nature.com ની મુલાકાત લેવા બદલ આભાર. તમે જે બ્રાઉઝર વર્ઝનનો ઉપયોગ કરી રહ્યા છો તેમાં મર્યાદિત CSS સપોર્ટ છે. શ્રેષ્ઠ અનુભવ માટે, અમે નવીનતમ બ્રાઉઝર વર્ઝનનો ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરીએ છીએ (અથવા ઇન્ટરનેટ એક્સપ્લોરરમાં સુસંગતતા મોડ બંધ કરો). વધુમાં, સતત સપોર્ટ સુનિશ્ચિત કરવા માટે, આ સાઇટમાં સ્ટાઇલ અથવા JavaScript શામેલ હશે નહીં.
ક્લાસ્ટિક જળાશયોમાં શેલ વિસ્તરણ નોંધપાત્ર સમસ્યાઓ ઊભી કરે છે, જેના કારણે વેલબોરની અસ્થિરતા વધે છે. પર્યાવરણીય કારણોસર, તેલ આધારિત ડ્રિલિંગ પ્રવાહી કરતાં શેલ અવરોધકો સાથે પાણી આધારિત ડ્રિલિંગ પ્રવાહીનો ઉપયોગ વધુ પસંદ કરવામાં આવે છે. આયોનિક પ્રવાહી (ILs) એ તેમના ટ્યુનેબલ ગુણધર્મો અને મજબૂત ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક લાક્ષણિકતાઓને કારણે શેલ અવરોધકો તરીકે ખૂબ ધ્યાન ખેંચ્યું છે. જો કે, ઇમિડાઝોલીલ-આધારિત આયોનિક પ્રવાહી (ILs), જે ડ્રિલિંગ પ્રવાહીમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે, તે ઝેરી, બિન-બાયોડિગ્રેડેબલ અને ખર્ચાળ સાબિત થયા છે. ડીપ યુટેક્ટિક સોલવન્ટ્સ (DES) ને આયોનિક પ્રવાહી માટે વધુ ખર્ચ-અસરકારક અને ઓછા ઝેરી વિકલ્પ માનવામાં આવે છે, પરંતુ તે હજુ પણ જરૂરી પર્યાવરણીય ટકાઉપણું પૂર્ણ કરતા નથી. આ ક્ષેત્રમાં તાજેતરના વિકાસને કારણે કુદરતી ડીપ યુટેક્ટિક સોલવન્ટ્સ (NADES) ની રજૂઆત થઈ છે, જે તેમના સાચા પર્યાવરણીય મિત્રતા માટે જાણીતા છે. આ અભ્યાસમાં NADES ની તપાસ કરવામાં આવી હતી, જેમાં સાઇટ્રિક એસિડ (હાઇડ્રોજન બોન્ડ સ્વીકારનાર તરીકે) અને ગ્લિસરોલ (હાઇડ્રોજન બોન્ડ દાતા તરીકે) ડ્રિલિંગ પ્રવાહી ઉમેરણો તરીકે હોય છે. NADES-આધારિત ડ્રિલિંગ પ્રવાહી API 13B-1 અનુસાર વિકસાવવામાં આવ્યા હતા અને તેમના પ્રદર્શનની તુલના પોટેશિયમ ક્લોરાઇડ-આધારિત ડ્રિલિંગ પ્રવાહી, ઇમિડાઝોલિયમ-આધારિત આયનીય પ્રવાહી અને કોલીન ક્લોરાઇડ:યુરિયા-DES-આધારિત ડ્રિલિંગ પ્રવાહી સાથે કરવામાં આવી હતી. માલિકીના NADES ના ભૌતિક-રાસાયણિક ગુણધર્મોનું વિગતવાર વર્ણન કરવામાં આવ્યું છે. અભ્યાસ દરમિયાન ડ્રિલિંગ પ્રવાહીના રિઓલોજિકલ ગુણધર્મો, પ્રવાહી નુકશાન અને શેલ અવરોધ ગુણધર્મોનું મૂલ્યાંકન કરવામાં આવ્યું હતું, અને એવું દર્શાવવામાં આવ્યું હતું કે 3% NADES ની સાંદ્રતા પર, ઉપજ તણાવ/પ્લાસ્ટિક સ્નિગ્ધતા ગુણોત્તર (YP/PV) વધ્યો હતો, કાદવ કેકની જાડાઈ 26% ઘટી હતી, અને ગાળણક્રિયા વોલ્યુમ 30.1% ઘટી ગયું હતું. નોંધપાત્ર રીતે, NADES એ 49.14% નો પ્રભાવશાળી વિસ્તરણ અવરોધ દર પ્રાપ્ત કર્યો હતો અને શેલ ઉત્પાદનમાં 86.36% વધારો કર્યો હતો. આ પરિણામો NADES ની સપાટીની પ્રવૃત્તિ, ઝેટા સંભવિતતા અને માટીના આંતરસ્તરીય અંતરને સંશોધિત કરવાની ક્ષમતાને આભારી છે, જેની ચર્ચા આ પેપરમાં અંતર્ગત પદ્ધતિઓને સમજવા માટે કરવામાં આવી છે. આ ટકાઉ ડ્રિલિંગ પ્રવાહી પરંપરાગત શેલ કાટ અવરોધકો માટે બિન-ઝેરી, ખર્ચ-અસરકારક અને અત્યંત અસરકારક વિકલ્પ પૂરો પાડીને ડ્રિલિંગ ઉદ્યોગમાં ક્રાંતિ લાવશે તેવી અપેક્ષા છે, જે પર્યાવરણને અનુકૂળ ડ્રિલિંગ પદ્ધતિઓ માટે માર્ગ મોકળો કરશે.
શેલ એક બહુમુખી ખડક છે જે હાઇડ્રોકાર્બનના સ્ત્રોત અને જળાશય બંને તરીકે સેવા આપે છે, અને તેની છિદ્રાળુ રચના1 આ મૂલ્યવાન સંસાધનોના ઉત્પાદન અને સંગ્રહ બંને માટે સંભવિતતા પૂરી પાડે છે. જો કે, શેલ મોન્ટમોરિલોનાઇટ, સ્મેક્ટાઇટ, કાઓલિનાઇટ અને ઇલાઇટ જેવા માટીના ખનિજોથી સમૃદ્ધ છે, જે પાણીના સંપર્કમાં આવવા પર તેને સોજો આવવાની સંભાવના બનાવે છે, જેના કારણે ડ્રિલિંગ કામગીરી દરમિયાન કુવા બોરની અસ્થિરતા 2,3 થાય છે. આ સમસ્યાઓ બિન-ઉત્પાદક સમય (NPT) અને અટવાયેલા પાઈપો, કાદવનું પરિભ્રમણ ગુમાવવું, કુવા બોર તૂટી પડવું અને બીટ ફાઉલિંગ, પુનઃપ્રાપ્તિ સમય અને ખર્ચમાં વધારો સહિત અનેક કામગીરી સમસ્યાઓ તરફ દોરી શકે છે. પરંપરાગત રીતે, શેલ વિસ્તરણનો પ્રતિકાર કરવાની તેમની ક્ષમતાને કારણે તેલ-આધારિત ડ્રિલિંગ પ્રવાહી (OBDF) શેલ રચનાઓ માટે પસંદગીની પસંદગી રહી છે4. જો કે, તેલ-આધારિત ડ્રિલિંગ પ્રવાહીનો ઉપયોગ વધુ ખર્ચ અને પર્યાવરણીય જોખમો સાથે સંકળાયેલો છે. કૃત્રિમ-આધારિત ડ્રિલિંગ પ્રવાહી (SBDF) ને વિકલ્પ તરીકે ગણવામાં આવે છે, પરંતુ ઊંચા તાપમાને તેમની યોગ્યતા અસંતોષકારક છે. પાણી આધારિત ડ્રિલિંગ ફ્લુઇડ્સ (WBDF) એક આકર્ષક ઉકેલ છે કારણ કે તે OBDF5 કરતાં વધુ સુરક્ષિત, વધુ પર્યાવરણને અનુકૂળ અને વધુ ખર્ચ-અસરકારક છે. WBDF ની શેલ અવરોધક ક્ષમતાને વધારવા માટે વિવિધ શેલ અવરોધકોનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે, જેમાં પોટેશિયમ ક્લોરાઇડ, ચૂનો, સિલિકેટ અને પોલિમર જેવા પરંપરાગત અવરોધકોનો સમાવેશ થાય છે. જો કે, આ અવરોધકોની અસરકારકતા અને પર્યાવરણીય અસરની દ્રષ્ટિએ મર્યાદાઓ છે, ખાસ કરીને પોટેશિયમ ક્લોરાઇડ અવરોધકોમાં ઉચ્ચ K+ સાંદ્રતા અને સિલિકેટ્સની pH સંવેદનશીલતાને કારણે. 6 સંશોધકોએ ડ્રિલિંગ ફ્લુઇડ રિઓલોજીને સુધારવા અને શેલ સોજો અને હાઇડ્રેટ રચનાને રોકવા માટે ડ્રિલિંગ ફ્લુઇડ એડિટિવ્સ તરીકે આયનીય પ્રવાહીનો ઉપયોગ કરવાની શક્યતા શોધી કાઢી છે. જો કે, આ આયનીય પ્રવાહી, ખાસ કરીને ઇમિડાઝોલિલ કેશન ધરાવતા, સામાન્ય રીતે ઝેરી, ખર્ચાળ, બિન-બાયોડિગ્રેડેબલ હોય છે, અને જટિલ તૈયારી પ્રક્રિયાઓની જરૂર પડે છે. આ સમસ્યાઓના ઉકેલ માટે, લોકોએ વધુ આર્થિક અને પર્યાવરણને અનુકૂળ વિકલ્પ શોધવાનું શરૂ કર્યું, જેના કારણે ડીપ યુટેક્ટિક સોલવન્ટ્સ (DES) નો ઉદભવ થયો. DES એ ચોક્કસ મોલર રેશિયો અને તાપમાન પર હાઇડ્રોજન બોન્ડ દાતા (HBD) અને હાઇડ્રોજન બોન્ડ સ્વીકારનાર (HBA) દ્વારા રચાયેલ યુટેક્ટિક મિશ્રણ છે. આ યુટેક્ટિક મિશ્રણોમાં તેમના વ્યક્તિગત ઘટકો કરતાં ઓછા ગલનબિંદુ હોય છે, મુખ્યત્વે હાઇડ્રોજન બોન્ડને કારણે ચાર્જ ડિલોકલાઇઝેશનને કારણે. જાળી ઊર્જા, એન્ટ્રોપી પરિવર્તન અને આયન અને HBD વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ સહિત ઘણા પરિબળો DES ના ગલનબિંદુને ઘટાડવામાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે.
અગાઉના અભ્યાસોમાં, શેલ વિસ્તરણ સમસ્યાને ઉકેલવા માટે પાણી આધારિત ડ્રિલિંગ પ્રવાહીમાં વિવિધ ઉમેરણો ઉમેરવામાં આવ્યા હતા. ઉદાહરણ તરીકે, ઓફેઇ અને અન્યોએ 1-બ્યુટાઇલ-3-મેથિલિમિડાઝોલિયમ ક્લોરાઇડ (BMIM-Cl) ઉમેર્યું, જેણે કાદવની જાડાઈ (50% સુધી) નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડી અને વિવિધ તાપમાને YP/PV મૂલ્યમાં 11 ઘટાડો કર્યો. હુઆંગ અને અન્યોએ Na-Bt કણો સાથે સંયોજનમાં આયનીય પ્રવાહી (ખાસ કરીને, 1-હેક્સિલ-3-મેથિલિમિડાઝોલિયમ બ્રોમાઇડ અને 1,2-bis(3-હેક્સિલિમિડાઝોલ-1-yl) ઇથેન બ્રોમાઇડ) નો ઉપયોગ કર્યો અને શેલ સોજો અનુક્રમે 86.43% અને 94.17% ઘટાડ્યો. 12. વધુમાં, યાંગ અને અન્યોએ શેલ સોજો અનુક્રમે 16.91% અને 5.81% ઘટાડવા માટે 1-વિનાઇલ-3-ડોડેસિલિમિડાઝોલિયમ બ્રોમાઇડ અને 1-વિનાઇલ-3-ટેટ્રાડેસિલિમિડાઝોલિયમ બ્રોમાઇડનો ઉપયોગ કર્યો. ૧૩ યાંગ અને અન્ય લોકોએ ૧-વિનાઇલ-૩-એથિલિમિડાઝોલિયમ બ્રોમાઇડનો ઉપયોગ કર્યો અને શેલ વિસ્તરણ ૩૧.૬૨% ઘટાડ્યું જ્યારે શેલ પુનઃપ્રાપ્તિ ૪૦.૬૦% જાળવી રાખી. ૧૪ વધુમાં, લુઓ અને અન્યોએ શેલ સોજો ૮૦% ઘટાડવા માટે ૧-ઓક્ટાઇલ-૩-મેથિલિમિડાઝોલિયમ ટેટ્રાફ્લોરોબોરેટનો ઉપયોગ કર્યો. ૧૫, ૧૬ ડાઇ અને અન્યોએ શેલને રોકવા માટે આયનીય પ્રવાહી કોપોલિમર્સનો ઉપયોગ કર્યો અને એમાઇન અવરોધકોની તુલનામાં રેખીય પુનઃપ્રાપ્તિમાં ૧૮% વધારો હાંસલ કર્યો. ૧૭
આયોનિક પ્રવાહીમાં પણ કેટલાક ગેરફાયદા છે, જેના કારણે વૈજ્ઞાનિકો આયોનિક પ્રવાહીના વધુ પર્યાવરણને અનુકૂળ વિકલ્પો શોધવા માટે પ્રેરિત થયા, અને આમ DES નો જન્મ થયો. હાંજિયા સૌપ્રથમ ડીપ યુટેક્ટિક સોલવન્ટ્સ (DES) નો ઉપયોગ કરતા હતા જેમાં વિનાઇલ ક્લોરાઇડ પ્રોપિયોનિક એસિડ (1:1), વિનાઇલ ક્લોરાઇડ 3-ફેનાઇલપ્રોપિયોનિક એસિડ (1:2), અને 3-મર્કેપ્ટોપ્રોપિયોનિક એસિડ + ઇટાકોનિક એસિડ + વિનાઇલ ક્લોરાઇડ (1:1:2)નો સમાવેશ થતો હતો, જેણે બેન્ટોનાઇટના સોજાને અનુક્રમે 68%, 58% અને 58% અટકાવ્યો. 18. એક મફત પ્રયોગમાં, MH રસુલે ગ્લિસરોલ અને પોટેશિયમ કાર્બોનેટ (DES) ના 2:1 ગુણોત્તરનો ઉપયોગ કર્યો અને શેલ નમૂનાઓના સોજાને 87%19,20 દ્વારા નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડ્યો. માએ શેલના વિસ્તરણને 67% ઘટાડવા માટે યુરિયા:વિનાઇલ ક્લોરાઇડનો ઉપયોગ કર્યો. 21 રસુલ એટ અલ. DES અને પોલિમરના મિશ્રણનો ઉપયોગ ડ્યુઅલ-એક્શન શેલ ઇન્હિબિટર તરીકે કરવામાં આવ્યો, જેણે ઉત્તમ શેલ ઇન્હિબિટેશન અસર પ્રાપ્ત કરી.
જોકે ડીપ યુટેક્ટિક સોલવન્ટ્સ (DES) ને સામાન્ય રીતે આયનીય પ્રવાહીનો હરિયાળો વિકલ્પ માનવામાં આવે છે, તેમાં એમોનિયમ ક્ષાર જેવા સંભવિત ઝેરી ઘટકો પણ હોય છે, જે તેમની પર્યાવરણીય મિત્રતા પર શંકા કરે છે. આ સમસ્યાને કારણે કુદરતી ડીપ યુટેક્ટિક સોલવન્ટ્સ (NADES) ના વિકાસ તરફ દોરી ગઈ છે. તેમને હજુ પણ DES તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે, પરંતુ તે કુદરતી પદાર્થો અને ક્ષારથી બનેલા છે, જેમાં પોટેશિયમ ક્લોરાઇડ (KCl), કેલ્શિયમ ક્લોરાઇડ (CaCl2), એપ્સમ સોલવન્ટ (MgSO4.7H2O), અને અન્યનો સમાવેશ થાય છે. DES અને NADES ના અસંખ્ય સંભવિત સંયોજનો આ ક્ષેત્રમાં સંશોધન માટે વિશાળ અવકાશ ખોલે છે અને વિવિધ ક્ષેત્રોમાં એપ્લિકેશનો શોધવાની અપેક્ષા છે. ઘણા સંશોધકોએ સફળતાપૂર્વક નવા DES સંયોજનો વિકસાવ્યા છે જે વિવિધ એપ્લિકેશનોમાં અસરકારક સાબિત થયા છે. ઉદાહરણ તરીકે, નાસર એટ અલ. 2013 એ પોટેશિયમ કાર્બોનેટ-આધારિત DES નું સંશ્લેષણ કર્યું અને તેના થર્મોફિઝિકલ ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કર્યો, જેણે પછીથી હાઇડ્રેટ અવરોધ, ડ્રિલિંગ પ્રવાહી ઉમેરણો, ડિલિગ્નિફિકેશન અને નેનોફિબ્રિલેશનના ક્ષેત્રોમાં એપ્લિકેશનો શોધી કાઢ્યા. 23 જોર્ડી કિમ અને તેમના સહકાર્યકરોએ એસ્કોર્બિક એસિડ-આધારિત NADES વિકસાવ્યું અને વિવિધ એપ્લિકેશનોમાં તેના એન્ટીઑકિસડન્ટ ગુણધર્મોનું મૂલ્યાંકન કર્યું. 24 ક્રિસ્ટર એટ અલ. એ સાઇટ્રિક એસિડ-આધારિત NADES વિકસાવ્યું અને કોલેજન ઉત્પાદનો માટે સહાયક તરીકે તેની સંભાવના ઓળખી. 25 લિયુ યી અને તેમના સહકાર્યકરોએ એક વ્યાપક સમીક્ષામાં NADES ના નિષ્કર્ષણ અને ક્રોમેટોગ્રાફી માધ્યમો તરીકે ઉપયોગોનો સારાંશ આપ્યો, જ્યારે મિસાન એટ અલ. એગ્રી-ફૂડ ક્ષેત્રમાં NADES ના સફળ ઉપયોગોની ચર્ચા કરી. ડ્રિલિંગ પ્રવાહી સંશોધકોએ તેમના ઉપયોગોમાં NADES ની અસરકારકતા પર ધ્યાન આપવાનું શરૂ કરવું આવશ્યક છે. તાજેતરમાં. 2023 માં, રસુલ એટ અલ. એસ્કોર્બિક એસિડ26, કેલ્શિયમ ક્લોરાઇડ27, પોટેશિયમ ક્લોરાઇડ28 અને એપ્સમ સોલ્ટ29 પર આધારિત કુદરતી ઊંડા યુટેક્ટિક દ્રાવકોના વિવિધ સંયોજનોનો ઉપયોગ કર્યો અને પ્રભાવશાળી શેલ અવરોધ અને શેલ પુનઃપ્રાપ્તિ પ્રાપ્ત કરી. આ અભ્યાસ પાણી આધારિત ડ્રિલિંગ પ્રવાહીમાં પર્યાવરણને અનુકૂળ અને અસરકારક શેલ અવરોધક તરીકે NADES (ખાસ કરીને સાઇટ્રિક એસિડ અને ગ્લિસરોલ-આધારિત ફોર્મ્યુલેશન) રજૂ કરનારા પ્રથમ અભ્યાસોમાંનો એક છે, જેમાં KCl, ઇમિડાઝોલીલ-આધારિત આયનીય પ્રવાહી અને પરંપરાગત DES જેવા પરંપરાગત અવરોધકોની તુલનામાં ઉત્તમ પર્યાવરણીય સ્થિરતા, સુધારેલ શેલ અવરોધક ક્ષમતા અને સુધારેલ પ્રવાહી કામગીરી દર્શાવવામાં આવી છે.
આ અભ્યાસમાં સાઇટ્રિક એસિડ (CA) આધારિત NADES ની ઘરઆંગણે તૈયારીનો સમાવેશ થશે, ત્યારબાદ વિગતવાર ભૌતિક-રાસાયણિક લાક્ષણિકતા અને ડ્રિલિંગ પ્રવાહીના ગુણધર્મો અને તેની સોજો નિવારણ ક્ષમતાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે ડ્રિલિંગ પ્રવાહી ઉમેરણ તરીકે તેનો ઉપયોગ શામેલ હશે. આ અભ્યાસમાં, CA હાઇડ્રોજન બોન્ડ સ્વીકારનાર તરીકે કાર્ય કરશે જ્યારે ગ્લિસરોલ (Gly) શેલ નિવારણ અભ્યાસોમાં NADES રચના/પસંદગી માટે MH સ્ક્રીનીંગ માપદંડના આધારે પસંદ કરાયેલ હાઇડ્રોજન બોન્ડ દાતા તરીકે કાર્ય કરશે. ફોરિયર ટ્રાન્સફોર્મ ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (FTIR), એક્સ-રે વિવર્તન (XRD) અને ઝેટા પોટેન્શિયલ (ZP) માપન NADES-માટીની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ અને માટીના સોજો નિવારણ હેઠળની પદ્ધતિને સ્પષ્ટ કરશે. વધુમાં, આ અભ્યાસ CA NADES આધારિત ડ્રિલિંગ પ્રવાહીની તુલના 1-ઇથિલ-3-મેથિલિમિડાઝોલિયમ ક્લોરાઇડ [EMIM]Cl7,12,14,17,31, KCl અને કોલીન ક્લોરાઇડ:યુરિયા (1:2) પર આધારિત DES32 સાથે કરશે જેથી શેલ નિવારણ અને ડ્રિલિંગ પ્રવાહી કામગીરીમાં સુધારો કરવામાં તેમની અસરકારકતાની તપાસ કરી શકાય.
સાઇટ્રિક એસિડ (મોનોહાઇડ્રેટ), ગ્લિસરોલ (99 USP), અને યુરિયા ઇવાકેમ, કુઆલાલંપુર, મલેશિયાથી ખરીદવામાં આવ્યા હતા. કોલીન ક્લોરાઇડ (>98%), [EMIM]Cl 98%, અને પોટેશિયમ ક્લોરાઇડ સિગ્મા એલ્ડ્રિચ, મલેશિયાથી ખરીદવામાં આવ્યા હતા. બધા રસાયણોની રાસાયણિક રચના આકૃતિ 1 માં બતાવવામાં આવી છે. લીલો આકૃતિ આ અભ્યાસમાં વપરાતા મુખ્ય રસાયણોની તુલના કરે છે: ઇમિડાઝોલીલ આયનીય પ્રવાહી, કોલીન ક્લોરાઇડ (DES), સાઇટ્રિક એસિડ, ગ્લિસરોલ, પોટેશિયમ ક્લોરાઇડ અને NADES (સાઇટ્રિક એસિડ અને ગ્લિસરોલ). આ અભ્યાસમાં વપરાતા રસાયણોનું પર્યાવરણ-મિત્રતા કોષ્ટક કોષ્ટક 1 માં રજૂ કરવામાં આવ્યું છે. કોષ્ટકમાં, દરેક રસાયણને ઝેરીતા, બાયોડિગ્રેડેબિલિટી, કિંમત અને પર્યાવરણીય ટકાઉપણાના આધારે રેટ કરવામાં આવ્યું છે.
આ અભ્યાસમાં વપરાતા પદાર્થોની રાસાયણિક રચના: (a) સાઇટ્રિક એસિડ, (b) [EMIM]Cl, (c) કોલીન ક્લોરાઇડ, અને (d) ગ્લિસરોલ.
CA (નેચરલ ડીપ યુટેક્ટીક સોલવન્ટ) આધારિત NADES ના વિકાસ માટે હાઇડ્રોજન બોન્ડ ડોનર (HBD) અને હાઇડ્રોજન બોન્ડ એક્સેપ્ટર (HBA) ઉમેદવારોને MH 30 પસંદગી માપદંડ અનુસાર કાળજીપૂર્વક પસંદ કરવામાં આવ્યા હતા, જે NADES ને અસરકારક શેલ અવરોધકો તરીકે વિકસાવવા માટે બનાવાયેલ છે. આ માપદંડ અનુસાર, મોટી સંખ્યામાં હાઇડ્રોજન બોન્ડ દાતાઓ અને એક્સેપ્ટર્સ તેમજ ધ્રુવીય કાર્યાત્મક જૂથો ધરાવતા ઘટકો NADES ના વિકાસ માટે યોગ્ય માનવામાં આવે છે.
વધુમાં, આ અભ્યાસમાં સરખામણી માટે આયનીય પ્રવાહી [EMIM]Cl અને કોલીન ક્લોરાઇડ:યુરિયા ડીપ યુટેક્ટિક સોલવન્ટ (DES) પસંદ કરવામાં આવ્યા હતા કારણ કે તેનો વ્યાપકપણે ડ્રિલિંગ પ્રવાહી ઉમેરણો તરીકે ઉપયોગ થાય છે33,34,35,36. વધુમાં, પોટેશિયમ ક્લોરાઇડ (KCl) ની તુલના કરવામાં આવી હતી કારણ કે તે એક સામાન્ય અવરોધક છે.
યુટેક્ટિક મિશ્રણ મેળવવા માટે સાઇટ્રિક એસિડ અને ગ્લિસરોલને અલગ અલગ દાઢ ગુણોત્તરમાં મિશ્રિત કરવામાં આવ્યા હતા. દ્રશ્ય નિરીક્ષણ દર્શાવે છે કે યુટેક્ટિક મિશ્રણ એક સમાન, પારદર્શક પ્રવાહી હતું જેમાં કોઈ ગંદકી નથી, જે દર્શાવે છે કે આ યુટેક્ટિક રચનામાં હાઇડ્રોજન બોન્ડ દાતા (HBD) અને હાઇડ્રોજન બોન્ડ સ્વીકારનાર (HBA) સફળતાપૂર્વક મિશ્રિત કરવામાં આવ્યા હતા. HBD અને HBA ની મિશ્રણ પ્રક્રિયાના તાપમાન-આધારિત વર્તનનું અવલોકન કરવા માટે પ્રારંભિક પ્રયોગો હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા. ઉપલબ્ધ સાહિત્ય અનુસાર, યુટેક્ટિક મિશ્રણનું પ્રમાણ 50 °C, 70 °C અને 100 °C થી ઉપરના ત્રણ ચોક્કસ તાપમાને મૂલ્યાંકન કરવામાં આવ્યું હતું, જે દર્શાવે છે કે યુટેક્ટિક તાપમાન સામાન્ય રીતે 50-80 °C ની રેન્જમાં હોય છે. HBD અને HBA ઘટકોનું સચોટ વજન કરવા માટે મેટલર ડિજિટલ બેલેન્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, અને નિયંત્રિત પરિસ્થિતિઓમાં HBD અને HBA ને 100 rpm પર ગરમ કરવા અને હલાવવા માટે થર્મો ફિશર હોટ પ્લેટનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.
અમારા સિન્થેસાઇઝ્ડ ડીપ યુટેક્ટિક સોલવન્ટ (DES) ના થર્મોફિઝિકલ ગુણધર્મો, જેમાં ઘનતા, સપાટી તણાવ, રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ અને સ્નિગ્ધતાનો સમાવેશ થાય છે, તે 289.15 થી 333.15 K સુધીના તાપમાન શ્રેણી પર સચોટ રીતે માપવામાં આવ્યા હતા. એ નોંધવું જોઈએ કે આ તાપમાન શ્રેણી મુખ્યત્વે હાલના સાધનોની મર્યાદાઓને કારણે પસંદ કરવામાં આવી હતી. વ્યાપક વિશ્લેષણમાં આ NADES ફોર્મ્યુલેશનના વિવિધ થર્મોફિઝિકલ ગુણધર્મોનો ઊંડાણપૂર્વક અભ્યાસ શામેલ હતો, જે તાપમાનની શ્રેણી પર તેમના વર્તનને છતી કરે છે. આ ચોક્કસ તાપમાન શ્રેણી પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવાથી NADES ના ગુણધર્મોમાં આંતરદૃષ્ટિ મળે છે જે સંખ્યાબંધ એપ્લિકેશનો માટે ખાસ મહત્વ ધરાવે છે.
તૈયાર કરેલા NADES નું સપાટી તણાવ ઇન્ટરફેસિયલ ટેન્શન મીટર (IFT700) નો ઉપયોગ કરીને 289.15 થી 333.15 K ની રેન્જમાં માપવામાં આવ્યું હતું. NADES ના ટીપાં ચોક્કસ તાપમાન અને દબાણની સ્થિતિમાં કેશિલરી સોયનો ઉપયોગ કરીને પ્રવાહીના મોટા જથ્થાથી ભરેલા ચેમ્બરમાં રચાય છે. આધુનિક ઇમેજિંગ સિસ્ટમ્સ લેપ્લેસ સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને ઇન્ટરફેસિયલ ટેન્શનની ગણતરી કરવા માટે યોગ્ય ભૌમિતિક પરિમાણો રજૂ કરે છે.
289.15 થી 333.15 K તાપમાન શ્રેણીમાં તાજા તૈયાર કરેલા NADES ના રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ નક્કી કરવા માટે ATAGO રીફ્રેક્ટોમીટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. આ ઉપકરણ પ્રકાશના રીફ્રેક્ટિવ ડિગ્રીનો અંદાજ કાઢવા માટે તાપમાનને નિયંત્રિત કરવા માટે થર્મલ મોડ્યુલનો ઉપયોગ કરે છે, જેનાથી સતત-તાપમાન પાણીના સ્નાનની જરૂરિયાત દૂર થાય છે. રીફ્રેક્ટોમીટરની પ્રિઝમ સપાટી સાફ કરવી જોઈએ અને નમૂનાના દ્રાવણને તેના પર સમાનરૂપે વિતરિત કરવું જોઈએ. જાણીતા પ્રમાણભૂત દ્રાવણ સાથે માપાંકિત કરો, અને પછી સ્ક્રીન પરથી રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ વાંચો.
તૈયાર કરેલા NADES ની સ્નિગ્ધતા 289.15 થી 333.15 K તાપમાન શ્રેણીમાં બ્રુકફિલ્ડ રોટેશનલ વિસ્કોમીટર (ક્રાયોજેનિક પ્રકાર) નો ઉપયોગ કરીને 30 rpm ના શીયર રેટ અને 6 ના સ્પિન્ડલ કદ પર માપવામાં આવી હતી. વિસ્કોમીટર પ્રવાહી નમૂનામાં સ્પિન્ડલને સતત ગતિએ ફેરવવા માટે જરૂરી ટોર્ક નક્કી કરીને સ્નિગ્ધતા માપે છે. નમૂનાને સ્પિન્ડલની નીચે સ્ક્રીન પર મૂક્યા પછી અને કડક કર્યા પછી, વિસ્કોમીટર સેન્ટીપોઇઝ (cP) માં સ્નિગ્ધતા દર્શાવે છે, જે પ્રવાહીના રિઓલોજિકલ ગુણધર્મો પર મૂલ્યવાન માહિતી પ્રદાન કરે છે.
289.15–333.15 K તાપમાન શ્રેણીમાં તાજા તૈયાર કરેલા કુદરતી ડીપ યુટેક્ટિક સોલવન્ટ (NDEES) ની ઘનતા નક્કી કરવા માટે પોર્ટેબલ ડેન્સિટી મીટર DMA 35 બેઝિકનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. ઉપકરણમાં બિલ્ટ-ઇન હીટર ન હોવાથી, NADES ડેન્સિટી મીટરનો ઉપયોગ કરતા પહેલા તેને નિર્દિષ્ટ તાપમાન (± 2 °C) પર પહેલાથી ગરમ કરવું આવશ્યક છે. ટ્યુબ દ્વારા ઓછામાં ઓછા 2 મિલી નમૂના દોરો, અને ઘનતા તરત જ સ્ક્રીન પર પ્રદર્શિત થશે. એ નોંધવું યોગ્ય છે કે બિલ્ટ-ઇન હીટરના અભાવને કારણે, માપનના પરિણામોમાં ± 2 °C ની ભૂલ છે.
289.15–333.15 K તાપમાન શ્રેણીમાં તાજા તૈયાર કરેલા NADES ના pH નું મૂલ્યાંકન કરવા માટે, અમે Kenis બેન્ચટોપ pH મીટરનો ઉપયોગ કર્યો. કોઈ બિલ્ટ-ઇન હીટિંગ ડિવાઇસ ન હોવાથી, NADES ને પહેલા હોટપ્લેટનો ઉપયોગ કરીને ઇચ્છિત તાપમાન (±2 °C) સુધી ગરમ કરવામાં આવ્યું અને પછી સીધા pH મીટરથી માપવામાં આવ્યું. pH મીટર પ્રોબને NADES માં સંપૂર્ણપણે બોળી દો અને રીડિંગ સ્થિર થયા પછી અંતિમ મૂલ્ય રેકોર્ડ કરો.
કુદરતી ઊંડા યુટેક્ટિક સોલવન્ટ્સ (NADES) ની થર્મલ સ્થિરતાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે થર્મોગ્રેવિમેટ્રિક વિશ્લેષણ (TGA) નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. ગરમી દરમિયાન નમૂનાઓનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. ઉચ્ચ-ચોકસાઇ સંતુલનનો ઉપયોગ કરીને અને ગરમી પ્રક્રિયાનું કાળજીપૂર્વક નિરીક્ષણ કરીને, તાપમાન વિરુદ્ધ માસ નુકશાનનો પ્લોટ ઉત્પન્ન કરવામાં આવ્યો હતો. NADES ને 0 થી 500 °C સુધી 1 °C પ્રતિ મિનિટના દરે ગરમ કરવામાં આવ્યું હતું.
પ્રક્રિયા શરૂ કરવા માટે, NADES નમૂનાને સંપૂર્ણપણે મિશ્રિત, એકરૂપ અને સપાટી પર ભેજ દૂર કરવો આવશ્યક છે. પછી તૈયાર કરેલા નમૂનાને TGA ક્યુવેટમાં મૂકવામાં આવે છે, જે સામાન્ય રીતે એલ્યુમિનિયમ જેવા નિષ્ક્રિય પદાર્થથી બનેલું હોય છે. સચોટ પરિણામો સુનિશ્ચિત કરવા માટે, TGA સાધનો સંદર્ભ સામગ્રીનો ઉપયોગ કરીને માપાંકિત કરવામાં આવે છે, સામાન્ય રીતે વજન ધોરણો. એકવાર માપાંકિત થયા પછી, TGA પ્રયોગ શરૂ થાય છે અને નમૂનાને નિયંત્રિત રીતે ગરમ કરવામાં આવે છે, સામાન્ય રીતે સતત દરે. નમૂનાના વજન અને તાપમાન વચ્ચેના સંબંધનું સતત નિરીક્ષણ એ પ્રયોગનો મુખ્ય ભાગ છે. TGA સાધનો તાપમાન, વજન અને ગેસ પ્રવાહ અથવા નમૂનાના તાપમાન જેવા અન્ય પરિમાણો પર ડેટા એકત્રિત કરે છે. એકવાર TGA પ્રયોગ પૂર્ણ થઈ જાય, પછી એકત્રિત ડેટાનું વિશ્લેષણ તાપમાનના કાર્ય તરીકે નમૂનાના વજનમાં ફેરફાર નક્કી કરવા માટે કરવામાં આવે છે. આ માહિતી નમૂનામાં ભૌતિક અને રાસાયણિક ફેરફારો સાથે સંકળાયેલ તાપમાન શ્રેણીઓ નક્કી કરવામાં મૂલ્યવાન છે, જેમાં ગલન, બાષ્પીભવન, ઓક્સિડેશન અથવા વિઘટન જેવી પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે.
પાણી આધારિત ડ્રિલિંગ પ્રવાહી API 13B-1 ધોરણ અનુસાર કાળજીપૂર્વક તૈયાર કરવામાં આવ્યું હતું, અને તેની ચોક્કસ રચના સંદર્ભ માટે કોષ્ટક 2 માં સૂચિબદ્ધ છે. કુદરતી ડીપ યુટેક્ટીક દ્રાવક (NADES) તૈયાર કરવા માટે સાઇટ્રિક એસિડ અને ગ્લિસરોલ (99 USP) સિગ્મા એલ્ડ્રિચ, મલેશિયાથી ખરીદવામાં આવ્યા હતા. વધુમાં, પરંપરાગત શેલ અવરોધક પોટેશિયમ ક્લોરાઇડ (KCl) પણ સિગ્મા એલ્ડ્રિચ, મલેશિયાથી ખરીદવામાં આવ્યું હતું. 98% થી વધુ શુદ્ધતા સાથે 1-ઇથિલ, 3-મેથિલિમિડાઝોલિયમ ક્લોરાઇડ ([EMIM]Cl) ને ડ્રિલિંગ પ્રવાહી અને શેલ અવરોધના રિઓલોજીમાં સુધારો કરવામાં તેની નોંધપાત્ર અસરને કારણે પસંદ કરવામાં આવ્યું હતું, જે અગાઉના અભ્યાસોમાં પુષ્ટિ મળી હતી. NADES ના શેલ અવરોધ પ્રદર્શનનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે તુલનાત્મક વિશ્લેષણમાં KCl અને ([EMIM]Cl) બંનેનો ઉપયોગ કરવામાં આવશે.
ઘણા સંશોધકો શેલ સોજાનો અભ્યાસ કરવા માટે બેન્ટોનાઇટ ફ્લેક્સનો ઉપયોગ કરવાનું પસંદ કરે છે કારણ કે બેન્ટોનાઇટમાં એ જ "મોન્ટમોરિલોનાઇટ" જૂથ હોય છે જે શેલ સોજાનું કારણ બને છે. વાસ્તવિક શેલ કોર નમૂનાઓ મેળવવા પડકારજનક છે કારણ કે કોરિંગ પ્રક્રિયા શેલને અસ્થિર બનાવે છે, પરિણામે એવા નમૂનાઓ બને છે જે સંપૂર્ણપણે શેલ નથી હોતા પરંતુ સામાન્ય રીતે રેતીના પથ્થર અને ચૂનાના સ્તરોનું મિશ્રણ ધરાવે છે. વધુમાં, શેલ નમૂનાઓમાં સામાન્ય રીતે મોન્ટમોરિલોનાઇટ જૂથોનો અભાવ હોય છે જે શેલ સોજાનું કારણ બને છે અને તેથી સોજો નિવારણ પ્રયોગો માટે અયોગ્ય હોય છે.
આ અભ્યાસમાં, અમે આશરે 2.54 સે.મી. વ્યાસવાળા પુનર્ગઠિત બેન્ટોનાઇટ કણોનો ઉપયોગ કર્યો. ગ્રાન્યુલ્સ 11.5 ગ્રામ સોડિયમ બેન્ટોનાઇટ પાવડરને 1600 psi પર હાઇડ્રોલિક પ્રેસમાં દબાવીને બનાવવામાં આવ્યા હતા. રેખીય ડાયલેટોમીટર (LD) માં મૂકતા પહેલા ગ્રાન્યુલ્સની જાડાઈ ચોક્કસ રીતે માપવામાં આવી હતી. ત્યારબાદ કણોને ડ્રિલિંગ પ્રવાહી નમૂનાઓમાં ડૂબાડવામાં આવ્યા હતા, જેમાં બેઝ નમૂનાઓ અને શેલ સોજો અટકાવવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા અવરોધકો સાથે ઇન્જેક્ટ કરાયેલા નમૂનાઓનો સમાવેશ થાય છે. ત્યારબાદ LD નો ઉપયોગ કરીને ગ્રાન્યુલ જાડાઈમાં ફેરફારનું કાળજીપૂર્વક નિરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું, જેમાં 24 કલાક માટે 60-સેકન્ડના અંતરાલ પર માપન રેકોર્ડ કરવામાં આવ્યું હતું.
એક્સ-રે વિવર્તન દર્શાવે છે કે બેન્ટોનાઇટની રચના, ખાસ કરીને તેનો 47% મોન્ટમોરિલોનાઇટ ઘટક, તેની ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય લાક્ષણિકતાઓને સમજવામાં એક મુખ્ય પરિબળ છે. બેન્ટોનાઇટના મોન્ટમોરિલોનાઇટ ઘટકોમાં, મોન્ટમોરિલોનાઇટ મુખ્ય ઘટક છે, જે કુલ ઘટકોના 88.6% હિસ્સો ધરાવે છે. દરમિયાન, ક્વાર્ટઝ 29%, ઇલાઇટ 7% અને કાર્બોનેટ 9% હિસ્સો ધરાવે છે. એક નાનો ભાગ (લગભગ 3.2%) એ ઇલાઇટ અને મોન્ટમોરિલોનાઇટનું મિશ્રણ છે. વધુમાં, તેમાં Fe2O3 (4.7%), સિલ્વર એલ્યુમિનોસિલિકેટ (1.2%), મસ્કોવાઇટ (4%) અને ફોસ્ફેટ (2.3%) જેવા ટ્રેસ તત્વો હોય છે. વધુમાં, Na2O (1.83%) અને આયર્ન સિલિકેટ (2.17%) ની થોડી માત્રા હાજર છે, જે બેન્ટોનાઇટના ઘટક તત્વો અને તેમના સંબંધિત પ્રમાણને સંપૂર્ણપણે સમજવાનું શક્ય બનાવે છે.
આ વ્યાપક અભ્યાસ વિભાગ કુદરતી ડીપ યુટેક્ટિક સોલવન્ટ (NADES) નો ઉપયોગ કરીને તૈયાર કરાયેલા અને વિવિધ સાંદ્રતા (1%, 3% અને 5%) પર ડ્રિલિંગ ફ્લુઇડ એડિટિવ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતા ડ્રિલિંગ ફ્લુઇડ નમૂનાઓના રિઓલોજિકલ અને ફિલ્ટરેશન ગુણધર્મોની વિગતો આપે છે. ત્યારબાદ NADES આધારિત સ્લરી નમૂનાઓની સરખામણી પોટેશિયમ ક્લોરાઇડ (KCl), CC:યુરિયા DES (કોલાઇન ક્લોરાઇડ ડીપ યુટેક્ટિક સોલવન્ટ:યુરિયા) અને આયનીય પ્રવાહી ધરાવતા સ્લરી નમૂનાઓ સાથે કરવામાં આવી હતી. આ અભ્યાસમાં 100°C અને 150°C પર વૃદ્ધત્વની સ્થિતિના સંપર્કમાં આવતા પહેલા અને પછી FANN વિસ્કોમીટરનો ઉપયોગ કરીને મેળવેલા સ્નિગ્ધતા રીડિંગ્સ સહિત અનેક મુખ્ય પરિમાણો આવરી લેવામાં આવ્યા હતા. માપન વિવિધ પરિભ્રમણ ગતિ (3 rpm, 6 rpm, 300 rpm અને 600 rpm) પર લેવામાં આવ્યા હતા જે ડ્રિલિંગ ફ્લુઇડ વર્તણૂકનું વ્યાપક વિશ્લેષણ કરવાની મંજૂરી આપે છે. પછી મેળવેલ ડેટાનો ઉપયોગ ઉપજ બિંદુ (YP) અને પ્લાસ્ટિક સ્નિગ્ધતા (PV) જેવા મુખ્ય ગુણધર્મો નક્કી કરવા માટે થઈ શકે છે, જે વિવિધ પરિસ્થિતિઓમાં પ્રવાહી કામગીરીમાં આંતરદૃષ્ટિ પ્રદાન કરે છે. 400 psi અને 150°C (ઉચ્ચ તાપમાનના કુવાઓમાં લાક્ષણિક તાપમાન) પર ઉચ્ચ દબાણ ઉચ્ચ તાપમાન (HPHT) ગાળણ પરીક્ષણો ગાળણ કામગીરી (કેકની જાડાઈ અને ગાળણનું પ્રમાણ) નક્કી કરે છે.
આ વિભાગ અમારા પાણી-આધારિત ડ્રિલિંગ પ્રવાહીના શેલ સોજો નિવારણ ગુણધર્મોનું સંપૂર્ણ મૂલ્યાંકન કરવા માટે અત્યાધુનિક સાધનો, ગ્રેસ HPHT લીનિયર ડાયલેટોમીટર (M4600) નો ઉપયોગ કરે છે. LSM એ બે ઘટકોનું બનેલું એક અત્યાધુનિક મશીન છે: એક પ્લેટ કોમ્પેક્ટર અને એક લીનિયર ડાયલેટોમીટર (મોડેલ: M4600). ગ્રેસ કોર/પ્લેટ કોમ્પેક્ટરનો ઉપયોગ કરીને વિશ્લેષણ માટે બેન્ટોનાઇટ પ્લેટો તૈયાર કરવામાં આવી હતી. ત્યારબાદ LSM આ પ્લેટો પર તાત્કાલિક સોજો ડેટા પ્રદાન કરે છે, જે શેલના સોજો નિવારણ ગુણધર્મોનું વ્યાપક મૂલ્યાંકન કરવાની મંજૂરી આપે છે. શેલ વિસ્તરણ પરીક્ષણો આસપાસની પરિસ્થિતિઓમાં, એટલે કે, 25°C અને 1 psia હેઠળ હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા.
શેલ સ્થિરતા પરીક્ષણમાં એક મુખ્ય પરીક્ષણનો સમાવેશ થાય છે જેને ઘણીવાર શેલ રિકવરી ટેસ્ટ, શેલ ડિપ ટેસ્ટ અથવા શેલ ડિસ્પરઝન ટેસ્ટ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ મૂલ્યાંકન શરૂ કરવા માટે, શેલ કટીંગ્સને #6 BSS સ્ક્રીન પર અલગ કરવામાં આવે છે અને પછી #10 સ્ક્રીન પર મૂકવામાં આવે છે. પછી કટીંગ્સને હોલ્ડિંગ ટાંકીમાં ખવડાવવામાં આવે છે જ્યાં તેમને NADES (નેચરલ ડીપ યુટેક્ટીક સોલવન્ટ) ધરાવતા બેઝ ફ્લુઇડ અને ડ્રિલિંગ મડ સાથે મિશ્ર કરવામાં આવે છે. આગળનું પગલું એ છે કે મિશ્રણને તીવ્ર ગરમ રોલિંગ પ્રક્રિયા માટે ઓવનમાં મૂકવું, ખાતરી કરવી કે કટીંગ્સ અને કાદવ સંપૂર્ણપણે મિશ્રિત છે. 16 કલાક પછી, શેલને વિઘટિત થવા દેતા કટીંગ્સને પલ્પમાંથી દૂર કરવામાં આવે છે, જેના પરિણામે કટીંગ્સનું વજન ઘટે છે. શેલ કટીંગ્સને 150°C અને 1000 psi. ઇંચ પર ડ્રિલિંગ મડમાં 24 કલાકની અંદર રાખવામાં આવ્યા પછી શેલ રિકવરી પરીક્ષણ હાથ ધરવામાં આવ્યું હતું.
શેલ મડની પુનઃપ્રાપ્તિ માપવા માટે, અમે તેને એક બારીક સ્ક્રીન (40 મેશ) દ્વારા ફિલ્ટર કર્યું, પછી તેને પાણીથી સારી રીતે ધોઈ, અને અંતે તેને ઓવનમાં સૂકવ્યું. આ મહેનતુ પ્રક્રિયા અમને મૂળ વજનની તુલનામાં પુનઃપ્રાપ્ત કાદવનો અંદાજ કાઢવાની મંજૂરી આપે છે, આખરે સફળતાપૂર્વક પુનઃપ્રાપ્ત થયેલા શેલ મડની ટકાવારી ગણતરી કરે છે. શેલ નમૂનાઓનો સ્ત્રોત નિયાહ જિલ્લો, મીરી જિલ્લો, સારાવાક, મલેશિયાનો છે. વિક્ષેપ અને પુનઃપ્રાપ્તિ પરીક્ષણો પહેલાં, શેલ નમૂનાઓનું તેમની માટી રચનાનું માપન કરવા અને પરીક્ષણ માટે તેમની યોગ્યતાની પુષ્ટિ કરવા માટે સંપૂર્ણ એક્સ-રે વિવર્તન (XRD) વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. નમૂનાની માટી ખનિજ રચના નીચે મુજબ છે: ઇલાઇટ 18%, કાઓલિનાઇટ 31%, ક્લોરાઇટ 22%, વર્મીક્યુલાઇટ 10% અને અભ્રક 19%.
શેલ માઇક્રોપોર્સમાં કેશિલરી ક્રિયા દ્વારા પાણીના કેશનના પ્રવેશને નિયંત્રિત કરતું સપાટી તણાવ એક મુખ્ય પરિબળ છે, જેનો આ વિભાગમાં વિગતવાર અભ્યાસ કરવામાં આવશે. આ પેપર ડ્રિલિંગ પ્રવાહીના સંયોજક ગુણધર્મમાં સપાટી તણાવની ભૂમિકાની તપાસ કરે છે, જે ડ્રિલિંગ પ્રક્રિયા પર તેના મહત્વપૂર્ણ પ્રભાવને પ્રકાશિત કરે છે, ખાસ કરીને શેલ અવરોધ. અમે ડ્રિલિંગ પ્રવાહી નમૂનાઓના સપાટી તણાવને સચોટ રીતે માપવા માટે ઇન્ટરફેસિયલ ટેન્સિઓમીટર (IFT700) નો ઉપયોગ કર્યો, જે શેલ અવરોધના સંદર્ભમાં પ્રવાહી વર્તનના એક મહત્વપૂર્ણ પાસાને છતી કરે છે.
આ વિભાગમાં ડી-લેયર અંતરની વિગતવાર ચર્ચા કરવામાં આવી છે, જે માટીમાં એલ્યુમિનોસિલિકેટ સ્તરો અને એક એલ્યુમિનોસિલિકેટ સ્તર વચ્ચેનું આંતરસ્તર અંતર છે. વિશ્લેષણમાં સરખામણી માટે 1%, 3% અને 5% CA NADES ધરાવતા ભીના કાદવના નમૂનાઓ, તેમજ 3% KCl, 3% [EMIM]Cl અને 3% CC:યુરિયા આધારિત DESનો સમાવેશ કરવામાં આવ્યો હતો. Cu-Kα કિરણોત્સર્ગ (λ = 1.54059 Å) સાથે 40 mA અને 45 kV પર કાર્યરત એક અત્યાધુનિક બેન્ચટોપ એક્સ-રે ડિફ્રેક્ટોમીટર (D2 ફેઝર) એ ભીના અને સૂકા Na-Bt નમૂનાઓના એક્સ-રે ડિફ્રેક્શન શિખરોને રેકોર્ડ કરવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવી હતી. બ્રેગ સમીકરણનો ઉપયોગ ડી-લેયર અંતરના ચોક્કસ નિર્ધારણને સક્ષમ કરે છે, જેનાથી માટીના વર્તન પર મૂલ્યવાન માહિતી પૂરી પડે છે.
આ વિભાગ ઝેટા પોટેન્શિયલને સચોટ રીતે માપવા માટે અદ્યતન માલવર્ન ઝેટાસાઇઝર નેનો ZSP સાધનનો ઉપયોગ કરે છે. આ મૂલ્યાંકનમાં તુલનાત્મક વિશ્લેષણ માટે 1%, 3%, અને 5% CA NADES ધરાવતા પાતળા કાદવના નમૂનાઓની ચાર્જ લાક્ષણિકતાઓ તેમજ 3% KCl, 3% [EMIM]Cl, અને 3% CC: યુરિયા-આધારિત DES પર મૂલ્યવાન માહિતી પ્રદાન કરવામાં આવી છે. આ પરિણામો કોલોઇડલ સંયોજનોની સ્થિરતા અને પ્રવાહીમાં તેમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓની આપણી સમજણમાં ફાળો આપે છે.
માટીના નમૂનાઓનું પરીક્ષણ કુદરતી ઊંડા યુટેક્ટિક સોલવન્ટ (NADES) ના સંપર્કમાં આવતા પહેલા અને પછી Zeiss Supra 55 VP ફીલ્ડ એમિશન સ્કેનીંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપ (FESEM) નો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવ્યું હતું, જે ઉર્જા વિખેરી નાખનાર એક્સ-રે (EDX) થી સજ્જ હતું. ઇમેજિંગ રિઝોલ્યુશન 500 nm હતું અને ઇલેક્ટ્રોન બીમ ઊર્જા 30 kV અને 50 kV હતી. FESEM માટીના નમૂનાઓની સપાટીના આકારવિજ્ઞાન અને માળખાકીય સુવિધાઓનું ઉચ્ચ-રીઝોલ્યુશન વિઝ્યુલાઇઝેશન પ્રદાન કરે છે. આ અભ્યાસનો ઉદ્દેશ્ય સંપર્કમાં આવતા પહેલા અને પછી મેળવેલી છબીઓની તુલના કરીને માટીના નમૂનાઓ પર NADES ની અસર વિશે માહિતી મેળવવાનો હતો.
આ અભ્યાસમાં, ફીલ્ડ એમિશન સ્કેનીંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી (FESEM) ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ માઇક્રોસ્કોપિક સ્તરે માટીના નમૂનાઓ પર NADES ની અસરની તપાસ કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો. આ અભ્યાસનો ઉદ્દેશ NADES ના સંભવિત ઉપયોગો અને માટીના આકારશાસ્ત્ર અને સરેરાશ કણોના કદ પર તેની અસરને સ્પષ્ટ કરવાનો છે, જે આ ક્ષેત્રમાં સંશોધન માટે મૂલ્યવાન માહિતી પ્રદાન કરશે.
આ અભ્યાસમાં, પ્રાયોગિક પરિસ્થિતિઓમાં સરેરાશ ટકાવારી ભૂલ (AMPE) ની પરિવર્તનશીલતા અને અનિશ્ચિતતાને દૃષ્ટિની રીતે વર્ણવવા માટે ભૂલ બારનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. વ્યક્તિગત AMPE મૂલ્યોનું પ્લોટિંગ કરવાને બદલે (કારણ કે AMPE મૂલ્યોનું પ્લોટિંગ વલણોને અસ્પષ્ટ કરી શકે છે અને નાના ભિન્નતાને અતિશયોક્તિ કરી શકે છે), અમે 5% નિયમનો ઉપયોગ કરીને ભૂલ બારની ગણતરી કરીએ છીએ. આ અભિગમ ખાતરી કરે છે કે દરેક ભૂલ બાર તે અંતરાલનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે જેમાં 95% વિશ્વાસ અંતરાલ અને 100% AMPE મૂલ્યો ઘટવાની અપેક્ષા છે, જેનાથી દરેક પ્રાયોગિક સ્થિતિ માટે ડેટા વિતરણનો સ્પષ્ટ અને વધુ સંક્ષિપ્ત સારાંશ મળે છે. આમ 5% નિયમ પર આધારિત ભૂલ બારનો ઉપયોગ ગ્રાફિકલ રજૂઆતોની અર્થઘટનક્ષમતા અને વિશ્વસનીયતામાં સુધારો કરે છે અને પરિણામો અને તેમના પરિણામોની વધુ વિગતવાર સમજ પૂરી પાડવામાં મદદ કરે છે.
કુદરતી ઊંડા યુટેક્ટિક સોલવન્ટ્સ (NADES) ના સંશ્લેષણમાં, ઘરની તૈયારી પ્રક્રિયા દરમિયાન ઘણા મુખ્ય પરિમાણોનો કાળજીપૂર્વક અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો. આ મહત્વપૂર્ણ પરિબળોમાં તાપમાન, દાઢ ગુણોત્તર અને મિશ્રણ ગતિનો સમાવેશ થાય છે. અમારા પ્રયોગો દર્શાવે છે કે જ્યારે HBA (સાઇટ્રિક એસિડ) અને HBD (ગ્લિસરોલ) ને 50°C પર 1:4 ના દાઢ ગુણોત્તરમાં મિશ્ર કરવામાં આવે છે, ત્યારે યુટેક્ટિક મિશ્રણ રચાય છે. યુટેક્ટિક મિશ્રણનું વિશિષ્ટ લક્ષણ તેનો પારદર્શક, એકરૂપ દેખાવ અને કાંપની ગેરહાજરી છે. આમ, આ મુખ્ય પગલું દાઢ ગુણોત્તર, તાપમાન અને મિશ્રણ ગતિના મહત્વને પ્રકાશિત કરે છે, જેમાંથી દાઢ ગુણોત્તર DES અને NADES ની તૈયારીમાં સૌથી પ્રભાવશાળી પરિબળ હતો, જેમ કે આકૃતિ 2 માં બતાવ્યા પ્રમાણે.
રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ (n) શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશની ગતિ અને બીજા, વધુ ઘન માધ્યમમાં પ્રકાશની ગતિના ગુણોત્તરને વ્યક્ત કરે છે. બાયોસેન્સર્સ જેવા ઓપ્ટિકલી સંવેદનશીલ એપ્લિકેશનોને ધ્યાનમાં લેતી વખતે કુદરતી ઊંડા યુટેક્ટિક સોલવન્ટ્સ (NADES) માટે રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ ખાસ રસ ધરાવે છે. 25 °C પર અભ્યાસ કરાયેલ NADES નો રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ 1.452 હતો, જે ગ્લિસરોલ કરતા રસપ્રદ રીતે ઓછો છે.
એ નોંધવું યોગ્ય છે કે NADES નો રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ તાપમાન સાથે ઘટે છે, અને આ વલણને સૂત્ર (1) અને આકૃતિ 3 દ્વારા સચોટ રીતે વર્ણવી શકાય છે, જેમાં સંપૂર્ણ સરેરાશ ટકાવારી ભૂલ (AMPE) 0% સુધી પહોંચે છે. આ તાપમાન-આધારિત વર્તણૂક ઊંચા તાપમાને સ્નિગ્ધતા અને ઘનતામાં ઘટાડો દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે, જેના કારણે પ્રકાશ માધ્યમમાંથી વધુ ઝડપે મુસાફરી કરે છે, જેના પરિણામે રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ (n) મૂલ્ય ઓછું થાય છે. આ પરિણામો ઓપ્ટિકલ સેન્સિંગમાં NADES ના વ્યૂહાત્મક ઉપયોગ વિશે મૂલ્યવાન આંતરદૃષ્ટિ પ્રદાન કરે છે, જે બાયોસેન્સર એપ્લિકેશનો માટે તેમની સંભાવનાને પ્રકાશિત કરે છે.
સપાટી તણાવ, જે પ્રવાહી સપાટીના તેના ક્ષેત્રફળને ઘટાડવાની વૃત્તિને પ્રતિબિંબિત કરે છે, તે રુધિરકેશિકા દબાણ-આધારિત એપ્લિકેશનો માટે કુદરતી ઊંડા યુટેક્ટિક દ્રાવકો (NADES) ની યોગ્યતાનું મૂલ્યાંકન કરવામાં ખૂબ મહત્વનું છે. 25-60 °C તાપમાન શ્રેણીમાં સપાટી તણાવનો અભ્યાસ મૂલ્યવાન માહિતી પ્રદાન કરે છે. 25 °C પર, સાઇટ્રિક એસિડ-આધારિત NADES નું સપાટી તણાવ 55.42 mN/m હતું, જે પાણી અને ગ્લિસરોલ કરતા નોંધપાત્ર રીતે ઓછું છે. આકૃતિ 4 દર્શાવે છે કે વધતા તાપમાન સાથે સપાટી તણાવ નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે. આ ઘટનાને પરમાણુ ગતિ ઊર્જામાં વધારો અને આંતર-પરમાણુ આકર્ષક બળોમાં અનુગામી ઘટાડા દ્વારા સમજાવી શકાય છે.
અભ્યાસ કરાયેલ NADES માં જોવા મળતા સપાટી તણાવના રેખીય ઘટતા વલણને સમીકરણ (2) દ્વારા સારી રીતે વ્યક્ત કરી શકાય છે, જે 25-60 °C તાપમાન શ્રેણીમાં મૂળભૂત ગાણિતિક સંબંધ દર્શાવે છે. આકૃતિ 4 માંનો ગ્રાફ 1.4% ની સંપૂર્ણ સરેરાશ ટકાવારી ભૂલ (AMPE) સાથે તાપમાન સાથે સપાટી તણાવના વલણને સ્પષ્ટ રીતે દર્શાવે છે, જે અહેવાલ કરેલ સપાટી તણાવ મૂલ્યોની ચોકસાઈનું પ્રમાણ નક્કી કરે છે. NADES ના વર્તન અને તેના સંભવિત ઉપયોગોને સમજવા માટે આ પરિણામો મહત્વપૂર્ણ અસરો ધરાવે છે.
અસંખ્ય વૈજ્ઞાનિક અભ્યાસોમાં તેમના ઉપયોગને સરળ બનાવવા માટે કુદરતી ઊંડા યુટેક્ટિક દ્રાવકો (NADES) ની ઘનતા ગતિશીલતાને સમજવી ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. 25°C પર સાઇટ્રિક એસિડ-આધારિત NADES ની ઘનતા 1.361 g/cm3 છે, જે મૂળ ગ્લિસરોલની ઘનતા કરતા વધારે છે. આ તફાવત ગ્લિસરોલમાં હાઇડ્રોજન બોન્ડ સ્વીકારનાર (સાઇટ્રિક એસિડ) ના ઉમેરા દ્વારા સમજાવી શકાય છે.
સાઇટ્રેટ-આધારિત NADES ને ઉદાહરણ તરીકે લેતા, તેની ઘનતા 60°C પર ઘટીને 1.19 g/cm3 થઈ જાય છે. ગરમ થવા પર ગતિ ઊર્જામાં વધારો થવાથી NADES પરમાણુઓ વિખેરાઈ જાય છે, જેના કારણે તેઓ મોટા જથ્થામાં કબજો કરે છે, જેના પરિણામે ઘનતામાં ઘટાડો થાય છે. ઘનતામાં જોવા મળેલો ઘટાડો તાપમાનમાં વધારા સાથે ચોક્કસ રેખીય સહસંબંધ દર્શાવે છે, જેને સૂત્ર (3) દ્વારા યોગ્ય રીતે વ્યક્ત કરી શકાય છે. આકૃતિ 5 NADES ઘનતા પરિવર્તનની આ લાક્ષણિકતાઓને ગ્રાફિકલી 1.12% ની સંપૂર્ણ સરેરાશ ટકાવારી ભૂલ (AMPE) સાથે રજૂ કરે છે, જે અહેવાલ કરેલ ઘનતા મૂલ્યોની ચોકસાઈનું માત્રાત્મક માપ પૂરું પાડે છે.
સ્નિગ્ધતા એ ગતિમાં રહેલા પ્રવાહીના વિવિધ સ્તરો વચ્ચેનું આકર્ષણ બળ છે અને વિવિધ ઉપયોગોમાં કુદરતી ઊંડા યુટેક્ટિક દ્રાવકો (NADES) ની ઉપયોગિતાને સમજવામાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. 25 °C પર, NADES ની સ્નિગ્ધતા 951 cP હતી, જે ગ્લિસરોલ કરતા વધારે છે.
વધતા તાપમાન સાથે સ્નિગ્ધતામાં જોવા મળતો ઘટાડો મુખ્યત્વે આંતરપરમાણુ આકર્ષણ બળોના નબળા પડવા દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે. આ ઘટના પ્રવાહીની સ્નિગ્ધતામાં ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે, જે વલણ આકૃતિ 6 માં સ્પષ્ટ રીતે દર્શાવવામાં આવ્યું છે અને સમીકરણ (4) દ્વારા માપવામાં આવ્યું છે. નોંધનીય છે કે, 60°C પર, સ્નિગ્ધતા 1.4% ની એકંદર સરેરાશ ટકાવારી ભૂલ (AMPE) સાથે 898 cP સુધી ઘટી જાય છે. NADES માં સ્નિગ્ધતા વિરુદ્ધ તાપમાન નિર્ભરતાની વિગતવાર સમજણ તેના વ્યવહારિક ઉપયોગ માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.
હાઇડ્રોજન આયન સાંદ્રતાના નકારાત્મક લઘુગણક દ્વારા નક્કી કરાયેલ દ્રાવણનું pH મહત્વપૂર્ણ છે, ખાસ કરીને DNA સંશ્લેષણ જેવા pH-સંવેદનશીલ ઉપયોગોમાં, તેથી ઉપયોગ કરતા પહેલા NADES ના pH નો કાળજીપૂર્વક અભ્યાસ કરવો આવશ્યક છે. સાઇટ્રિક એસિડ-આધારિત NADES ને ઉદાહરણ તરીકે લેતા, 1.91 નું સ્પષ્ટ એસિડિક pH અવલોકન કરી શકાય છે, જે ગ્લિસરોલના પ્રમાણમાં તટસ્થ pH થી તદ્દન વિપરીત છે.
રસપ્રદ વાત એ છે કે, કુદરતી સાઇટ્રિક એસિડ ડિહાઇડ્રોજેનેઝ દ્રાવ્ય દ્રાવક (NADES) ના pH માં વધતા તાપમાન સાથે બિન-રેખીય ઘટાડો જોવા મળ્યો. આ ઘટના દ્રાવણમાં H+ સંતુલનને વિક્ષેપિત કરતા વધતા પરમાણુ સ્પંદનોને આભારી છે, જેના કારણે [H]+ આયનોની રચના થાય છે અને બદલામાં, pH મૂલ્યમાં ફેરફાર થાય છે. જ્યારે સાઇટ્રિક એસિડનું કુદરતી pH 3 થી 5 ની રેન્જમાં હોય છે, ત્યારે ગ્લિસરોલમાં એસિડિક હાઇડ્રોજનની હાજરી pH ને 1.91 સુધી ઘટાડે છે.
25-60 °C તાપમાન શ્રેણીમાં સાઇટ્રેટ-આધારિત NADES ના pH વર્તનને સમીકરણ (5) દ્વારા યોગ્ય રીતે રજૂ કરી શકાય છે, જે અવલોકન કરાયેલ pH વલણ માટે ગાણિતિક અભિવ્યક્તિ પ્રદાન કરે છે. આકૃતિ 7 આ રસપ્રદ સંબંધને ગ્રાફિકલી દર્શાવે છે, જે NADES ના pH પર તાપમાનની અસરને પ્રકાશિત કરે છે, જે AMPE માટે 1.4% હોવાનું નોંધાયું છે.
કુદરતી સાઇટ્રિક એસિડ ડીપ યુટેક્ટિક સોલવન્ટ (NADES) નું થર્મોગ્રેવિમેટ્રિક વિશ્લેષણ (TGA) ઓરડાના તાપમાનથી 500 °C સુધીના તાપમાનની શ્રેણીમાં વ્યવસ્થિત રીતે હાથ ધરવામાં આવ્યું હતું. આકૃતિઓ 8a અને b પરથી જોઈ શકાય છે કે, 100 °C સુધીનો પ્રારંભિક સમૂહ ઘટાડો મુખ્યત્વે શોષિત પાણી અને સાઇટ્રિક એસિડ અને શુદ્ધ ગ્લિસરોલ સાથે સંકળાયેલ હાઇડ્રેશન પાણીને કારણે હતો. 180 °C સુધી લગભગ 88% ની નોંધપાત્ર સમૂહ રીટેન્શન જોવા મળી હતી, જે મુખ્યત્વે સાઇટ્રિક એસિડના એકોનિટિક એસિડમાં વિઘટન અને વધુ ગરમ થવા પર મિથાઈલમેલિક એનહાઇડ્રાઇડ (III) ની રચનાને કારણે હતી (આકૃતિ 8 b). 180 °C થી ઉપર, ગ્લિસરોલમાં એક્રોલિન (એક્રિલાલ્ડીહાઇડ) નો સ્પષ્ટ દેખાવ પણ જોઈ શકાય છે, જેમ કે આકૃતિ 8b37 માં બતાવ્યા પ્રમાણે.
ગ્લિસરોલના થર્મોગ્રેવિમેટ્રિક વિશ્લેષણ (TGA) એ બે-તબક્કાના સમૂહ નુકશાન પ્રક્રિયાને જાહેર કરી. પ્રારંભિક તબક્કા (180 થી 220 °C) માં એક્રોલિનનું નિર્માણ શામેલ છે, ત્યારબાદ 230 થી 300 °C (આકૃતિ 8a) ના ઊંચા તાપમાને નોંધપાત્ર સમૂહ નુકશાન થાય છે. જેમ જેમ તાપમાન વધે છે, તેમ તેમ એસીટાલ્ડીહાઇડ, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, મિથેન અને હાઇડ્રોજન ક્રમિક રીતે રચાય છે. નોંધનીય છે કે, સમૂહનો માત્ર 28% ભાગ 300 °C પર જાળવી રાખવામાં આવ્યો હતો, જે સૂચવે છે કે NADES 8(a)38,39 ના આંતરિક ગુણધર્મો ખામીયુક્ત હોઈ શકે છે.
નવા રાસાયણિક બંધનોની રચના વિશે માહિતી મેળવવા માટે, ફોરિયર ટ્રાન્સફોર્મ ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (FTIR) દ્વારા કુદરતી ઊંડા યુટેક્ટિક સોલવન્ટ્સ (NADES) ના તાજા તૈયાર કરેલા સસ્પેન્શનનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું. NADES સસ્પેન્શનના સ્પેક્ટ્રમની તુલના શુદ્ધ સાઇટ્રિક એસિડ (CA) અને ગ્લિસરોલ (Gly) ના સ્પેક્ટ્રા સાથે કરીને વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું. CA સ્પેક્ટ્રમે 1752 1/cm અને 1673 1/cm પર સ્પષ્ટ શિખરો દર્શાવ્યા, જે C=O બોન્ડના ખેંચાણના સ્પંદનોનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે અને CA ની લાક્ષણિકતા પણ છે. વધુમાં, આકૃતિ 9 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, ફિંગરપ્રિન્ટ ક્ષેત્રમાં 1360 1/cm પર OH બેન્ડિંગ વાઇબ્રેશનમાં નોંધપાત્ર ફેરફાર જોવા મળ્યો.
તેવી જ રીતે, ગ્લિસરોલના કિસ્સામાં, OH સ્ટ્રેચિંગ અને બેન્ડિંગ સ્પંદનોના શિફ્ટ્સ અનુક્રમે 3291 1/cm અને 1414 1/cm ના તરંગ ક્રમાંકો પર જોવા મળ્યા. હવે, તૈયાર કરેલા NADES ના સ્પેક્ટ્રમનું વિશ્લેષણ કરીને, સ્પેક્ટ્રમમાં નોંધપાત્ર શિફ્ટ જોવા મળી. આકૃતિ 7 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, C=O બોન્ડનું સ્ટ્રેચિંગ સ્પંદન 1752 1/cm થી 1720 1/cm અને ગ્લિસરોલના -OH બોન્ડનું બેન્ડિંગ સ્પંદન 1414 1/cm થી 1359 1/cm માં ખસી ગયું. તરંગ ક્રમાંકોમાં આ શિફ્ટ્સ ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવિટીમાં ફેરફાર દર્શાવે છે, જે NADES ની રચનામાં નવા રાસાયણિક બંધનોની રચના સૂચવે છે.