Ташаккур барои боздид аз Nature.com. Версияи браузере, ки шумо истифода мебаред, дастгирии маҳдуди CSS дорад. Барои беҳтарин таҷриба, мо тавсия медиҳем, ки шумо браузери навшударо истифода баред (ё режими мутобиқатро дар Internet Explorer ғайрифаъол кунед). Дар айни замон, барои таъмини дастгирии доимӣ, мо сайтро бе услубҳо ва JavaScript намоиш медиҳем.
Ҳиссаи бозори системаҳои яхдонии адсорбсионӣ ва насосҳои гармӣ дар муқоиса бо системаҳои анъанавии компрессорӣ ҳанӯз нисбатан кам аст. Сарфи назар аз бартарии бузурги истифодаи гармии арзон (ба ҷои корҳои гаронбаҳои барқӣ), татбиқи системаҳое, ки ба принсипҳои адсорбсия асос ёфтаанд, то ҳол бо чанд барномаи мушаххас маҳдуд аст. Камбудии асосие, ки бояд бартараф карда шавад, коҳиши қувваи мушаххас аз сабаби паст будани гузаронандагии гармӣ ва устувории пасти адсорбент мебошад. Системаҳои яхдонии тиҷоратии адсорбсионӣ дар сатҳи муосири муосир ба адсорберҳо асос ёфтаанд, ки дар асоси мубодилаи гармии плитавӣ барои беҳтар кардани иқтидори хунуккунӣ пӯшонида шудаанд. Натиҷаҳо маълуманд, ки кам кардани ғафсии рӯйпӯш боиси коҳиши импеданси интиқоли масса мегардад ва афзоиши таносуби масоҳати сатҳ ба ҳаҷми сохторҳои гузаронанда қудратро бе коҳиш додани самаранокӣ зиёд мекунад. Нахҳои металлии истифодашуда дар ин кор метавонанд масоҳати мушаххаси сатҳро дар диапазони 2500-50,000 м2/м3 таъмин кунанд. Се усул барои ба даст овардани рӯйпӯшҳои хеле тунук, вале устувори гидратҳои намак дар сатҳҳои металлӣ, аз ҷумла нахҳои металлӣ, барои истеҳсоли рӯйпӯшҳо бори аввал мубодилаи гармии зичии баланди барқро нишон медиҳанд. Коркарди сатҳӣ, ки ба анодизатсияи алюминий асос ёфтааст, барои эҷоди пайванди қавитар байни рӯйпӯш ва субстрат интихоб карда мешавад. Сохтори микроскопияи сатҳи ҳосилшуда бо истифода аз микроскопияи электронии сканкунӣ таҳлил карда шуд. Спектроскопияи инфрасурхи Фурйе бо инъикоси умумии камшуда ва спектроскопияи рентгении парокандаи энергия барои санҷидани мавҷудияти намудҳои дилхоҳ дар озмоиш истифода шуданд. Қобилияти онҳо барои ташкил кардани гидратҳо тавассути таҳлили якҷояи термогравиметрӣ (TGA)/таҳлили термогравиметрии дифференсиалӣ (DTG) тасдиқ карда шуд. Дар рӯйпӯши MgSO4 сифати пасти зиёда аз 0,07 г (об)/г (композит) пайдо шуд, ки нишонаҳои хушкшавиро дар тақрибан 60 °C нишон медод ва пас аз регидрататсия такроршаванда буд. Натиҷаҳои мусбат инчунин бо SrCl2 ва ZnSO4 бо фарқияти массаи тақрибан 0,02 г/г дар зери 100 °C ба даст оварда шуданд. Гидроксиэтилселлюлоза ҳамчун илова барои баланд бардоштани устуворӣ ва часпиши рӯйпӯш интихоб карда шуд. Хусусиятҳои адсорбсионии маҳсулот бо истифода аз TGA-DTG ҳамзамон арзёбӣ карда шуданд ва часпиши онҳо бо усуле, ки бар асоси санҷишҳои дар ISO2409 тавсифшуда асос ёфтааст, тавсиф карда шуд. Мувофиқат ва часпиши рӯйпӯши CaCl2 ҳангоми нигоҳ доштани қобилияти адсорбсии он бо фарқияти вазни тақрибан 0,1 г/г дар ҳарорати камтар аз 100 °C ба таври назаррас беҳтар карда мешавад. Илова бар ин, MgSO4 қобилияти ташаккули гидратҳоро нигоҳ медорад ва фарқияти массаро дар ҳарорати камтар аз 100 °C беш аз 0,04 г/г нишон медиҳад. Дар ниҳоят, нахҳои металлии пӯшонидашуда тафтиш карда мешаванд. Натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки гузариши самараноки гармии сохтори нах, ки бо Al2(SO4)3 пӯшонида шудааст, метавонад дар муқоиса бо ҳаҷми Al2(SO4)3 холис 4,7 маротиба зиёдтар бошад. Рӯйпӯши рӯйпӯшҳои омӯхташуда ба таври визуалӣ тафтиш карда шуд ва сохтори дохилӣ бо истифода аз тасвири микроскопии буришҳои уфуқӣ арзёбӣ карда шуд. Рӯйпӯши Al2(SO4)3 бо ғафсии тақрибан 50 мкм ба даст оварда шуд, аммо раванди умумӣ бояд барои ба даст овардани тақсимоти якхелатар оптимизатсия карда шавад.
Системаҳои адсорбсия дар тӯли чанд даҳсолаи охир таваҷҷӯҳи зиёдро ба худ ҷалб кардаанд, зеро онҳо алтернативаи аз ҷиҳати экологӣ тозаро ба насосҳои гармии фишурда ё системаҳои яхдон пешниҳод мекунанд. Бо баланд шудани стандартҳои бароҳатӣ ва ҳарорати миёнаи ҷаҳонӣ, системаҳои адсорбсия метавонанд дар ояндаи наздик вобастагиро ба сӯзишвории истихроҷшаванда коҳиш диҳанд. Илова бар ин, ҳама гуна беҳбудиҳо дар яхдонҳои адсорбсия ё насосҳои гармӣ метавонанд ба нигоҳдории энергияи гармӣ интиқол дода шаванд, ки ин афзоиши иловагии потенсиали истифодаи самараноки энергияи аввалияро ифода мекунад. Бартарии асосии насосҳои гармии адсорбсия ва системаҳои яхдон дар он аст, ки онҳо метавонанд бо массаи гармии кам кор кунанд. Ин онҳоро барои манбаъҳои ҳарорати паст, ба монанди энергияи офтобӣ ё гармии партов мувофиқ мегардонад. Аз нигоҳи истифодаи нигоҳдории энергия, адсорбсия бартарии зичии баландтари энергия ва парокандагии камтари энергияро дар муқоиса бо нигоҳдории гармии оқилона ё ниҳон дорад.
Насосҳои гармии адсорбсионӣ ва системаҳои яхдонӣ ҳамон давраи термодинамикиро, ки ҳамтоёни фишурдани буғи онҳо доранд, риоя мекунанд. Фарқи асосӣ иваз кардани ҷузъҳои компрессор бо адсорберҳо мебошад. Унсур қодир аст буғи хунуккунандаи фишори пастро дар ҳарорати мӯътадил адсорбсия кунад ва ҳатто вақте ки моеъ хунук аст, хунуккунандаи бештарро бухор кунад. Барои истисно кардани энталпияи адсорбсия (экзотерм), сардшавии доимии адсорберро таъмин кардан зарур аст. Адсорбер дар ҳарорати баланд барқарор карда мешавад, ки боиси десорбсияи буғи хунуккунанда мегардад. Гармкунӣ бояд барои таъмини энталпияи десорбсия (эндотермӣ) идома ёбад. Азбаски равандҳои адсорбсия бо тағирёбии ҳарорат тавсиф мешаванд, зичии баланди қувва гузаронандагии баланди гармиро талаб мекунад. Аммо, гузаронандагии пасти гармӣ бешубҳа камбудии асосӣ дар аксари барномаҳо мебошад.
Мушкилоти асосии гузаронандагӣ баланд бардоштани арзиши миёнаи он ҳангоми нигоҳ доштани роҳи интиқол, ки ҷараёни буғҳои адсорбсия/десорбсияро таъмин мекунад, мебошад. Барои ноил шудан ба ин, ду равиш маъмулан истифода мешаванд: ивазкунандаҳои гармии композитӣ ва ивазкунандаҳои гармии пӯшонидашуда. Маводҳои композитии маъмултарин ва муваффақтарин онҳое мебошанд, ки иловаҳои карбонӣ, яъне графити васеъшуда, карбони фаъолшуда ё нахҳои карбонро истифода мебаранд. Оливейра ва дигарон 2 хокаи графити васеъшударо бо хлориди калсий пур карданд, то адсорбереро бо иқтидори махсуси хунуккунӣ (SCP) то 306 Вт/кг ва коэффитсиенти иҷроиш (COP) то 0,46 истеҳсол кунанд. Заячковский ва дигарон 3 комбинатсияи графити васеъшуда, нахи карбон ва хлориди калсийро бо гузаронандагии умумии 15 Вт/мК пешниҳод карданд. Ҷиан ва дигарон 4 композитҳоро бо графити табиии васеъшуда (ENG-TSA) ҳамчун субстрат дар давраи хунуккунии думарҳилавии адсорбсия бо кислотаи сулфат озмоиш карданд. Модел COP-ро аз 0,215 то 0,285 ва SCP-ро аз 161,4 то 260,74 Вт/кг пешгӯӣ кард.
То ҳол роҳи ҳали аз ҳама мувофиқ ивазкунандаи гармии пӯшонидашуда мебошад. Механизмҳои пӯшонидани ин ивазкунандаҳои гармиро метавон ба ду категория тақсим кард: синтези мустақим ва часпакҳо. Усули муваффақтарин синтези мустақим аст, ки ташаккули маводҳои адсорбсиониро мустақиман дар сатҳи ивазкунандаҳои гармӣ аз реагентҳои мувофиқ дар бар мегирад. Sotech5 усули синтези зеолити пӯшонидашударо барои истифода дар як қатор хунуккунакҳои истеҳсолкардаи Fahrenheit GmbH патент кардааст. Шнабел ва дигарон6 кори ду зеолити пӯшонидашударо дар пӯлоди зангногир санҷиданд. Аммо, ин усул танҳо бо адсорбентҳои мушаххас кор мекунад, ки пӯшонидани онҳоро бо часпакҳо алтернативаи ҷолиб мегардонад. Пайвасткунакҳо моддаҳои ғайрифаъол мебошанд, ки барои дастгирии часпакии сорбент ва/ё интиқоли масса интихоб шудаанд, аммо дар адсорбсия ё беҳтар кардани гузаронандагӣ ягон нақш надоранд. Френи ва дигарон 7 ивазкунандаи гармии алюминийи пӯшонидашуда бо зеолити AQSOA-Z02, ки бо пайвандкунандаи гилӣ устувор карда шудаанд. Калабрезе ва дигарон8 омода кардани пӯшишҳои зеолитро бо пайвандкунакҳои полимерӣ омӯхтанд. Аммон ва ҳамкоронаш9 усули тайёр кардани рӯйпӯшҳои зеолити сӯрохдорро аз омехтаҳои магнитии спирти поливинил пешниҳод карданд. Алюминий (алюминий) инчунин ҳамчун пайвандкунандаи 10 дар адсорбер истифода мешавад. То ҷое ки мо медонем, селлюлоза ва гидроксиэтилселлюлоза танҳо дар якҷоягӣ бо адсорбентҳои физикӣ11,12 истифода мешаванд. Баъзан ширеш барои ранг истифода намешавад, балки барои сохтани сохтори 13 мустақилона истифода мешавад. Омезиши матритсаҳои полимерии алгинат бо гидратҳои сершумори намак сохторҳои чандири таркибиро ташкил медиҳанд, ки ҳангоми хушкшавӣ аз ихроҷ пешгирӣ мекунанд ва интиқоли кофии массаро таъмин мекунанд. Гилҳо ба монанди бентонит ва аттапулгит ҳамчун пайвандкунанда барои тайёр кардани композитҳо15,16,17 истифода шудаанд. Этилселлюлоза барои микрокапсулятсияи хлориди калсий18 ё сулфиди натрий19 истифода шудааст.
Композитҳо бо сохтори металлии сӯрохдорро метавон ба мубодилаи гармии иловагӣ ва мубодилаи гармии рӯйпӯшшуда тақсим кард. Бартарии ин сохторҳо масоҳати баланди сатҳи хос аст. Ин боиси афзоиши сатҳи тамос байни адсорбент ва металл бе илова кардани массаи инертӣ мегардад, ки самаранокии умумии давраи яхдонро коҳиш медиҳад. Ланг ва дигарон 20 гузаронандагии умумии адсорбери цеолитро бо сохтори асали алюминий беҳтар карданд. Гиллерминот ва дигарон 21 гузаронандагии гармии қабатҳои цеолити NaX-ро бо кафки мис ва никел беҳтар карданд. Гарчанде ки композитҳо ҳамчун маводҳои тағйирёбии фаза (PCM) истифода мешаванд, бозёфтҳои Ли ва дигарон 22 ва Жао ва дигарон 23 низ барои хемосорбсия ҷолибанд. Онҳо самаранокии графити васеъшуда ва кафки металлиро муқоиса карданд ва ба хулосае омаданд, ки охирин танҳо дар сурате афзалтар аст, ки зангзанӣ мушкиле набошад. Паломба ва дигарон ба наздикӣ дигар сохторҳои сӯрохи металлиро муқоиса карданд24. Ван дер Пал ва дигарон намакҳои металлии дар кафкҳо ҷойгиршударо омӯхтанд25. Ҳамаи мисолҳои қаблӣ ба қабатҳои зичи адсорбентҳои зарраӣ мувофиқат мекунанд. Сохторҳои сӯрохидори металлӣ амалан барои пӯшонидани адсорберҳо истифода намешаванд, ки ин роҳи ҳалли оптималӣ аст. Мисоли пайвастшавӣ ба зеолитҳоро дар Виттштадт ва дигарон 26 дидан мумкин аст, аммо бо вуҷуди зичии баланди энергияи онҳо 27, ҳеҷ гуна кӯшише барои пайваст кардани гидратҳои намак анҷом дода нашудааст.
Ҳамин тариқ, дар ин мақола се усули тайёр кардани рӯйпӯшҳои адсорбентӣ баррасӣ карда мешаванд: (1) рӯйпӯши пайвандкунанда, (2) реаксияи мустақим ва (3) коркарди сатҳӣ. Гидроксиэтилселлюлоза дар ин кор пайвандкунандаи интихобшуда буд, зеро устувории қаблан гузоришшуда ва часпиши хуби рӯйпӯш дар якҷоягӣ бо адсорбентҳои физикӣ буд. Ин усул дар аввал барои рӯйпӯшҳои ҳамвор таҳқиқ шуда, баъдтар ба сохторҳои нахи металлӣ татбиқ карда шуд. Қаблан, таҳлили пешакии имконияти реаксияҳои кимиёвӣ бо ташаккули рӯйпӯшҳои адсорбентӣ гузориш дода шуда буд. Таҷрибаи қаблӣ ҳоло ба рӯйпӯши сохторҳои нахи металлӣ интиқол дода мешавад. Коркарди сатҳӣ, ки барои ин кор интихоб шудааст, усулест, ки ба анодизатсияи алюминий асос ёфтааст. Анодизатсияи алюминий бомуваффақият бо намакҳои металлӣ барои мақсадҳои эстетикӣ якҷоя карда шудааст29. Дар ин ҳолатҳо, рӯйпӯшҳои хеле устувор ва ба зангзанӣ тобовар ба даст оварда мешаванд. Аммо, онҳо наметавонанд ягон раванди адсорбсия ё десорбсияро анҷом диҳанд. Ин мақола варианти ин равишро пешниҳод мекунад, ки имкон медиҳад масса бо истифода аз хосиятҳои часпаки раванди аслӣ ҳаракат кунад. То ҷое ки мо медонем, ҳеҷ яке аз усулҳои дар ин ҷо тавсифшуда қаблан омӯхта нашудаанд. Онҳо як технологияи нави хеле ҷолибро муаррифӣ мекунанд, зеро онҳо имкон медиҳанд, ки рӯйпӯшҳои адсорбенти гидратдор ташаккул ёбанд, ки нисбат ба адсорбентҳои физикии зуд-зуд омӯхташаванда як қатор бартариҳо доранд.
Пластинаҳои алюминии штампшуда, ки ҳамчун субстрат барои ин таҷрибаҳо истифода мешуданд, аз ҷониби ALINVEST Břidličná, Ҷумҳурии Чех пешниҳод карда шуданд. Онҳо дорои 98,11% алюминий, 1,3622% оҳан, 0,3618% манган ва нишонаҳои мис, магний, кремний, титан, руҳ, хром ва никел мебошанд.
Маводҳое, ки барои истеҳсоли композитҳо интихоб карда мешаванд, мувофиқи хосиятҳои термодинамикии онҳо, яъне вобаста ба миқдори обе, ки онҳо метавонанд дар ҳарорати камтар аз 120°C адсорбсия/десорбсия кунанд, интихоб карда мешаванд.
Сулфати магний (MgSO4) яке аз ҷолибтарин ва омӯхташудаи намакҳои гидратшуда мебошад30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41. Хусусиятҳои термодинамикӣ ба таври систематикӣ чен карда шуда, барои истифода дар соҳаҳои яхдонҳои адсорбсионӣ, насосҳои гармӣ ва нигоҳдории энергия мувофиқ дониста шуданд. Сулфати хушки магний CAS-Nr.7487-88-9 99% (Grüssing GmbH, Filsum, Niedersachsen, Олмон) истифода шуд.
Хлориди калсий (CaCl2) (H319) як намаки дигари хуб омӯхташуда аст, зеро гидраташ хосиятҳои ҷолиби термодинамикӣ дорад41,42,43,44. Гексагидрати хлориди калсий CAS-№ 7774-34-7 97% истифода шудааст (Grüssing, GmbH, Filsum, Niedersachsen, Олмон).
Сульфати руҳ (ZnSO4) (H3O2, H318, H410) ва гидратҳои он дорои хосиятҳои термодинамикӣ мебошанд, ки барои равандҳои адсорбсияи ҳарорати паст мувофиқанд45,46. Гептагидрати сулфати руҳ CAS-Nr.7733-02-0 99.5% (Grüssing GmbH, Filsum, Niedersachsen, Олмон) истифода шудааст.
Хлориди стронций (SrCl2) (H318) инчунин хосиятҳои термодинамикии ҷолиб дорад4,45,47 гарчанде ки он аксар вақт бо аммиак дар тадқиқоти насоси гармии адсорбсия ё нигоҳдории энергия якҷоя карда мешавад. Барои синтез гексагидрати хлориди стронций CAS-Nr.10.476-85-4 99.0–102.0% (Sigma Aldrich, Сент-Луис, Миссури, ИМА) истифода шудааст.
Сульфати мис (CuSO4) (H302, H315, H319, H410) дар байни гидратҳое нест, ки дар адабиёти касбӣ зуд-зуд пайдо мешаванд, гарчанде ки хосиятҳои термодинамикии он барои истифода дар ҳарорати паст ҷолибанд48,49. Барои синтез сулфати мис CAS-Nr.7758-99-8 99% (Sigma Aldrich, Сент-Луис, MO, ИМА) истифода шудааст.
Хлориди магний (MgCl2) яке аз намакҳои гидратшуда мебошад, ки ба наздикӣ дар соҳаи нигоҳдории энергияи гармӣ таваҷҷӯҳи бештарро ба худ ҷалб кардааст50,51. Барои таҷрибаҳо гексагидрати хлориди магний CAS-Nr.7791-18-6 дараҷаи тозаи дорусозӣ (Applichem GmbH., Дармштадт, Олмон) истифода шудааст.
Тавре ки дар боло қайд карда шуд, гидроксиэтилселлюлоза аз сабаби натиҷаҳои мусбат дар истифодаҳои монанд интихоб карда шуд. Маводи истифодашуда дар синтези мо гидроксиэтилселлюлоза CAS-Nr 9004-62-0 (Sigma Aldrich, Сент-Луис, MO, ИМА) мебошад.
Нахҳои металлӣ аз симҳои кӯтоҳе, ки бо роҳи фишурдан ва пухтан ба ҳам пайваст шудаанд, сохта мешаванд, ки ин раванд бо номи истихроҷи гудохтаи тигелӣ (CME)52 маълум аст. Ин маънои онро дорад, ки гузариши гармии онҳо на танҳо аз гузариши ҳаҷмии металлҳои истифодашуда дар истеҳсолот ва сӯрохии сохтори ниҳоӣ, балки аз сифати пайвандҳо байни риштаҳо низ вобаста аст. Нахҳо изотропӣ нестанд ва ҳангоми истеҳсол майл доранд, ки дар самти муайян тақсим шаванд, ки ин гузариши гармиро дар самти кундаланг хеле пасттар мекунад.
Хусусиятҳои ҷабби об бо истифода аз таҳлили ҳамзамони термогравиметрӣ (TGA)/таҳлили дифференсиалии термогравиметрӣ (DTG) дар бастаи вакуумӣ (Netzsch TG 209 F1 Libra) таҳқиқ карда шуданд. Андозагирӣ дар атмосфераи нитрогени равон бо суръати ҷараёни 10 мл/дақ ва диапазони ҳарорат аз 25 то 150°C дар тигелҳои оксиди алюминий анҷом дода шуданд. Суръати гармкунӣ 1°C/дақ буд, вазни намуна аз 10 то 20 мг фарқ мекард, қарори он 0,1 мкг буд. Дар ин кор бояд қайд кард, ки фарқияти масса барои як воҳиди сатҳи воҳид номуайянии калон дорад. Намунаҳои истифодашуда дар TGA-DTG хеле хурд ва номунтазам бурида шудаанд, ки муайян кардани масоҳати онҳоро нодуруст мегардонад. Ин арзишҳоро танҳо дар сурати ба назар гирифтани инҳирофҳои калон ба масоҳати калонтар экстраполятсия кардан мумкин аст.
Спектрҳои инфрасурхи инъикоси пурраи Фурйе, ки суст шудааст (ATR-FTIR), дар спектрометри Bruker Vertex 80 v FTIR (Bruker Optik GmbH, Лейпциг, Олмон) бо истифода аз лавозимоти платинаи ATR (Bruker Optik GmbH, Олмон) ба даст оварда шуданд. Спектрҳои кристаллҳои алмоси хушки холис пеш аз истифодаи намунаҳо ҳамчун замина барои андозагириҳои таҷрибавӣ мустақиман дар вакуум чен карда шуданд. Намунаҳо дар вакуум бо истифода аз қарори спектрии 2 см-1 ва шумораи миёнаи сканҳо 32 чен карда шуданд. Шумораи мавҷҳо аз 8000 то 500 см-1 мебошанд. Таҳлили спектрӣ бо истифода аз барномаи OPUS анҷом дода шуд.
Таҳлили SEM бо истифода аз DSM 982 Gemini аз Zeiss дар шиддатҳои шитобёбандаи 2 ва 5 кВ анҷом дода шуд. Спектроскопияи рентгении парокандакунандаи энергия (EDX) бо истифода аз Thermo Fischer System 7 бо детектори дрифти кремнийи хунуккардашуда (SSD) бо истифода аз Peltier анҷом дода шуд.
Омодасозии лавҳаҳои металлӣ мувофиқи тартиби монанд ба 53 анҷом дода шуд. Аввал лавҳаро дар 50% кислотаи сулфат ғӯтондан лозим аст. 15 дақиқа. Сипас, онҳо ба маҳлули 1 М гидроксиди натрий барои тақрибан 10 сония ворид карда шуданд. Сипас, намунаҳо бо миқдори зиёди оби тозашуда шуста шуданд ва сипас дар оби тозашуда барои 30 дақиқа тар карда шуданд. Пас аз коркарди пешакии сатҳ, намунаҳо дар маҳлули сершудаи 3% HEC ва намаки мақсаднок ғӯтонида шуданд. Дар ниҳоят, онҳоро гирифта, дар ҳарорати 60°C хушк кунед.
Усули анодкунӣ қабати табиии оксиди металли ғайрифаъолро тақвият ва мустаҳкам мекунад. Панелҳои алюминий бо кислотаи сулфат дар ҳолати сахтшуда анод карда шуда, сипас дар оби гарм мӯҳр карда шуданд. Анодкунӣ пас аз кандакории аввалия бо 1 мол/л NaOH (600 сония) ва сипас безараргардонӣ дар 1 мол/л HNO3 (60 сония) анҷом дода шуд. Маҳлули электролит омехтаи 2.3 М H2SO4, 0.01 М Al2(SO4)3 ва 1 М MgSO4 + 7H2O мебошад. Анодкунӣ дар (40 ± 1)°C, 30 мА/см2 барои 1200 сония анҷом дода шуд. Раванди мӯҳркунӣ дар маҳлулҳои гуногуни оби шӯр, чунон ки дар маводҳо тавсиф шудааст (MgSO4, CaCl2, ZnSO4, SrCl2, CuSO4, MgCl2) анҷом дода шуд. Намуна дар он барои 1800 сония ҷӯшонида мешавад.
Се усули гуногуни истеҳсоли композитҳо таҳқиқ карда шуданд: пӯшиши часпак, аксуламали мустақим ва коркарди сатҳӣ. Афзалиятҳо ва нуқсонҳои ҳар як усули омӯзиш ба таври систематикӣ таҳлил ва баррасӣ карда мешаванд. Барои арзёбии натиҷаҳо мушоҳидаи мустақим, нанотасвир ва таҳлили кимиёвӣ/элементӣ истифода шуданд.
Анодкунӣ ҳамчун усули коркарди сатҳи табдилдиҳӣ барои афзоиши часпакии гидратҳои намак интихоб карда шуд. Ин коркарди рӯизаминӣ сохтори сӯрохии алюминий (глинозем)-ро мустақиман дар сатҳи алюминий эҷод мекунад. Анъанавӣ, ин усул аз ду марҳила иборат аст: марҳилаи аввал сохтори сӯрохии оксиди алюминийро эҷод мекунад ва марҳилаи дуюм пӯшиши гидроксиди алюминийро эҷод мекунад, ки сӯрохиҳоро мепӯшад. Дар зер ду усули бастани намак бидуни бастани дастрасӣ ба фазаи газ оварда шудаанд. Аввалин аз системаи асали мумдор иборат аст, ки найчаҳои хурди оксиди алюминий (Al2O3)-ро истифода мебаранд, ки дар марҳилаи аввал барои нигоҳ доштани кристаллҳои адсорбент ва афзоиши часпакии он ба сатҳҳои металлӣ ба даст оварда шудаанд. Асалҳои мумдор диаметри тақрибан 50 нм ва дарозии 200 нм доранд (Расми 1а). Тавре ки қаблан зикр гардид, ин ковокиҳо одатан дар марҳилаи дуюм бо қабати тунуки боэмити Al2O(OH)2, ки бо раванди ҷӯшонидани найчаи алюминий дастгирӣ карда мешавад, баста мешаванд. Дар усули дуюм, ин раванди мӯҳркунӣ ба тарзе тағйир дода мешавад, ки кристаллҳои намак дар қабати якхелаи пӯшонандаи боэмит (Al2O(OH)), ки дар ин ҳолат барои мӯҳркунӣ истифода намешавад, сабт мешаванд. Марҳилаи дуюм дар маҳлули сершудаи намаки мувофиқ анҷом дода мешавад. Нақшҳои тавсифшуда андозаҳои диапазони 50-100 нм доранд ва ба қатраҳои пошидашуда монанданд (Расми 1б). Сатҳи ба даст овардашуда, ки дар натиҷаи раванди мӯҳркунӣ ба даст оварда шудааст, дорои сохтори фазоии намоён бо майдони тамоси зиёдшуда мебошад. Ин намунаи сатҳӣ, дар баробари конфигуратсияҳои зиёди пайвандкунии онҳо, барои интиқол ва нигоҳ доштани кристаллҳои намак беҳтарин аст. Ҳарду сохтори тавсифшуда воқеан сӯрохдор ба назар мерасанд ва ковокиҳои хурд доранд, ки барои нигоҳ доштани гидратҳои намак ва адсорбер кардани буғҳо ба намак ҳангоми кори адсорбер мувофиқанд. Аммо, таҳлили элементҳои ин сатҳҳо бо истифода аз EDX метавонад миқдори ками магний ва сулфурро дар сатҳи боэмит муайян кунад, ки дар ҳолати сатҳи алюминий муайян карда намешаванд.
ATR-FTIR-и намуна тасдиқ кард, ки ин унсур сулфати магний аст (нигаред ба расми 2b). Спектр қуллаҳои хоси ионҳои сулфатро дар 610–680 ва 1080–1130 см–1 ва қуллаҳои хоси шабакавии оби 1600–1700 см–1 ва 3200–3800 см–1-ро нишон медиҳад (нигаред ба расми 2a, c). Мавҷудияти ионҳои магний қариб ки спектрро тағйир намедиҳад54.
(а) EDX-и лавҳаи алюминии MgSO4, ки бо бомит пӯшонида шудааст, (б) Спектрҳои ATR-FTIR-и рӯйпӯшҳои бомит ва MgSO4, (в) Спектрҳои ATR-FTIR-и MgSO4-и холис.
Нигоҳ доштани самаранокии адсорбсия аз ҷониби TGA тасдиқ карда шуд. Дар расми 3b қуллаи десорбсияи тақрибан 60°C нишон дода шудааст. Ин қулла ба ҳарорати ду қуллае, ки дар TGA-и намаки холис мушоҳида шудаанд, мувофиқат намекунад (Расми 3a). Такрорпазирии давраи адсорбсия-десорбсия арзёбӣ карда шуд ва пас аз ҷойгир кардани намунаҳо дар атмосфераи намнок ҳамон каҷ мушоҳида карда шуд (Расми 3c). Тафовутҳое, ки дар марҳилаи дуюми десорбсия мушоҳида мешаванд, метавонанд натиҷаи хушкшавӣ дар атмосфераи равон бошанд, зеро ин аксар вақт ба хушкшавии нопурра оварда мерасонад. Ин арзишҳо тақрибан ба 17,9 г/м2 дар хушкшавии аввал ва 10,3 г/м2 дар хушкшавии дуюм мувофиқат мекунанд.
Муқоисаи таҳлили TGA-и боҳмит ва MgSO4: таҳлили TGA-и MgSO4-и холис (а), омехта (б) ва пас аз регидрататсия (в).
Ҳамин усул бо хлориди калсий ҳамчун адсорбент анҷом дода шуд. Натиҷаҳо дар расми 4 оварда шудаанд. Санҷиши визуалии сатҳ тағйироти ночизеро дар дурахши металлӣ ошкор кард. Пӯст қариб намоён нест. SEM мавҷудияти кристаллҳои хурдро, ки дар сатҳ баробар тақсим шудаанд, тасдиқ кард. Аммо, TGA дар ҳарорати аз 150°C пасттар хушкшавиро нишон надод. Ин метавонад аз он сабаб бошад, ки таносуби намак дар муқоиса бо массаи умумии субстрат барои муайян кардан аз ҷониби TGA хеле хурд аст.
Натиҷаҳои коркарди сатҳии рӯйпӯши сулфати мис бо усули анодкунӣ дар расми 5 нишон дода шудаанд. Дар ин ҳолат, воридшавии пешбинишудаи CuSO4 ба сохтори оксиди Al рух надод. Ба ҷои ин, сӯзанҳои фуҷур мушоҳида мешаванд, зеро онҳо одатан барои гидроксиди мис Cu(OH)2 истифода мешаванд, ки бо рангҳои маъмулии фирӯза истифода мешаванд.
Коркарди сатҳи анодшуда инчунин дар якҷоягӣ бо хлориди стронций санҷида шуд. Натиҷаҳо фарогирии нобаробарро нишон доданд (нигаред ба расми 6a). Барои муайян кардани он, ки оё намак тамоми сатҳро фаро гирифтааст, таҳлили EDX гузаронида шуд. Хати каҷ барои нуқта дар минтақаи хокистарӣ (нуқтаи 1 дар расми 6b) стронций кам ва алюминийи зиёдро нишон медиҳад. Ин нишон медиҳад, ки миқдори ками стронций дар минтақаи ченшуда мавҷуд аст, ки ин нишон медиҳад, ки фарогирии пасти хлориди стронций кам аст. Баръакс, минтақаҳои сафед миқдори зиёди стронций ва миқдори ками алюминий доранд (нуқтаҳои 2-6 дар расми 6b). Таҳлили EDX дар минтақаи сафед нуқтаҳои ториктарро (нуқтаҳои 2 ва 4 дар расми 6b), хлори кам ва сулфури зиёд нишон медиҳад. Ин метавонад аз пайдоиши сулфати стронций шаҳодат диҳад. Нуқтаҳои равшантар миқдори зиёди хлор ва миқдори ками сулфурро инъикос мекунанд (нуқтаҳои 3, 5 ва 6 дар расми 6b). Инро бо он далел шарҳ додан мумкин аст, ки қисми асосии пӯшиши сафед аз хлориди стронцийи пешбинишуда иборат аст. TGA-и намуна тафсири таҳлилро бо қулла дар ҳарорати хоси хлориди стронцийи холис тасдиқ кард (Расми 6c). Арзиши ками онҳоро метавон бо қисмати ками намак дар муқоиса бо массаи такягоҳи металлӣ асоснок кард. Массаи десорбсия, ки дар таҷрибаҳо муайян карда шуд, ба миқдори 7,3 г/м2, ки дар як воҳиди масоҳати адсорбер дар ҳарорати 150°C ҷудо мешавад, мувофиқат мекунад.
Рӯйпӯшҳои сулфати руҳ, ки бо элоксал коркард шудаанд, низ санҷида шуданд. Аз нигоҳи макроскопӣ, рӯйпӯш як қабати хеле тунук ва якхела аст (Расми 7a). Аммо, SEM майдони сатҳеро ошкор кард, ки бо кристаллҳои хурд пӯшонида шудааст, ки бо ҷойҳои холӣ ҷудо шудаанд (Расми 7b). TGA-и рӯйпӯш ва субстрат бо намаки холис муқоиса карда шуд (Расми 7c). Намаки холис дар 59.1°C як қуллаи асимметрӣ дорад. Алюминийи пӯшонидашуда дар 55.5°C ва 61.3°C ду қуллаи хурдро нишон дод, ки мавҷудияти гидрати сулфати руҳро нишон медиҳад. Тафовути масса, ки дар таҷриба ошкор карда шуд, ба 10.9 г/м2 дар ҳарорати хушкшавии 150°C мувофиқат мекунад.
Мисли дархости қаблӣ53, гидроксиэтилселлюлоза ҳамчун пайвандкунанда барои беҳтар кардани часпакӣ ва устувории рӯйпӯши сорбент истифода шудааст. Мутобиқати мавод ва таъсири он ба самаранокии адсорбсия аз ҷониби TGA арзёбӣ карда шуд. Таҳлил нисбат ба массаи умумӣ гузаронида мешавад, яъне намуна пластинаи металлиро дар бар мегирад, ки ҳамчун субстрати рӯйпӯш истифода мешавад. Часпакӣ бо истифода аз санҷише, ки бар асоси санҷиши буриши салибӣ, ки дар мушаххасоти ISO2409 муайян шудааст, санҷида мешавад (вобаста ба ғафсӣ ва паҳнои мушаххасот, наметавонад ба мушаххасоти ҷудокунии буриш ҷавобгӯ бошад).
Пӯшонидани панелҳо бо хлориди калсий (CaCl2) (нигаред ба расми 8a) боиси тақсимоти нобаробар гардид, ки дар пӯшиши алюминии холис, ки барои санҷиши буриши кундаланг истифода шудааст, мушоҳида нашуд. Дар муқоиса бо натиҷаҳои CaCl2 холис, TGA (расми 8b) ду қуллаи хосро нишон медиҳад, ки мутаносибан ба самти ҳарорати пасттари 40 ва 20°C ҳаракат кардаанд. Санҷиши буриши кундаланг имкон намедиҳад, ки намунаи CaCl2 холис (намунаи дар тарафи рост дар расми 8c) як таҳшини хокашакл аст, ки зарраҳои болоиро тоза мекунад. Натиҷаҳои HEC як пӯшиши хеле тунук ва якхеларо бо часпиши қаноатбахш нишон доданд. Тафовути масса, ки дар расми 8b нишон дода шудааст, ба 51,3 г/м2 барои як воҳиди масоҳати адсорбер дар ҳарорати 150°C мувофиқат мекунад.
Натиҷаҳои мусбат аз ҷиҳати часпакӣ ва якрангӣ бо сулфати магний (MgSO4) низ ба даст оварда шуданд (нигаред ба расми 9). Таҳлили раванди десорбсияи рӯйпӯш мавҷудияти як қуллаи тақрибан 60°C-ро нишон дод. Ин ҳарорат ба марҳилаи асосии десорбсия, ки дар хушкшавии намакҳои холис дида мешавад, мувофиқат мекунад, ки марҳилаи дигарро дар ҳарорати 44°C ифода мекунад. Он ба гузариш аз гексагидрат ба пентагидрат мувофиқат мекунад ва дар мавриди рӯйпӯшҳо бо пайвасткунандаҳо мушоҳида намешавад. Санҷишҳои буриши уфуқӣ нисбат ба рӯйпӯшҳое, ки бо истифода аз намаки холис сохта шудаанд, тақсимот ва часпакии беҳтарро нишон медиҳанд. Тафовути масса, ки дар TGA-DTC мушоҳида шудааст, ба 18,4 г/м2 барои як воҳиди массаи адсорбер дар ҳарорати 150°C мувофиқат мекунад.
Аз сабаби ноҳамвории сатҳ, хлориди стронций (SrCl2) дар болҳо пӯшиши нобаробар дорад (Расми 10a). Аммо, натиҷаҳои санҷиши буриши кундаланг тақсимоти якхеларо бо часпиши назаррас беҳтаршуда нишон доданд (Расми 10c). Таҳлили TGA фарқияти хеле ночизро дар вазн нишон дод, ки ин бояд аз сабаби миқдори камтари намак дар муқоиса бо субстрати металлӣ бошад. Аммо, қадамҳои каҷ мавҷудияти раванди хушкшавиро нишон медиҳанд, гарчанде ки қулла бо ҳарорате, ки ҳангоми тавсифи намаки холис ба даст оварда мешавад, алоқаманд аст. Қуллаҳо дар 110°C ва 70.2°C, ки дар расмҳои 10b мушоҳида шудаанд, ҳангоми таҳлили намаки холис низ пайдо шуданд. Аммо, қадами асосии хушкшавие, ки дар намаки холис дар 50°C мушоҳида шудааст, дар каҷҳо бо истифода аз пайвандак инъикос наёфтааст. Баръакс, омехтаи пайвандак ду қулларо дар 20.2°C ва 94.1°C нишон дод, ки барои намаки холис чен карда нашудаанд (Расми 10b). Дар ҳарорати 150°C, фарқияти массаи мушоҳидашуда ба 7,2 г/м2 барои як воҳиди масоҳати адсорбер мувофиқат мекунад.
Омезиши HEC ва сулфати руҳ (ZnSO4) натиҷаҳои қобили қабул надод (Расми 11). Таҳлили TGA дар металли пӯшонидашуда ягон раванди хушкшавиро ошкор накард. Гарчанде ки тақсимот ва часпиши пӯшиш беҳтар шудааст, хосиятҳои он то ҳол аз беҳтарин дуранд.
Роҳи соддатарини пӯшонидани нахҳои металлӣ бо қабати тунук ва яксон ин импрегнатсияи тар аст (расми 12a), ки омода кардани намаки мақсаднок ва импрегнатсияи нахҳои металлиро бо маҳлули обӣ дар бар мегирад.
Ҳангоми омодагӣ ба обёрии тар, ду мушкили асосӣ ба миён меоянд. Аз як тараф, шиддати сатҳии маҳлули шӯр монеъи воридшавии дурусти моеъ ба сохтори сӯрохдор мегардад. Кристаллизатсия дар сатҳи берунӣ (расми 12d) ва ҳубобчаҳои ҳавои дар дохили сохтор ҷамъшуда (расми 12c) танҳо бо роҳи паст кардани шиддати сатҳии об ва пешакӣ тар кардани намуна бо оби тозашуда кам карда мешаванд. Ҳалшавии маҷбурӣ дар намуна бо роҳи холӣ кардани ҳавои дарунӣ ё бо роҳи эҷоди ҷараёни маҳлул дар сохтор роҳҳои дигари муассири таъмини пуршавии пурраи сохтор мебошанд.
Мушкили дуюме, ки ҳангоми тайёрӣ дучор шуд, тоза кардани плёнка аз қисми намак буд (нигаред ба расми 12b). Ин падида бо пайдоиши рӯйпӯши хушк дар сатҳи ҳалшавӣ тавсиф мешавад, ки хушкшавии бо роҳи конвективӣ ангезишёфтаро бозмедорад ва раванди ангезишёфтаи диффузияро оғоз мекунад. Механизми дуюм нисбат ба аввалӣ хеле сусттар аст. Дар натиҷа, барои муддати муносиби хушккунӣ ҳарорати баланд лозим аст, ки хатари пайдоиши ҳубобчаҳоро дар дохили намуна зиёд мекунад. Ин мушкилот бо ҷорӣ кардани усули алтернативии кристаллизатсия, ки на ба тағирёбии консентратсия (бухоршавӣ), балки ба тағирёбии ҳарорат асос ёфтааст (чунон ки дар мисоли MgSO4 дар расми 13), ҳал карда мешавад.
Намунаи схематикии раванди кристаллизатсия ҳангоми хунуккунӣ ва ҷудо кардани фазаҳои сахт ва моеъ бо истифода аз MgSO4.
Маҳлулҳои намаки сершударо бо истифода аз ин усул дар ҳарорати хонагӣ (HT) ё болотар аз он тайёр кардан мумкин аст. Дар ҳолати аввал, кристаллизатсия бо паст кардани ҳарорат аз ҳарорати хонагӣ поёнтар маҷбур карда шуд. Дар ҳолати дуюм, кристаллизатсия ҳангоми хунук кардани намуна то ҳарорати хонагӣ (RT) ба амал омад. Натиҷа омехтаи кристаллҳо (B) ва ҳалшуда (A) мебошад, ки қисми моеъи он бо ҳавои фишурда хориҷ карда мешавад. Ин равиш на танҳо аз пайдоиши плёнка дар ин гидратҳо пешгирӣ мекунад, балки вақти заруриро барои тайёр кардани дигар композитҳо низ кам мекунад. Аммо, хориҷ кардани моеъ бо ҳавои фишурда боиси кристаллизатсияи иловагии намак мегардад, ки дар натиҷа пӯшиши ғафстар ба вуҷуд меояд.
Усули дигаре, ки метавонад барои пӯшонидани сатҳҳои металлӣ истифода шавад, истеҳсоли мустақими намакҳои мақсаднок тавассути реаксияҳои кимиёвӣ мебошад. Мубодилаи гармии пӯшонидашуда, ки тавассути реаксияи кислотаҳо дар сатҳҳои металлии парҳо ва найчаҳо сохта шудаанд, як қатор бартариҳоро доранд, чунон ки дар таҳқиқоти қаблии мо гузориш шудааст. Татбиқи ин усул ба нахҳо бо сабаби пайдоиши газҳо ҳангоми реаксия ба натиҷаҳои хеле бад оварда расонд. Фишори ҳубобчаҳои гази гидроген дар дохили зонд ҷамъ мешавад ва ҳангоми партофтани маҳсулот тағйир меёбад (Расми 14а).
Рӯйпӯш тавассути реаксияи кимиёвӣ барои назорати беҳтари ғафсӣ ва тақсимоти рӯйпӯш тағйир дода шудааст. Ин усул гузаронидани ҷараёни тумани кислотаро аз намуна дар бар мегирад (Расми 14б). Интизор меравад, ки ин бо роҳи реаксия бо металли субстрат рӯйпӯши якхела ба даст орад. Натиҷаҳо қаноатбахш буданд, аммо раванд хеле суст буд, ки онро усули муассир ҳисоб кардан мумкин нест (Расми 14в). Вақти кӯтоҳтари реаксияро бо гармкунии маҳаллӣ ба даст овардан мумкин аст.
Барои бартараф кардани камбудиҳои усулҳои дар боло зикршуда, усули рӯйпӯшкунӣ, ки ба истифодаи часпакҳо асос ёфтааст, омӯхта шудааст. HEC дар асоси натиҷаҳои дар бахши қаблӣ пешниҳодшуда интихоб карда шуд. Ҳамаи намунаҳо бо 3% вазн омода карда шуданд. Пайвандкунанда бо намак омехта карда мешавад. Нахҳо мувофиқи ҳамон тартибе, ки барои қабурғаҳо истифода мешуд, пешакӣ коркард карда шуданд, яъне дар 50% ҳаҷм дар давоми 15 дақиқа дар кислотаи сулфат тар карда шуданд, сипас дар гидроксиди натрий барои 20 сония тар карда шуданд, дар оби тозашуда шуста шуданд ва дар ниҳоят дар оби тозашуда барои 30 дақиқа тар карда шуданд. Дар ин ҳолат, пеш аз импрегнация як қадами иловагӣ илова карда шуд. Намунаро кӯтоҳ дар маҳлули намаки мақсадноки моеъ тар кунед ва тақрибан 60°C хушк кунед. Ин раванд барои тағир додани сатҳи металл тарҳрезӣ шудааст, ки дар марҳилаи ниҳоӣ ҷойҳои ядрошавӣ эҷод мекунад, ки тақсимоти рӯйпӯшро беҳтар мекунанд. Сохтори нахдор як тараф дорад, ки дар он риштаҳо тунуктар ва зич ҷойгир шудаанд ва тарафи муқобил дар он риштаҳо ғафстар ва камтар тақсим шудаанд. Ин натиҷаи 52 раванди истеҳсолӣ мебошад.
Натиҷаҳои хлориди калсий (CaCl2) дар Ҷадвали 1 ҷамъбаст ва бо расмҳо нишон дода шудаанд. Пӯшиши хуб пас аз эмгузаронӣ. Ҳатто он риштаҳое, ки дар рӯи онҳо кристаллҳои намоён набуданд, инъикоси металлии камшударо доштанд, ки аз тағирёбии ранг шаҳодат медиҳад. Аммо, пас аз он ки намунаҳо бо омехтаи обии CaCl2 ва HEC тар карда шуданд ва дар ҳарорати тақрибан 60°C хушк карда шуданд, пӯшишҳо дар буришҳои сохторҳо ҷамъ карда шуданд. Ин таъсире аст, ки аз шиддати сатҳии маҳлул ба вуҷуд омадааст. Пас аз тар кардан, моеъ дар дохили намуна аз сабаби шиддати сатҳии худ боқӣ мемонад. Асосан, он дар буришҳои сохторҳо рух медиҳад. Тарафи беҳтарини намуна якчанд сӯрохиҳо дорад, ки бо намак пур карда шудаанд. Вазн пас аз пӯшиш 0,06 г/см3 зиёд шуд.
Рӯйпӯшкунӣ бо сулфати магний (MgSO4) барои ҳар як воҳиди ҳаҷм намаки бештар ба вуҷуд овард (Ҷадвали 2). Дар ин ҳолат, афзоиши ченшуда 0,09 г/см3 аст. Раванди кишт боиси фарогирии васеи намуна гардид. Пас аз раванди рӯйпӯшкунӣ, намак минтақаҳои калони тарафи тунуки намунаро мебандад. Илова бар ин, баъзе минтақаҳои мат баста мешаванд, аммо баъзе сӯрохӣ нигоҳ дошта мешаванд. Дар ин ҳолат, ташаккули намак дар чорроҳаи сохторҳо ба осонӣ мушоҳида мешавад, ки тасдиқ мекунад, ки раванди рӯйпӯшкунӣ асосан аз сабаби шиддати сатҳии моеъ аст, на аз таъсири мутақобилаи байни намак ва зеризаминии металлӣ.
Натиҷаҳои омезиши хлориди стронций (SrCl2) ва HEC хосиятҳои монандро ба мисолҳои қаблӣ нишон доданд (Ҷадвали 3). Дар ин ҳолат, тарафи тунуки намуна қариб пурра пӯшонида шудааст. Танҳо сӯрохиҳои алоҳида намоёнанд, ки ҳангоми хушккунӣ дар натиҷаи ҷудошавии буғ аз намуна ба вуҷуд меоянд. Нақшаи мушоҳидашуда дар тарафи мат ба ҳолати қаблӣ хеле монанд аст, минтақа бо намак баста шудааст ва нахҳо пурра пӯшонида нашудаанд.
Барои арзёбии таъсири мусбати сохтори нахдор ба кори гармии мубодилакунандаи гармӣ, гузариши самараноки гармии сохтори нахдори пӯшонидашуда муайян ва бо маводи холиси пӯшонидашуда муқоиса карда шуд. Гузаронидани гармӣ мувофиқи ASTM D 5470-2017 бо истифода аз дастгоҳи панели ҳамвор, ки дар расми 15a нишон дода шудааст, бо истифода аз маводи истинодӣ бо гузариши гармии маълум чен карда шуд. Дар муқоиса бо дигар усулҳои андозагирии муваққатӣ, ин принсип барои маводҳои сӯрохдор, ки дар таҳқиқоти ҷорӣ истифода мешаванд, муфид аст, зеро андозагирӣ дар ҳолати устувор ва бо андозаи кофии намуна (масоҳати пойгоҳ 30 × 30 мм2, баландии тақрибан 15 мм) анҷом дода мешаванд. Намунаҳои маводи пӯшонидашудаи холис (истинодӣ) ва сохтори нахи пӯшонидашуда барои андозагирӣ дар самти нах ва амудӣ ба самти нах барои арзёбии таъсири гузариши гармии анизотропӣ омода карда шуданд. Намунаҳо дар рӯи замин (резаи P320) майда карда шуданд, то таъсири ноҳамвории сатҳ аз сабаби омодасозии намуна, ки сохтори дохили намунаро инъикос намекунад, ба ҳадди ақал расонида шавад.