5 tippreżenta grafikament dawn il-karatteristiċi tal-bidla fid-densità tan-NADES b'żball perċentwali medju assolut (AMPE) ta' 1.12%, li jipprovdi kejl kwantitattiv tal-eżattezza tal-valuri tad-densità rrappurtati.
Il-viskożità hija l-forza attraenti bejn saffi differenti ta' likwidu f'moviment u għandha rwol ewlieni fil-fehim tal-applikabbiltà ta' solventi ewtettiċi naturali profondi (NADES) f'diversi applikazzjonijiet. F'25 °C, il-viskożità tan-NADES kienet ta' 951 cP, li hija ogħla minn dik tal-gliċerol.
It-tnaqqis osservat fil-viskożità biż-żieda fit-temperatura huwa spjegat prinċipalment mid-dgħufija tal-forzi attraenti intermolekulari. Dan il-fenomenu jirriżulta fi tnaqqis fil-viskożità tal-fluwidu, xejra murija b'mod ċar fil-Figura 6 u kwantifikata mill-Ekwazzjoni (4). Ta' min jinnota li f'60°C, il-viskożità tinżel għal 898 cP b'żball perċentwali medju ġenerali (AMPE) ta' 1.4%. Fehim dettaljat tal-viskożità kontra d-dipendenza mit-temperatura fin-NADES huwa ta' importanza kbira għall-applikazzjoni prattika tiegħu.
Il-pH tas-soluzzjoni, determinat mill-logaritmu negattiv tal-konċentrazzjoni tal-jone tal-idroġenu, huwa kritiku, speċjalment f'applikazzjonijiet sensittivi għall-pH bħas-sintesi tad-DNA, għalhekk il-pH tan-NADES irid jiġi studjat bir-reqqa qabel l-użu. Jekk nieħdu bħala eżempju n-NADES ibbażat fuq l-aċidu ċitriku, jista' jiġi osservat pH distintament aċiduż ta' 1.91, li huwa f'kuntrast qawwi mal-pH relattivament newtrali tal-gliċerol.
Interessanti, il-pH tas-solvent naturali li jinħall fid-deidroġenażi tal-aċidu ċitriku (NADES) wera xejra ta' tnaqqis mhux lineari biż-żieda fit-temperatura. Dan il-fenomenu huwa attribwit għall-vibrazzjonijiet molekulari miżjuda li jfixklu l-bilanċ tal-H+ fis-soluzzjoni, u jwasslu għall-formazzjoni ta' joni [H]+ u, min-naħa tagħhom, bidla fil-valur tal-pH. Filwaqt li l-pH naturali tal-aċidu ċitriku jvarja minn 3 sa 5, il-preżenza ta' idroġenu aċiduż fil-gliċerol tnaqqas aktar il-pH għal 1.91.
L-imġiba tal-pH tan-NADES ibbażati fuq iċ-ċitrat fil-medda tat-temperatura ta' 25–60 °C tista' tiġi rappreżentata b'mod xieraq mill-ekwazzjoni (5), li tipprovdi espressjoni matematika għax-xejra tal-pH osservata. Il-Figura 7 turi grafikament din ir-relazzjoni interessanti, filwaqt li tenfasizza l-effett tat-temperatura fuq il-pH tan-NADES, li huwa rrappurtat li huwa 1.4% għall-AMPE.
Analiżi termogravimetrika (TGA) tas-solvent ewtettiku profond tal-aċidu ċitriku naturali (NADES) twettqet sistematikament fil-medda ta' temperatura minn temperatura tal-kamra sa 500 °C. Kif jidher mill-Figuri 8a u b, it-telf inizjali tal-massa sa 100 °C kien prinċipalment minħabba l-ilma assorbit u l-ilma tal-idratazzjoni assoċjat mal-aċidu ċitriku u l-gliċerol pur. Żamma sinifikanti tal-massa ta' madwar 88% ġiet osservata sa 180 °C, li kienet prinċipalment minħabba d-dekompożizzjoni tal-aċidu ċitriku għal aċidu akonitiku u l-formazzjoni sussegwenti ta' anidride metilmalejka(III) wara aktar tisħin (Figura 8b). 'Il fuq minn 180 °C, setgħet tiġi osservata wkoll dehra ċara ta' akroleina (akrilaldejde) fil-gliċerol, kif muri fil-Figura 8b37.
Analiżi termogravimetrika (TGA) tal-gliċerol żvelat proċess ta' telf ta' massa f'żewġ stadji. L-istadju inizjali (180 sa 220 °C) jinvolvi l-formazzjoni ta' akroleina, segwit minn telf sinifikanti ta' massa f'temperaturi għoljin minn 230 sa 300 °C (Figura 8a). Hekk kif tiżdied it-temperatura, l-aċetaldejde, id-dijossidu tal-karbonju, il-metanu, u l-idroġenu jiġu ffurmati sekwenzjalment. Ta' min jinnota li 28% biss tal-massa nżammet f'temperatura ta' 300 °C, u dan jissuġġerixxi li l-proprjetajiet intrinsiċi tan-NADES 8(a)38,39 jistgħu jkunu difettużi.
Biex tinkiseb informazzjoni dwar il-formazzjoni ta' bonds kimiċi ġodda, sospensjonijiet ippreparati friski ta' solventi ewtetiċi profondi naturali (NADES) ġew analizzati permezz ta' spettroskopija infra-aħmar trasformata ta' Fourier (FTIR). L-analiżi twettqet billi tqabbel l-ispettru tas-sospensjoni NADES mal-ispettri tal-aċidu ċitriku pur (CA) u l-gliċerol (Gly). L-ispettru CA wera qċaċet ċari f'1752 1/cm u 1673 1/cm, li jirrappreżentaw il-vibrazzjonijiet tat-tiġbid tal-bond C=O u huma wkoll karatteristiċi ta' CA. Barra minn hekk, ġiet osservata bidla sinifikanti fil-vibrazzjoni tal-liwi OH f'1360 1/cm fir-reġjun tal-marki tas-swaba', kif muri fil-Figura 9.
Bl-istess mod, fil-każ tal-gliċerol, il-bidliet fil-vibrazzjonijiet tat-tiġbid u l-liwi tal-OH instabu f'numri tal-mewġ ta' 3291 1/cm u 1414 1/cm, rispettivament. Issa, billi ġie analizzat l-ispettru tan-NADES kif ippreparat, instabet bidla sinifikanti fl-ispettru. Kif muri fil-Figura 7, il-vibrazzjoni tat-tiġbid tar-rabta C=O inbidlet minn 1752 1/cm għal 1720 1/cm u l-vibrazzjoni tat-tiġbid tar-rabta -OH tal-gliċerol inbidlet minn 1414 1/cm għal 1359 1/cm. Dawn il-bidliet fin-numri tal-mewġ jindikaw il-bidla fl-elettronegattività, li tindika l-formazzjoni ta' bonds kimiċi ġodda fl-istruttura tan-NADES.