nature.com ని సందర్శించినందుకు ధన్యవాదాలు. మీరు ఉపయోగిస్తున్న బ్రౌజర్ వెర్షన్ పరిమిత CSS మద్దతును కలిగి ఉంది. ఉత్తమ అనుభవం కోసం, తాజా బ్రౌజర్ వెర్షన్‌ను ఉపయోగించమని మేము సిఫార్సు చేస్తున్నాము (లేదా ఇంటర్నెట్ ఎక్స్‌ప్లోరర్‌లో అనుకూలత మోడ్‌ను ఆఫ్ చేయడం). అదనంగా, నిరంతర మద్దతును నిర్ధారించడానికి, ఈ సైట్ శైలులు లేదా జావాస్క్రిప్ట్‌ను కలిగి ఉండదు.
క్లాస్టిక్ రిజర్వాయర్లలో షేల్ విస్తరణ గణనీయమైన సమస్యలను సృష్టిస్తుంది, ఇది బావిబోర్ అస్థిరతకు దారితీస్తుంది. పర్యావరణ కారణాల దృష్ట్యా, చమురు ఆధారిత డ్రిల్లింగ్ ద్రవం కంటే షేల్ ఇన్హిబిటర్లతో కూడిన నీటి ఆధారిత డ్రిల్లింగ్ ద్రవాన్ని ఉపయోగించడం మంచిది. అయానిక్ ద్రవాలు (ILలు) వాటి ట్యూనబుల్ లక్షణాలు మరియు బలమైన ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ లక్షణాల కారణంగా షేల్ ఇన్హిబిటర్లుగా చాలా దృష్టిని ఆకర్షించాయి. అయితే, డ్రిల్లింగ్ ద్రవాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించే ఇమిడాజోలిల్-ఆధారిత అయానిక్ ద్రవాలు (ILలు) విషపూరితమైనవి, జీవఅధోకరణం చెందనివి మరియు ఖరీదైనవిగా నిరూపించబడ్డాయి. డీప్ యూటెక్టిక్ ద్రావకాలు (DES) అయానిక్ ద్రవాలకు మరింత ఖర్చుతో కూడుకున్నవి మరియు తక్కువ విషపూరిత ప్రత్యామ్నాయంగా పరిగణించబడతాయి, అయితే అవి ఇప్పటికీ అవసరమైన పర్యావరణ స్థిరత్వాన్ని సాధించడంలో విఫలమవుతాయి. ఈ రంగంలో ఇటీవలి పురోగతులు నిజమైన పర్యావరణ అనుకూలతకు ప్రసిద్ధి చెందిన సహజ డీప్ యూటెక్టిక్ ద్రావకాలు (NADES) ప్రవేశపెట్టడానికి దారితీశాయి. ఈ అధ్యయనం NADESలను పరిశోధించింది, వీటిలో సిట్రిక్ యాసిడ్ (హైడ్రోజన్ బాండ్ అంగీకారకంగా) మరియు గ్లిసరాల్ (హైడ్రోజన్ బాండ్ దాతగా) డ్రిల్లింగ్ ద్రవ సంకలనాలుగా ఉంటాయి. NADES-ఆధారిత డ్రిల్లింగ్ ద్రవాలను API 13B-1 ప్రకారం అభివృద్ధి చేశారు మరియు వాటి పనితీరును పొటాషియం క్లోరైడ్-ఆధారిత డ్రిల్లింగ్ ద్రవాలు, ఇమిడాజోలియం-ఆధారిత అయానిక్ ద్రవాలు మరియు కోలిన్ క్లోరైడ్:యూరియా-DES-ఆధారిత డ్రిల్లింగ్ ద్రవాలతో పోల్చారు. యాజమాన్య NADESల యొక్క భౌతిక రసాయన లక్షణాలను వివరంగా వివరించబడింది. డ్రిల్లింగ్ ద్రవం యొక్క భూగర్భ లక్షణాలు, ద్రవ నష్టం మరియు షేల్ నిరోధక లక్షణాలను అధ్యయనం సమయంలో మూల్యాంకనం చేశారు మరియు 3% NADESల సాంద్రత వద్ద, దిగుబడి ఒత్తిడి/ప్లాస్టిక్ స్నిగ్ధత నిష్పత్తి (YP/PV) పెరిగిందని, మట్టి కేక్ మందం 26% తగ్గిందని మరియు వడపోత పరిమాణం 30.1% తగ్గిందని చూపబడింది. ముఖ్యంగా, NADES 49.14% ఆకట్టుకునే విస్తరణ నిరోధక రేటును సాధించింది మరియు షేల్ ఉత్పత్తిని 86.36% పెంచింది. ఈ ఫలితాలు NADES ఉపరితల కార్యాచరణ, జీటా సంభావ్యత మరియు క్లేస్ యొక్క ఇంటర్‌లేయర్ అంతరాన్ని సవరించే సామర్థ్యానికి కారణమని చెప్పవచ్చు, వీటిని అంతర్లీన విధానాలను అర్థం చేసుకోవడానికి ఈ పత్రంలో చర్చించబడింది. ఈ స్థిరమైన డ్రిల్లింగ్ ద్రవం సాంప్రదాయ షేల్ తుప్పు నిరోధకాలకు విషరహిత, ఖర్చుతో కూడుకున్న మరియు అత్యంత ప్రభావవంతమైన ప్రత్యామ్నాయాన్ని అందించడం ద్వారా డ్రిల్లింగ్ పరిశ్రమలో విప్లవాత్మక మార్పులు తీసుకువస్తుందని, పర్యావరణ అనుకూల డ్రిల్లింగ్ పద్ధతులకు మార్గం సుగమం చేస్తుందని భావిస్తున్నారు.
షేల్ అనేది బహుముఖ ప్రజ్ఞ కలిగిన శిల, ఇది హైడ్రోకార్బన్‌లకు మూలంగా మరియు రిజర్వాయర్‌గా పనిచేస్తుంది మరియు దాని పోరస్ నిర్మాణం1 ఈ విలువైన వనరుల ఉత్పత్తి మరియు నిల్వ రెండింటికీ సామర్థ్యాన్ని అందిస్తుంది. అయితే, షేల్‌లో మోంట్‌మోరిల్లోనైట్, స్మెక్టైట్, కయోలినైట్ మరియు లైట్ వంటి బంకమట్టి ఖనిజాలు పుష్కలంగా ఉన్నాయి, ఇవి నీటికి గురైనప్పుడు వాపుకు గురయ్యే అవకాశం ఉంది, ఇది డ్రిల్లింగ్ కార్యకలాపాల సమయంలో బావిబోర్ అస్థిరతకు దారితీస్తుంది2,3. ఈ సమస్యలు ఉత్పాదకత లేని సమయం (NPT) మరియు ఇరుక్కుపోయిన పైపులు, కోల్పోయిన బురద ప్రసరణ, బావిబోర్ కూలిపోవడం మరియు బిట్ ఫౌలింగ్, రికవరీ సమయం మరియు ఖర్చు పెరగడం వంటి అనేక కార్యాచరణ సమస్యలకు దారితీయవచ్చు. సాంప్రదాయకంగా, చమురు ఆధారిత డ్రిల్లింగ్ ద్రవాలు (OBDF) షేల్ విస్తరణను నిరోధించే సామర్థ్యం కారణంగా షేల్ నిర్మాణాలకు ప్రాధాన్యతనిస్తున్నాయి4. అయితే, చమురు ఆధారిత డ్రిల్లింగ్ ద్రవాల వాడకం అధిక ఖర్చులు మరియు పర్యావరణ ప్రమాదాలను కలిగి ఉంటుంది. సింథటిక్-ఆధారిత డ్రిల్లింగ్ ద్రవాలు (SBDF) ప్రత్యామ్నాయంగా పరిగణించబడ్డాయి, కానీ అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద వాటి అనుకూలత సంతృప్తికరంగా లేదు. నీటి ఆధారిత డ్రిల్లింగ్ ద్రవాలు (WBDF) ఆకర్షణీయమైన పరిష్కారం ఎందుకంటే అవి OBDF5 కంటే సురక్షితమైనవి, పర్యావరణ అనుకూలమైనవి మరియు ఖర్చుతో కూడుకున్నవి. పొటాషియం క్లోరైడ్, లైమ్, సిలికేట్ మరియు పాలిమర్ వంటి సాంప్రదాయ నిరోధకాలతో సహా WBDF యొక్క షేల్ నిరోధక సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి వివిధ షేల్ నిరోధకాలు ఉపయోగించబడ్డాయి. అయితే, ఈ నిరోధకాలు ప్రభావం మరియు పర్యావరణ ప్రభావం పరంగా పరిమితులను కలిగి ఉన్నాయి, ముఖ్యంగా పొటాషియం క్లోరైడ్ నిరోధకాలలో అధిక K+ సాంద్రత మరియు సిలికేట్ల pH సున్నితత్వం కారణంగా. 6 డ్రిల్లింగ్ ద్రవ రియాలజీని మెరుగుపరచడానికి మరియు షేల్ వాపు మరియు హైడ్రేట్ ఏర్పడకుండా నిరోధించడానికి అయానిక్ ద్రవాలను డ్రిల్లింగ్ ద్రవ సంకలనాలుగా ఉపయోగించే అవకాశాన్ని పరిశోధకులు అన్వేషించారు. అయితే, ఈ అయానిక్ ద్రవాలు, ముఖ్యంగా ఇమిడాజోలైల్ కాటయాన్‌లను కలిగి ఉన్నవి, సాధారణంగా విషపూరితమైనవి, ఖరీదైనవి, జీవఅధోకరణం చెందనివి మరియు సంక్లిష్టమైన తయారీ ప్రక్రియలు అవసరం. ఈ సమస్యలను పరిష్కరించడానికి, ప్రజలు మరింత ఆర్థికంగా మరియు పర్యావరణ అనుకూలంగా ఉండే ప్రత్యామ్నాయం కోసం వెతకడం ప్రారంభించారు, ఇది లోతైన యూటెక్టిక్ ద్రావకాలు (DES) ఆవిర్భావానికి దారితీసింది. DES అనేది ఒక నిర్దిష్ట మోలార్ నిష్పత్తి మరియు ఉష్ణోగ్రత వద్ద హైడ్రోజన్ బాండ్ దాత (HBD) మరియు హైడ్రోజన్ బాండ్ అంగీకారకం (HBA) ద్వారా ఏర్పడిన యూటెక్టిక్ మిశ్రమం. ఈ యుటెక్టిక్ మిశ్రమాలు వాటి వ్యక్తిగత భాగాల కంటే తక్కువ ద్రవీభవన స్థానాలను కలిగి ఉంటాయి, ప్రధానంగా హైడ్రోజన్ బంధాల వల్ల కలిగే చార్జ్ డీలోకలైజేషన్ కారణంగా. లాటిస్ శక్తి, ఎంట్రోపీ మార్పు మరియు అయాన్లు మరియు HBD మధ్య పరస్పర చర్యలతో సహా అనేక అంశాలు DES యొక్క ద్రవీభవన స్థానాన్ని తగ్గించడంలో కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి.
మునుపటి అధ్యయనాలలో, షేల్ విస్తరణ సమస్యను పరిష్కరించడానికి నీటి ఆధారిత డ్రిల్లింగ్ ద్రవానికి వివిధ సంకలనాలు జోడించబడ్డాయి. ఉదాహరణకు, ఓఫీ మరియు ఇతరులు 1-బ్యూటైల్-3-మిథైలిమిడాజోలియం క్లోరైడ్ (BMIM-Cl) ను జోడించారు, ఇది మట్టి కేక్ మందాన్ని (50% వరకు) గణనీయంగా తగ్గించింది మరియు వివిధ ఉష్ణోగ్రతలలో YP/PV విలువను 11 తగ్గించింది. హువాంగ్ మరియు ఇతరులు అయానిక్ ద్రవాలను (ప్రత్యేకంగా, 1-హెక్సిల్-3-మిథైలిమిడాజోలియం బ్రోమైడ్ మరియు 1,2-బిస్ (3-హెక్సిలిమిడాజోల్-1-యిల్) ఈథేన్ బ్రోమైడ్) Na-Bt కణాలతో కలిపి ఉపయోగించారు మరియు షేల్ వాపును వరుసగా 86.43% మరియు 94.17% తగ్గించారు12. అదనంగా, యాంగ్ మరియు ఇతరులు. షేల్ వాపును వరుసగా 16.91% మరియు 5.81% తగ్గించడానికి 1-వినైల్-3-డోడెసిలిమిడాజోలియం బ్రోమైడ్ మరియు 1-వినైల్-3-టెట్రాడెసిలిమిడాజోలియం బ్రోమైడ్‌ను ఉపయోగించారు. 13 యాంగ్ మరియు ఇతరులు 1-వినైల్-3-ఇథైలిమిడాజోలియం బ్రోమైడ్‌ను కూడా ఉపయోగించారు మరియు షేల్ రికవరీని 40.60% వద్ద కొనసాగిస్తూ షేల్ విస్తరణను 31.62% తగ్గించారు. 14 అదనంగా, లూవో మరియు ఇతరులు షేల్ వాపును 80% తగ్గించడానికి 1-ఆక్టిల్-3-మిథైలిమిడాజోలియం టెట్రాఫ్లోరోబోరేట్‌ను ఉపయోగించారు. 15, 16 డై మరియు ఇతరులు షేల్‌ను నిరోధించడానికి అయానిక్ లిక్విడ్ కోపాలిమర్‌లను ఉపయోగించారు మరియు అమైన్ ఇన్హిబిటర్‌లతో పోలిస్తే లీనియర్ రికవరీలో 18% పెరుగుదలను సాధించారు. 17
అయానిక్ ద్రవాలకు కొన్ని ప్రతికూలతలు ఉన్నాయి, ఇది శాస్త్రవేత్తలను అయానిక్ ద్రవాలకు మరింత పర్యావరణ అనుకూల ప్రత్యామ్నాయాల కోసం వెతకడానికి ప్రేరేపించింది, అందువలన DES పుట్టింది. వినైల్ క్లోరైడ్ ప్రొపియోనిక్ ఆమ్లం (1:1), వినైల్ క్లోరైడ్ 3-ఫినైల్ప్రొపియోనిక్ ఆమ్లం (1:2), మరియు 3-మెర్కాప్టోప్రొపియోనిక్ ఆమ్లం + ఇటాకోనిక్ ఆమ్లం + వినైల్ క్లోరైడ్ (1:1:2) లతో కూడిన డీప్ యూటెక్టిక్ ద్రావకాలు (DES)ను ఉపయోగించిన మొదటి వ్యక్తి హంజియా, ఇది బెంటోనైట్ వాపును వరుసగా 68%, 58% మరియు 58% నిరోధించింది18. ఉచిత ప్రయోగంలో, MH రసూల్ గ్లిసరాల్ మరియు పొటాషియం కార్బోనేట్ (DES) యొక్క 2:1 నిష్పత్తిని ఉపయోగించారు మరియు షేల్ నమూనాల వాపును 87% తగ్గించారు19,20. షేల్ విస్తరణను 67% తగ్గించడానికి Ma యూరియా: వినైల్ క్లోరైడ్‌ను ఉపయోగించారు.21 రసూల్ మరియు ఇతరులు. DES మరియు పాలిమర్ కలయికను ద్వంద్వ-చర్య షేల్ నిరోధకంగా ఉపయోగించారు, ఇది అద్భుతమైన షేల్ నిరోధక ప్రభావాన్ని సాధించింది22.
డీప్ యూటెక్టిక్ ద్రావకాలు (DES) సాధారణంగా అయానిక్ ద్రవాలకు మరింత పర్యావరణ అనుకూల ప్రత్యామ్నాయంగా పరిగణించబడుతున్నప్పటికీ, అవి అమ్మోనియం లవణాలు వంటి విషపూరిత భాగాలను కూడా కలిగి ఉంటాయి, ఇది వాటి పర్యావరణ అనుకూలతను ప్రశ్నార్థకం చేస్తుంది. ఈ సమస్య సహజ డీప్ యూటెక్టిక్ ద్రావకాలు (NADES) అభివృద్ధికి దారితీసింది. అవి ఇప్పటికీ DESగా వర్గీకరించబడ్డాయి, కానీ పొటాషియం క్లోరైడ్ (KCl), కాల్షియం క్లోరైడ్ (CaCl2), ఎప్సమ్ లవణాలు (MgSO4.7H2O) మరియు ఇతరాలతో సహా సహజ పదార్థాలు మరియు లవణాలతో కూడి ఉంటాయి. DES మరియు NADES యొక్క అనేక సంభావ్య కలయికలు ఈ ప్రాంతంలో పరిశోధన కోసం విస్తృత పరిధిని తెరుస్తాయి మరియు వివిధ రంగాలలో అనువర్తనాలను కనుగొనగలవని భావిస్తున్నారు. అనేక మంది పరిశోధకులు వివిధ రకాల అనువర్తనాల్లో ప్రభావవంతంగా నిరూపించబడిన కొత్త DES కలయికలను విజయవంతంగా అభివృద్ధి చేశారు. ఉదాహరణకు, నాసర్ మరియు ఇతరులు. 2013 పొటాషియం కార్బోనేట్-ఆధారిత DESని సంశ్లేషణ చేసి దాని థర్మోఫిజికల్ లక్షణాలను అధ్యయనం చేశారు, ఇది తరువాత హైడ్రేట్ నిరోధం, డ్రిల్లింగ్ ఫ్లూయిడ్ సంకలనాలు, డీలినిఫికేషన్ మరియు నానోఫిబ్రిలేషన్ రంగాలలో అనువర్తనాలను కనుగొంది. 23 జోర్డీ కిమ్ మరియు సహోద్యోగులు ఆస్కార్బిక్ ఆమ్లం ఆధారిత NADES ను అభివృద్ధి చేశారు మరియు వివిధ అనువర్తనాల్లో దాని యాంటీఆక్సిడెంట్ లక్షణాలను అంచనా వేశారు. 24 క్రిస్టర్ మరియు ఇతరులు సిట్రిక్ ఆమ్లం ఆధారిత NADES ను అభివృద్ధి చేశారు మరియు కొల్లాజెన్ ఉత్పత్తులకు దాని సామర్థ్యాన్ని సహాయక పదార్థంగా గుర్తించారు. 25 లియు యి మరియు సహోద్యోగులు NADES యొక్క అనువర్తనాలను వెలికితీత మరియు క్రోమాటోగ్రఫీ మీడియాగా సమగ్ర సమీక్షలో సంగ్రహించారు, అయితే మిసాన్ మరియు ఇతరులు వ్యవసాయ-ఆహార రంగంలో NADES యొక్క విజయవంతమైన అనువర్తనాలను చర్చించారు. డ్రిల్లింగ్ ద్రవ పరిశోధకులు వాటి అనువర్తనాల్లో NADES యొక్క ప్రభావంపై దృష్టి పెట్టడం ప్రారంభించడం అత్యవసరం. ఇటీవలి కాలంలో. 2023లో, రసూల్ మరియు ఇతరులు ఆస్కార్బిక్ ఆమ్లం26, కాల్షియం క్లోరైడ్27, పొటాషియం క్లోరైడ్28 మరియు ఎప్సమ్ సాల్ట్29 ఆధారంగా సహజ డీప్ యూటెక్టిక్ ద్రావకాల యొక్క విభిన్న కలయికలను ఉపయోగించారు మరియు ఆకట్టుకునే షేల్ నిరోధం మరియు షేల్ రికవరీని సాధించారు. ఈ అధ్యయనం నీటి ఆధారిత డ్రిల్లింగ్ ద్రవాలలో పర్యావరణ అనుకూలమైన మరియు ప్రభావవంతమైన షేల్ నిరోధకంగా NADES (ముఖ్యంగా సిట్రిక్ యాసిడ్ మరియు గ్లిసరాల్ ఆధారిత సూత్రీకరణ) ను ప్రవేశపెట్టిన మొదటి అధ్యయనాలలో ఒకటి, ఇది అద్భుతమైన పర్యావరణ స్థిరత్వం, మెరుగైన షేల్ నిరోధక సామర్థ్యం మరియు KCl, ఇమిడాజోలైల్ ఆధారిత అయానిక్ ద్రవాలు మరియు సాంప్రదాయ DES వంటి సాంప్రదాయ నిరోధకాలతో పోలిస్తే మెరుగైన ద్రవ పనితీరును కలిగి ఉంటుంది.
ఈ అధ్యయనంలో సిట్రిక్ యాసిడ్ (CA) ఆధారిత NADES యొక్క అంతర్గత తయారీ ఉంటుంది, తరువాత వివరణాత్మక భౌతిక రసాయన లక్షణం మరియు డ్రిల్లింగ్ ద్రవ లక్షణాలను మరియు దాని వాపు నిరోధక సామర్థ్యాన్ని అంచనా వేయడానికి డ్రిల్లింగ్ ద్రవ సంకలితంగా దాని ఉపయోగం ఉంటుంది. ఈ అధ్యయనంలో, CA హైడ్రోజన్ బాండ్ అంగీకారకంగా పనిచేస్తుంది, అయితే గ్లిసరాల్ (గ్లై) షేల్ నిరోధక అధ్యయనాలలో NADES నిర్మాణం/ఎంపిక కోసం MH స్క్రీనింగ్ ప్రమాణాల ఆధారంగా ఎంపిక చేయబడిన హైడ్రోజన్ బాండ్ దాతగా పనిచేస్తుంది30. ఫోరియర్ ట్రాన్స్‌ఫార్మ్ ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ (FTIR), ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్షన్ (XRD) మరియు జీటా పొటెన్షియల్ (ZP) కొలతలు NADES-క్లే పరస్పర చర్యలను మరియు క్లే వల్ఫ్ ఇన్హిబిషన్‌కు అంతర్లీనంగా ఉన్న యంత్రాంగాన్ని విశదీకరిస్తాయి. అదనంగా, ఈ అధ్యయనం CA NADES ఆధారిత డ్రిల్లింగ్ ద్రవాన్ని 1-ఇథైల్-3-మిథైలిమిడాజోలియం క్లోరైడ్ [EMIM]Cl7,12,14,17,31, KCl మరియు కోలిన్ క్లోరైడ్:యూరియా (1:2) ఆధారంగా DES32తో పోల్చి షేల్ నిరోధంలో వాటి ప్రభావాన్ని పరిశోధించడానికి మరియు డ్రిల్లింగ్ ద్రవ పనితీరును మెరుగుపరచడానికి సహాయపడుతుంది.
సిట్రిక్ యాసిడ్ (మోనోహైడ్రేట్), గ్లిసరాల్ (99 USP), మరియు యూరియాలను మలేషియాలోని కౌలాలంపూర్‌లోని ఎవాకెమ్ నుండి కొనుగోలు చేశారు. కోలిన్ క్లోరైడ్ (>98%), [EMIM]Cl 98%, మరియు పొటాషియం క్లోరైడ్‌లను మలేషియాలోని సిగ్మా ఆల్డ్రిచ్ నుండి కొనుగోలు చేశారు. అన్ని రసాయనాల రసాయన నిర్మాణాలు చిత్రం 1లో చూపబడ్డాయి. ఆకుపచ్చ రేఖాచిత్రం ఈ అధ్యయనంలో ఉపయోగించిన ప్రధాన రసాయనాలను పోల్చింది: ఇమిడాజోలిల్ అయానిక్ ద్రవం, కోలిన్ క్లోరైడ్ (DES), సిట్రిక్ ఆమ్లం, గ్లిసరాల్, పొటాషియం క్లోరైడ్ మరియు NADES (సిట్రిక్ ఆమ్లం మరియు గ్లిసరాల్). ఈ అధ్యయనంలో ఉపయోగించిన రసాయనాల పర్యావరణ అనుకూలత పట్టిక పట్టిక 1లో ప్రదర్శించబడింది. పట్టికలో, ప్రతి రసాయనం విషపూరితం, జీవఅధోకరణం, ఖర్చు మరియు పర్యావరణ స్థిరత్వం ఆధారంగా రేట్ చేయబడింది.
ఈ అధ్యయనంలో ఉపయోగించిన పదార్థాల రసాయన నిర్మాణాలు: (ఎ) సిట్రిక్ ఆమ్లం, (బి) [EMIM]Cl, (సి) కోలిన్ క్లోరైడ్, మరియు (డి) గ్లిసరాల్.
CA (సహజ డీప్ యూటెక్టిక్ ద్రావకం) ఆధారిత NADES అభివృద్ధి కోసం హైడ్రోజన్ బాండ్ దాత (HBD) మరియు హైడ్రోజన్ బాండ్ యాక్సెప్టర్ (HBA) అభ్యర్థులను MH 30 ఎంపిక ప్రమాణాల ప్రకారం జాగ్రత్తగా ఎంపిక చేశారు, ఇవి NADES ను ప్రభావవంతమైన షేల్ ఇన్హిబిటర్లుగా అభివృద్ధి చేయడానికి ఉద్దేశించబడ్డాయి. ఈ ప్రమాణం ప్రకారం, పెద్ద సంఖ్యలో హైడ్రోజన్ బాండ్ దాతలు మరియు యాక్సెప్టర్లు అలాగే ధ్రువ క్రియాత్మక సమూహాలు ఉన్న భాగాలు NADES అభివృద్ధికి తగినవిగా పరిగణించబడతాయి.
అదనంగా, అయానిక్ ద్రవం [EMIM]Cl మరియు కోలిన్ క్లోరైడ్:యూరియా డీప్ యూటెక్టిక్ ద్రావకం (DES) లను ఈ అధ్యయనంలో పోలిక కోసం ఎంపిక చేశారు ఎందుకంటే అవి డ్రిల్లింగ్ ద్రవ సంకలనాలుగా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి33,34,35,36. అదనంగా, పొటాషియం క్లోరైడ్ (KCl) ఒక సాధారణ నిరోధకం కాబట్టి పోల్చబడింది.
యూటెక్టిక్ మిశ్రమాలను పొందడానికి సిట్రిక్ యాసిడ్ మరియు గ్లిసరాల్‌లను వేర్వేరు మోలార్ నిష్పత్తులలో కలిపారు. యూటెక్టిక్ మిశ్రమం టర్బిడిటీ లేని సజాతీయ, పారదర్శక ద్రవమని దృశ్య తనిఖీలో తేలింది, హైడ్రోజన్ బాండ్ దాత (HBD) మరియు హైడ్రోజన్ బాండ్ యాక్సెప్టర్ (HBA) ఈ యూటెక్టిక్ కూర్పులో విజయవంతంగా కలిపారని సూచిస్తుంది. HBD మరియు HBA యొక్క మిక్సింగ్ ప్రక్రియ యొక్క ఉష్ణోగ్రత-ఆధారిత ప్రవర్తనను గమనించడానికి ప్రాథమిక ప్రయోగాలు నిర్వహించబడ్డాయి. అందుబాటులో ఉన్న సాహిత్యం ప్రకారం, యూటెక్టిక్ మిశ్రమాల నిష్పత్తిని 50 °C, 70 °C మరియు 100 °C కంటే ఎక్కువ మూడు నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రతల వద్ద అంచనా వేశారు, ఇది యూటెక్టిక్ ఉష్ణోగ్రత సాధారణంగా 50–80 °C పరిధిలో ఉంటుందని సూచిస్తుంది. HBD మరియు HBA భాగాలను ఖచ్చితంగా తూకం వేయడానికి మెట్లర్ డిజిటల్ బ్యాలెన్స్ ఉపయోగించబడింది మరియు నియంత్రిత పరిస్థితులలో 100 rpm వద్ద HBD మరియు HBA లను వేడి చేయడానికి మరియు కదిలించడానికి థర్మో ఫిషర్ హాట్ ప్లేట్ ఉపయోగించబడింది.
మా సంశ్లేషణ చేయబడిన డీప్ యూటెక్టిక్ ద్రావకం (DES) యొక్క థర్మోఫిజికల్ లక్షణాలు, సాంద్రత, ఉపరితల ఉద్రిక్తత, వక్రీభవన సూచిక మరియు స్నిగ్ధతతో సహా, 289.15 నుండి 333.15 K వరకు ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో ఖచ్చితంగా కొలవబడ్డాయి. ఈ ఉష్ణోగ్రత పరిధిని ప్రధానంగా ఇప్పటికే ఉన్న పరికరాల పరిమితుల కారణంగా ఎంచుకున్నారని గమనించాలి. సమగ్ర విశ్లేషణలో ఈ NADES సూత్రీకరణ యొక్క వివిధ థర్మోఫిజికల్ లక్షణాల యొక్క లోతైన అధ్యయనం ఉంది, ఇది వివిధ ఉష్ణోగ్రతల పరిధిలో వాటి ప్రవర్తనను వెల్లడిస్తుంది. ఈ నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత పరిధిపై దృష్టి కేంద్రీకరించడం వలన అనేక అనువర్తనాలకు ప్రత్యేక ప్రాముఖ్యత కలిగిన NADES లక్షణాలపై అంతర్దృష్టులు లభిస్తాయి.
తయారుచేసిన NADES యొక్క ఉపరితల ఉద్రిక్తతను ఇంటర్‌ఫేషియల్ టెన్షన్ మీటర్ (IFT700) ఉపయోగించి 289.15 నుండి 333.15 K వరకు కొలుస్తారు. NADES బిందువులు నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడన పరిస్థితులలో కేశనాళిక సూదిని ఉపయోగించి పెద్ద పరిమాణంలో ద్రవంతో నిండిన గదిలో ఏర్పడతాయి. ఆధునిక ఇమేజింగ్ వ్యవస్థలు లాప్లేస్ సమీకరణాన్ని ఉపయోగించి ఇంటర్‌ఫేషియల్ ఉద్రిక్తతను లెక్కించడానికి తగిన రేఖాగణిత పారామితులను పరిచయం చేస్తాయి.
289.15 నుండి 333.15 K ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో తాజాగా తయారు చేయబడిన NADES యొక్క వక్రీభవన సూచికను నిర్ణయించడానికి ATAGO వక్రీభవన మాపకం ఉపయోగించబడింది. ఈ పరికరం కాంతి వక్రీభవన స్థాయిని అంచనా వేయడానికి ఉష్ణోగ్రతను నియంత్రించడానికి థర్మల్ మాడ్యూల్‌ను ఉపయోగిస్తుంది, స్థిరమైన-ఉష్ణోగ్రత నీటి స్నానం అవసరాన్ని తొలగిస్తుంది. వక్రీభవన మాపకం యొక్క ప్రిజం ఉపరితలాన్ని శుభ్రం చేయాలి మరియు నమూనా ద్రావణాన్ని దానిపై సమానంగా పంపిణీ చేయాలి. తెలిసిన ప్రామాణిక ద్రావణంతో క్రమాంకనం చేసి, ఆపై స్క్రీన్ నుండి వక్రీభవన సూచికను చదవండి.
బ్రూక్‌ఫీల్డ్ రొటేషనల్ విస్కోమీటర్ (క్రయోజెనిక్ రకం) ఉపయోగించి 30 rpm షీర్ రేటు మరియు 6 స్పిండిల్ సైజుతో 289.15 నుండి 333.15 K ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో తయారుచేసిన NADES యొక్క స్నిగ్ధతను కొలుస్తారు. ద్రవ నమూనాలో స్పిండిల్‌ను స్థిరమైన వేగంతో తిప్పడానికి అవసరమైన టార్క్‌ను నిర్ణయించడం ద్వారా విస్కోమీటర్ స్నిగ్ధతను కొలుస్తుంది. నమూనాను స్పిండిల్ కింద స్క్రీన్‌పై ఉంచి బిగించిన తర్వాత, విస్కోమీటర్ సెంటిపోయిస్ (cP)లో స్నిగ్ధతను ప్రదర్శిస్తుంది, ద్రవం యొక్క భూగర్భ లక్షణాలపై విలువైన సమాచారాన్ని అందిస్తుంది.
289.15–333.15 K ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో తాజాగా తయారుచేసిన సహజ డీప్ యూటెక్టిక్ ద్రావకం (NDEES) సాంద్రతను నిర్ణయించడానికి పోర్టబుల్ డెన్సిటీ మీటర్ DMA 35 బేసిక్ ఉపయోగించబడింది. పరికరంలో అంతర్నిర్మిత హీటర్ లేనందున, NADES సాంద్రత మీటర్‌ను ఉపయోగించే ముందు దానిని పేర్కొన్న ఉష్ణోగ్రతకు (± 2 °C) వేడి చేయాలి. ట్యూబ్ ద్వారా కనీసం 2 ml నమూనాను గీయండి మరియు సాంద్రత వెంటనే స్క్రీన్‌పై ప్రదర్శించబడుతుంది. అంతర్నిర్మిత హీటర్ లేకపోవడం వల్ల, కొలత ఫలితాలు ± 2 °C లోపాన్ని కలిగి ఉన్నాయని గమనించాలి.
289.15–333.15 K ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో తాజాగా తయారుచేసిన NADES యొక్క pH ను అంచనా వేయడానికి, మేము కెనిస్ బెంచ్‌టాప్ pH మీటర్‌ను ఉపయోగించాము. అంతర్నిర్మిత తాపన పరికరం లేనందున, NADES ను మొదట హాట్‌ప్లేట్ ఉపయోగించి కావలసిన ఉష్ణోగ్రతకు (± 2 °C) వేడి చేసి, ఆపై నేరుగా pH మీటర్‌తో కొలుస్తారు. pH మీటర్ ప్రోబ్‌ను NADES లో పూర్తిగా ముంచి, రీడింగ్ స్థిరీకరించబడిన తర్వాత తుది విలువను నమోదు చేయండి.
సహజ డీప్ యూటెక్టిక్ ద్రావకాల (NADES) యొక్క ఉష్ణ స్థిరత్వాన్ని అంచనా వేయడానికి థర్మోగ్రావిమెట్రిక్ విశ్లేషణ (TGA) ఉపయోగించబడింది. తాపన సమయంలో నమూనాలను విశ్లేషించారు. అధిక-ఖచ్చితత్వ సమతుల్యతను ఉపయోగించి మరియు తాపన ప్రక్రియను జాగ్రత్తగా పర్యవేక్షిస్తూ, ద్రవ్యరాశి నష్టం మరియు ఉష్ణోగ్రత యొక్క ప్లాట్‌ను రూపొందించారు. NADES నిమిషానికి 1 °C చొప్పున 0 నుండి 500 °C వరకు వేడి చేయబడింది.
ఈ ప్రక్రియను ప్రారంభించడానికి, NADES నమూనాను పూర్తిగా కలపాలి, సజాతీయపరచాలి మరియు ఉపరితల తేమను తొలగించాలి. తయారుచేసిన నమూనాను TGA క్యూవెట్‌లో ఉంచుతారు, ఇది సాధారణంగా అల్యూమినియం వంటి జడ పదార్థంతో తయారు చేయబడుతుంది. ఖచ్చితమైన ఫలితాలను నిర్ధారించడానికి, TGA పరికరాలు రిఫరెన్స్ మెటీరియల్‌లను ఉపయోగించి క్రమాంకనం చేయబడతాయి, సాధారణంగా బరువు ప్రమాణాలు. క్రమాంకనం చేసిన తర్వాత, TGA ప్రయోగం ప్రారంభమవుతుంది మరియు నమూనా నియంత్రిత పద్ధతిలో, సాధారణంగా స్థిరమైన రేటుతో వేడి చేయబడుతుంది. నమూనా బరువు మరియు ఉష్ణోగ్రత మధ్య సంబంధాన్ని నిరంతరం పర్యవేక్షించడం ప్రయోగంలో కీలకమైన భాగం. TGA పరికరాలు ఉష్ణోగ్రత, బరువు మరియు గ్యాస్ ప్రవాహం లేదా నమూనా ఉష్ణోగ్రత వంటి ఇతర పారామితులపై డేటాను సేకరిస్తాయి. TGA ప్రయోగం పూర్తయిన తర్వాత, సేకరించిన డేటాను ఉష్ణోగ్రత యొక్క విధిగా నమూనా బరువులో మార్పును నిర్ణయించడానికి విశ్లేషించబడుతుంది. ద్రవీభవన, బాష్పీభవనం, ఆక్సీకరణ లేదా కుళ్ళిపోవడం వంటి ప్రక్రియలతో సహా నమూనాలోని భౌతిక మరియు రసాయన మార్పులతో సంబంధం ఉన్న ఉష్ణోగ్రత పరిధులను నిర్ణయించడంలో ఈ సమాచారం విలువైనది.
నీటి ఆధారిత డ్రిల్లింగ్ ద్రవాన్ని API 13B-1 ప్రమాణం ప్రకారం జాగ్రత్తగా రూపొందించారు మరియు దాని నిర్దిష్ట కూర్పు సూచన కోసం పట్టిక 2లో జాబితా చేయబడింది. సహజ లోతైన యూటెక్టిక్ ద్రావకం (NADES) తయారీకి సిట్రిక్ ఆమ్లం మరియు గ్లిసరాల్ (99 USP) మలేషియాలోని సిగ్మా ఆల్డ్రిచ్ నుండి కొనుగోలు చేయబడ్డాయి. అదనంగా, సాంప్రదాయ షేల్ ఇన్హిబిటర్ పొటాషియం క్లోరైడ్ (KCl) ను కూడా మలేషియాలోని సిగ్మా ఆల్డ్రిచ్ నుండి కొనుగోలు చేశారు. డ్రిల్లింగ్ ద్రవం మరియు షేల్ నిరోధం యొక్క రియాలజీని మెరుగుపరచడంలో దాని గణనీయమైన ప్రభావం కారణంగా 98% కంటే ఎక్కువ స్వచ్ఛతతో 1-ఇథైల్, 3-మిథైలిమిడాజోలియం క్లోరైడ్ ([EMIM]Cl) ఎంపిక చేయబడింది, ఇది మునుపటి అధ్యయనాలలో నిర్ధారించబడింది. NADES యొక్క షేల్ నిరోధం పనితీరును అంచనా వేయడానికి KCl మరియు ([EMIM]Cl) రెండూ తులనాత్మక విశ్లేషణలో ఉపయోగించబడతాయి.
బెంటోనైట్‌లో షేల్ వాపుకు కారణమయ్యే "మోంట్‌మోరిల్లోనైట్" సమూహం ఉండటం వల్ల, చాలా మంది పరిశోధకులు షేల్ వాపును అధ్యయనం చేయడానికి బెంటోనైట్ రేకులను ఉపయోగించడానికే ఇష్టపడతారు. నిజమైన షేల్ కోర్ నమూనాలను పొందడం సవాలుతో కూడుకున్నది ఎందుకంటే కోరింగ్ ప్రక్రియ షేల్‌ను అస్థిరపరుస్తుంది, ఫలితంగా నమూనాలు పూర్తిగా షేల్ కావు కానీ సాధారణంగా ఇసుకరాయి మరియు సున్నపురాయి పొరల మిశ్రమాన్ని కలిగి ఉంటాయి. అదనంగా, షేల్ నమూనాలలో సాధారణంగా షేల్ వాపుకు కారణమయ్యే మోంట్‌మోరిల్లోనైట్ సమూహాలు ఉండవు మరియు అందువల్ల వాపు నిరోధక ప్రయోగాలకు అనుకూలం కాదు.
ఈ అధ్యయనంలో, మేము దాదాపు 2.54 సెం.మీ వ్యాసం కలిగిన పునర్నిర్మించిన బెంటోనైట్ కణాలను ఉపయోగించాము. 1600 psi వద్ద హైడ్రాలిక్ ప్రెస్‌లో 11.5 గ్రాముల సోడియం బెంటోనైట్ పౌడర్‌ను నొక్కడం ద్వారా కణికలను తయారు చేశారు. లీనియర్ డైలాటోమీటర్ (LD)లో ఉంచే ముందు కణికల మందాన్ని ఖచ్చితంగా కొలుస్తారు. అప్పుడు కణాలను డ్రిల్లింగ్ ద్రవ నమూనాలలో ముంచారు, వీటిలో బేస్ నమూనాలు మరియు షేల్ వాపును నివారించడానికి ఉపయోగించే ఇన్హిబిటర్లతో ఇంజెక్ట్ చేయబడిన నమూనాలు ఉన్నాయి. కణిక మందంలో మార్పును LDని ఉపయోగించి జాగ్రత్తగా పర్యవేక్షించారు, కొలతలు 60-సెకన్ల వ్యవధిలో 24 గంటలు నమోదు చేయబడ్డాయి.
బెంటోనైట్ యొక్క కూర్పు, ముఖ్యంగా దాని 47% మోంట్‌మోరిల్లోనైట్ భాగం, దాని భౌగోళిక లక్షణాలను అర్థం చేసుకోవడంలో కీలకమైన అంశం అని ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్షన్ చూపించింది. బెంటోనైట్ యొక్క మోంట్‌మోరిల్లోనైట్ భాగాలలో, మోంట్‌మోరిల్లోనైట్ ప్రధాన భాగం, ఇది మొత్తం భాగాలలో 88.6% వాటా కలిగి ఉంది. అదే సమయంలో, క్వార్ట్జ్ 29%, లైట్ 7% మరియు కార్బోనేట్ 9% వాటా కలిగి ఉంది. ఒక చిన్న భాగం (సుమారు 3.2%) లైట్ మరియు మోంట్‌మోరిల్లోనైట్ మిశ్రమం. అదనంగా, ఇది Fe2O3 (4.7%), సిల్వర్ అల్యూమినోసిలికేట్ (1.2%), ముస్కోవైట్ (4%) మరియు ఫాస్ఫేట్ (2.3%) వంటి ట్రేస్ ఎలిమెంట్‌లను కలిగి ఉంటుంది. అదనంగా, తక్కువ మొత్తంలో Na2O (1.83%) మరియు ఐరన్ సిలికేట్ (2.17%) ఉన్నాయి, ఇది బెంటోనైట్ యొక్క రాజ్యాంగ మూలకాలను మరియు వాటి సంబంధిత నిష్పత్తులను పూర్తిగా అభినందించడానికి వీలు కల్పిస్తుంది.
ఈ సమగ్ర అధ్యయన విభాగం సహజ డీప్ యూటెక్టిక్ ద్రావకం (NADES) ఉపయోగించి తయారు చేయబడిన డ్రిల్లింగ్ ద్రవ నమూనాల భూగర్భ మరియు వడపోత లక్షణాలను వివరిస్తుంది మరియు వివిధ సాంద్రతలలో (1%, 3% మరియు 5%) డ్రిల్లింగ్ ద్రవ సంకలితంగా ఉపయోగించబడుతుంది. NADES ఆధారిత స్లర్రీ నమూనాలను పొటాషియం క్లోరైడ్ (KCl), CC:urea DES (కోలిన్ క్లోరైడ్ డీప్ యూటెక్టిక్ ద్రావకం:urea) మరియు అయానిక్ ద్రవాలతో కూడిన స్లర్రీ నమూనాలతో పోల్చి విశ్లేషించారు. 100°C మరియు 150°C వద్ద వృద్ధాప్య పరిస్థితులకు గురికావడానికి ముందు మరియు తరువాత FANN విస్కోమీటర్ ఉపయోగించి పొందిన స్నిగ్ధత రీడింగ్‌లతో సహా అనేక కీలక పారామితులను ఈ అధ్యయనంలో కవర్ చేశారు. డ్రిల్లింగ్ ద్రవ ప్రవర్తన యొక్క సమగ్ర విశ్లేషణకు అనుమతించే వివిధ భ్రమణ వేగంతో (3 rpm, 6 rpm, 300 rpm మరియు 600 rpm) కొలతలు తీసుకోబడ్డాయి. పొందిన డేటాను దిగుబడి పాయింట్ (YP) మరియు ప్లాస్టిక్ స్నిగ్ధత (PV) వంటి కీలక లక్షణాలను నిర్ణయించడానికి ఉపయోగించవచ్చు, ఇవి వివిధ పరిస్థితులలో ద్రవ పనితీరుపై అంతర్దృష్టిని అందిస్తాయి. 400 psi మరియు 150°C (అధిక ఉష్ణోగ్రత బావులలో సాధారణ ఉష్ణోగ్రతలు) వద్ద అధిక పీడన అధిక ఉష్ణోగ్రత (HPHT) వడపోత పరీక్షలు వడపోత పనితీరును (కేక్ మందం మరియు వడపోత పరిమాణం) నిర్ణయిస్తాయి.
ఈ విభాగం మా నీటి ఆధారిత డ్రిల్లింగ్ ద్రవాల షేల్ వాపు నిరోధక లక్షణాలను పూర్తిగా అంచనా వేయడానికి అత్యాధునిక పరికరాలైన గ్రేస్ HPHT లీనియర్ డైలాటోమీటర్ (M4600)ను ఉపయోగిస్తుంది. LSM అనేది రెండు భాగాలను కలిగి ఉన్న అత్యాధునిక యంత్రం: ప్లేట్ కాంపాక్టర్ మరియు లీనియర్ డైలాటోమీటర్ (మోడల్: M4600). గ్రేస్ కోర్/ప్లేట్ కాంపాక్టర్ ఉపయోగించి విశ్లేషణ కోసం బెంటోనైట్ ప్లేట్‌లను తయారు చేశారు. అప్పుడు LSM ఈ ప్లేట్‌లపై తక్షణ వాపు డేటాను అందిస్తుంది, ఇది షేల్ యొక్క వాపు నిరోధక లక్షణాల యొక్క సమగ్ర మూల్యాంకనాన్ని అనుమతిస్తుంది. షేల్ విస్తరణ పరీక్షలు పరిసర పరిస్థితులలో, అంటే 25°C మరియు 1 psia కింద నిర్వహించబడ్డాయి.
షేల్ స్టెబిలిటీ టెస్టింగ్‌లో షేల్ రికవరీ టెస్ట్, షేల్ డిప్ టెస్ట్ లేదా షేల్ డిస్పర్షన్ టెస్ట్ అని పిలువబడే కీలక పరీక్ష ఉంటుంది. ఈ మూల్యాంకనాన్ని ప్రారంభించడానికి, షేల్ కటింగ్‌లను #6 BSS స్క్రీన్‌పై వేరు చేసి, ఆపై #10 స్క్రీన్‌పై ఉంచుతారు. ఆ తర్వాత కటింగ్‌లను హోల్డింగ్ ట్యాంక్‌కు ఫీడ్ చేస్తారు, అక్కడ వాటిని బేస్ ఫ్లూయిడ్ మరియు NADES (నేచురల్ డీప్ యుటెక్టిక్ సాల్వెంట్) కలిగిన డ్రిల్లింగ్ మడ్‌తో కలుపుతారు. తదుపరి దశ మిశ్రమాన్ని ఓవెన్‌లో తీవ్రమైన వేడి రోలింగ్ ప్రక్రియ కోసం ఉంచడం, కటింగ్‌లు మరియు బురద పూర్తిగా కలిపినట్లు నిర్ధారించుకోవడం. 16 గంటల తర్వాత, షేల్ కుళ్ళిపోయేలా చేయడం ద్వారా కటింగ్‌లను గుజ్జు నుండి తొలగిస్తారు, ఫలితంగా కటింగ్‌ల బరువు తగ్గుతుంది. షేల్ కటింగ్‌లను 150°C మరియు 1000 psi. అంగుళాల వద్ద డ్రిల్లింగ్ మడ్‌లోకి 24 గంటల్లోపు ఉంచిన తర్వాత షేల్ రికవరీ పరీక్ష నిర్వహించబడింది.
షేల్ మట్టి యొక్క రికవరీని కొలవడానికి, మేము దానిని ఒక చక్కటి స్క్రీన్ (40 మెష్) ద్వారా ఫిల్టర్ చేసాము, తరువాత దానిని నీటితో పూర్తిగా కడిగి, చివరకు ఓవెన్‌లో ఆరబెట్టాము. ఈ శ్రమతో కూడిన విధానం అసలు బరువుతో పోలిస్తే కోలుకున్న బురదను అంచనా వేయడానికి అనుమతిస్తుంది, చివరికి విజయవంతంగా కోలుకున్న షేల్ మట్టి శాతాన్ని లెక్కిస్తుంది. షేల్ నమూనాల మూలం మలేషియాలోని సారవాక్‌లోని మిరి జిల్లాలోని నియా జిల్లా నుండి వచ్చింది. వ్యాప్తి మరియు పునరుద్ధరణ పరీక్షలకు ముందు, షేల్ నమూనాలను వాటి బంకమట్టి కూర్పును లెక్కించడానికి మరియు పరీక్షకు అనుకూలతను నిర్ధారించడానికి క్షుణ్ణంగా ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్షన్ (XRD) విశ్లేషణకు గురిచేసారు. నమూనా యొక్క బంకమట్టి ఖనిజ కూర్పు ఈ క్రింది విధంగా ఉంది: లైట్ 18%, కయోలినైట్ 31%, క్లోరైట్ 22%, వర్మిక్యులైట్ 10% మరియు మైకా 19%.
కేశనాళిక చర్య ద్వారా షేల్ మైక్రోపోర్‌లలోకి నీటి కాటయాన్‌లు చొచ్చుకుపోవడాన్ని నియంత్రించే కీలక అంశం ఉపరితల ఉద్రిక్తత, దీనిని ఈ విభాగంలో వివరంగా అధ్యయనం చేస్తాము. ఈ పత్రం డ్రిల్లింగ్ ద్రవాల యొక్క సంశ్లేషణ లక్షణంలో ఉపరితల ఉద్రిక్తత పాత్రను పరిశీలిస్తుంది, డ్రిల్లింగ్ ప్రక్రియపై దాని ముఖ్యమైన ప్రభావాన్ని, ముఖ్యంగా షేల్ నిరోధాన్ని హైలైట్ చేస్తుంది. డ్రిల్లింగ్ ద్రవ నమూనాల ఉపరితల ఉద్రిక్తతను ఖచ్చితంగా కొలవడానికి మేము ఇంటర్‌ఫేషియల్ టెన్సియోమీటర్ (IFT700) ను ఉపయోగించాము, షేల్ నిరోధం సందర్భంలో ద్రవ ప్రవర్తన యొక్క ముఖ్యమైన అంశాన్ని వెల్లడిస్తాము.
ఈ విభాగం d-పొర అంతరాన్ని వివరంగా చర్చిస్తుంది, ఇది అల్యూమినోసిలికేట్ పొరలు మరియు బంకమట్టిలోని ఒక అల్యూమినోసిలికేట్ పొర మధ్య ఇంటర్‌లేయర్ దూరం. విశ్లేషణ 1%, 3% మరియు 5% CA NADES కలిగిన తడి మట్టి నమూనాలను, అలాగే 3% KCl, 3% [EMIM]Cl మరియు 3% CC:యూరియా ఆధారిత DESలను పోలిక కోసం కవర్ చేసింది. Cu-Kα రేడియేషన్ (λ = 1.54059 Å) తో 40 mA మరియు 45 kV వద్ద పనిచేసే అత్యాధునిక బెంచ్‌టాప్ ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్టోమీటర్ (D2 ఫేజర్) తడి మరియు పొడి Na-Bt నమూనాల ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్షన్ శిఖరాలను రికార్డ్ చేయడంలో కీలక పాత్ర పోషించింది. బ్రాగ్ సమీకరణం యొక్క అనువర్తనం d-పొర అంతరాన్ని ఖచ్చితంగా నిర్ణయించడానికి వీలు కల్పిస్తుంది, తద్వారా బంకమట్టి ప్రవర్తనపై విలువైన సమాచారాన్ని అందిస్తుంది.
ఈ విభాగం జీటా పొటెన్షియల్‌ను ఖచ్చితంగా కొలవడానికి అధునాతన మాల్వెర్న్ జెటాసైజర్ నానో ZSP పరికరాన్ని ఉపయోగిస్తుంది. ఈ మూల్యాంకనం తులనాత్మక విశ్లేషణ కోసం 1%, 3% మరియు 5% CA NADES, అలాగే 3% KCl, 3% [EMIM]Cl, మరియు 3% CC:యూరియా ఆధారిత DES కలిగిన డైల్యూట్ మడ్ నమూనాల ఛార్జ్ లక్షణాలపై విలువైన సమాచారాన్ని అందించింది. ఈ ఫలితాలు కొల్లాయిడల్ సమ్మేళనాల స్థిరత్వం మరియు ద్రవాలలో వాటి పరస్పర చర్యల గురించి మన అవగాహనకు దోహదం చేస్తాయి.
సహజ డీప్ యూటెక్టిక్ ద్రావకం (NADES) కు గురికావడానికి ముందు మరియు తరువాత బంకమట్టి నమూనాలను ఎనర్జీ డిస్పర్సివ్ ఎక్స్-రే (EDX) తో కూడిన జీస్ సుప్రా 55 VP ఫీల్డ్ ఎమిషన్ స్కానింగ్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోప్ (FESEM) ఉపయోగించి పరిశీలించారు. ఇమేజింగ్ రిజల్యూషన్ 500 nm మరియు ఎలక్ట్రాన్ బీమ్ శక్తి 30 kV మరియు 50 kV. FESEM బంకమట్టి నమూనాల ఉపరితల స్వరూపం మరియు నిర్మాణ లక్షణాల యొక్క అధిక-రిజల్యూషన్ విజువలైజేషన్‌ను అందిస్తుంది. బంకమట్టి నమూనాలపై NADES ప్రభావం గురించి సమాచారాన్ని పొందడం ఈ అధ్యయనం యొక్క లక్ష్యం. బంకమట్టి నమూనాలపై బంకమట్టి నమూనాల ప్రభావం గురించి సమాచారాన్ని పొందడం ఈ అధ్యయనం యొక్క లక్ష్యం. బంకమట్టి నమూనాలను బహిర్గతం చేయడానికి ముందు మరియు తరువాత పొందిన చిత్రాలను పోల్చడం ద్వారా.
ఈ అధ్యయనంలో, NADES యొక్క ప్రభావాన్ని సూక్ష్మదర్శిని స్థాయిలో మట్టి నమూనాలపై పరిశోధించడానికి ఫీల్డ్ ఎమిషన్ స్కానింగ్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ (FESEM) సాంకేతికతను ఉపయోగించారు. ఈ అధ్యయనం యొక్క లక్ష్యం NADES యొక్క సంభావ్య అనువర్తనాలను మరియు బంకమట్టి పదనిర్మాణం మరియు సగటు కణ పరిమాణంపై దాని ప్రభావాన్ని వివరించడం, ఇది ఈ రంగంలో పరిశోధనకు విలువైన సమాచారాన్ని అందిస్తుంది.
ఈ అధ్యయనంలో, ప్రయోగాత్మక పరిస్థితులలో సగటు శాతం లోపం (AMPE) యొక్క వైవిధ్యం మరియు అనిశ్చితిని దృశ్యమానంగా వివరించడానికి ఎర్రర్ బార్‌లను ఉపయోగించారు. వ్యక్తిగత AMPE విలువలను ప్లాట్ చేయడానికి బదులుగా (AMPE విలువలను ప్లాట్ చేయడం ట్రెండ్‌లను అస్పష్టం చేస్తుంది మరియు చిన్న వైవిధ్యాలను అతిశయోక్తి చేస్తుంది కాబట్టి), మేము 5% నియమాన్ని ఉపయోగించి ఎర్రర్ బార్‌లను లెక్కిస్తాము. ఈ విధానం ప్రతి ఎర్రర్ బార్ 95% విశ్వాస విరామం మరియు 100% AMPE విలువలు తగ్గుతాయని అంచనా వేయబడిన విరామాన్ని సూచిస్తుందని నిర్ధారిస్తుంది, తద్వారా ప్రతి ప్రయోగాత్మక స్థితికి డేటా పంపిణీ యొక్క స్పష్టమైన మరియు మరింత సంక్షిప్త సారాంశాన్ని అందిస్తుంది. 5% నియమం ఆధారంగా ఎర్రర్ బార్‌లను ఉపయోగించడం వలన గ్రాఫికల్ ప్రాతినిధ్యాల యొక్క వివరణ మరియు విశ్వసనీయత మెరుగుపడుతుంది మరియు ఫలితాలు మరియు వాటి చిక్కులను మరింత వివరంగా అర్థం చేసుకోవడంలో సహాయపడుతుంది.
సహజ డీప్ యూటెక్టిక్ ద్రావకాల (NADES) సంశ్లేషణలో, అంతర్గత తయారీ ప్రక్రియలో అనేక కీలక పారామితులను జాగ్రత్తగా అధ్యయనం చేశారు. ఈ కీలకమైన అంశాలలో ఉష్ణోగ్రత, మోలార్ నిష్పత్తి మరియు మిక్సింగ్ వేగం ఉన్నాయి. మా ప్రయోగాలు HBA (సిట్రిక్ ఆమ్లం) మరియు HBD (గ్లిసరాల్) లను 50°C వద్ద 1:4 మోలార్ నిష్పత్తిలో కలిపినప్పుడు, యూటెక్టిక్ మిశ్రమం ఏర్పడుతుందని చూపిస్తున్నాయి. యూటెక్టిక్ మిశ్రమం యొక్క ప్రత్యేక లక్షణం దాని పారదర్శక, సజాతీయ రూపం మరియు అవక్షేపం లేకపోవడం. అందువల్ల, ఈ కీలక దశ మోలార్ నిష్పత్తి, ఉష్ణోగ్రత మరియు మిక్సింగ్ వేగం యొక్క ప్రాముఖ్యతను హైలైట్ చేస్తుంది, వీటిలో మోలార్ నిష్పత్తి DES మరియు NADES తయారీలో అత్యంత ప్రభావవంతమైన అంశం, చిత్రం 2లో చూపబడింది.
వక్రీభవన సూచిక (n) శూన్యంలో కాంతి వేగం మరియు రెండవ, దట్టమైన మాధ్యమంలో కాంతి వేగం మధ్య నిష్పత్తిని వ్యక్తపరుస్తుంది. బయోసెన్సర్‌ల వంటి ఆప్టికల్‌గా సున్నితమైన అనువర్తనాలను పరిగణనలోకి తీసుకునేటప్పుడు సహజ డీప్ యూటెక్టిక్ ద్రావకాలు (NADES) కోసం వక్రీభవన సూచిక ప్రత్యేక ఆసక్తిని కలిగిస్తుంది. 25 °C వద్ద అధ్యయనం చేయబడిన NADES యొక్క వక్రీభవన సూచిక 1.452, ఇది గ్లిసరాల్ కంటే ఆసక్తికరంగా తక్కువ.
NADES యొక్క వక్రీభవన సూచిక ఉష్ణోగ్రతతో తగ్గుతుందని గమనించడం విలువ, మరియు ఈ ధోరణిని ఫార్ములా (1) మరియు చిత్రం 3 ద్వారా ఖచ్చితంగా వివరించవచ్చు, సంపూర్ణ సగటు శాతం లోపం (AMPE) 0% కి చేరుకుంటుంది. ఈ ఉష్ణోగ్రత-ఆధారిత ప్రవర్తన అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద స్నిగ్ధత మరియు సాంద్రత తగ్గడం ద్వారా వివరించబడుతుంది, దీని వలన కాంతి మాధ్యమం ద్వారా అధిక వేగంతో ప్రయాణించడానికి కారణమవుతుంది, దీని ఫలితంగా తక్కువ వక్రీభవన సూచిక (n) విలువ వస్తుంది. ఈ ఫలితాలు ఆప్టికల్ సెన్సింగ్‌లో NADES యొక్క వ్యూహాత్మక ఉపయోగం గురించి విలువైన అంతర్దృష్టులను అందిస్తాయి, బయోసెన్సర్ అప్లికేషన్‌లకు వాటి సామర్థ్యాన్ని హైలైట్ చేస్తాయి.
ద్రవ ఉపరితలం దాని వైశాల్యాన్ని తగ్గించుకునే ధోరణిని ప్రతిబింబించే ఉపరితల ఉద్రిక్తత, కేశనాళిక పీడన-ఆధారిత అనువర్తనాలకు సహజ లోతైన యూటెక్టిక్ ద్రావకాల (NADES) అనుకూలతను అంచనా వేయడంలో చాలా ముఖ్యమైనది. 25–60 °C ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో ఉపరితల ఉద్రిక్తత యొక్క అధ్యయనం విలువైన సమాచారాన్ని అందిస్తుంది. 25 °C వద్ద, సిట్రిక్ యాసిడ్-ఆధారిత NADES యొక్క ఉపరితల ఉద్రిక్తత 55.42 mN/m, ఇది నీరు మరియు గ్లిసరాల్ కంటే గణనీయంగా తక్కువగా ఉంటుంది. పెరుగుతున్న ఉష్ణోగ్రతతో ఉపరితల ఉద్రిక్తత గణనీయంగా తగ్గుతుందని చిత్రం 4 చూపిస్తుంది. ఈ దృగ్విషయాన్ని పరమాణు గతి శక్తి పెరుగుదల మరియు అంతర పరమాణు ఆకర్షణ శక్తులలో తదనంతరం తగ్గుదల ద్వారా వివరించవచ్చు.
అధ్యయనం చేయబడిన NADES లో గమనించిన ఉపరితల ఉద్రిక్తత యొక్క సరళ తగ్గుదల ధోరణిని సమీకరణం (2) ద్వారా బాగా వ్యక్తీకరించవచ్చు, ఇది 25–60 °C ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో ప్రాథమిక గణిత సంబంధాన్ని వివరిస్తుంది. చిత్రం 4 లోని గ్రాఫ్ 1.4% సంపూర్ణ సగటు శాతం లోపం (AMPE)తో ఉష్ణోగ్రతతో ఉపరితల ఉద్రిక్తత యొక్క ధోరణిని స్పష్టంగా వర్ణిస్తుంది, ఇది నివేదించబడిన ఉపరితల ఉద్రిక్తత విలువల యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని అంచనా వేస్తుంది. ఈ ఫలితాలు NADES యొక్క ప్రవర్తన మరియు దాని సంభావ్య అనువర్తనాలను అర్థం చేసుకోవడానికి ముఖ్యమైన చిక్కులను కలిగి ఉన్నాయి.
సహజ డీప్ యూటెక్టిక్ ద్రావకాల (NADES) సాంద్రత గతిశీలతను అర్థం చేసుకోవడం అనేక శాస్త్రీయ అధ్యయనాలలో వాటి అనువర్తనాన్ని సులభతరం చేయడానికి చాలా ముఖ్యమైనది. 25°C వద్ద సిట్రిక్ యాసిడ్ ఆధారిత NADES సాంద్రత 1.361 g/cm3, ఇది మాతృ గ్లిసరాల్ సాంద్రత కంటే ఎక్కువ. గ్లిసరాల్‌కు హైడ్రోజన్ బాండ్ అంగీకారకాన్ని (సిట్రిక్ యాసిడ్) జోడించడం ద్వారా ఈ వ్యత్యాసాన్ని వివరించవచ్చు.
సిట్రేట్ ఆధారిత NADES ను ఉదాహరణగా తీసుకుంటే, దాని సాంద్రత 60°C వద్ద 1.19 g/cm3 కి పడిపోతుంది. వేడిచేసినప్పుడు గతి శక్తి పెరుగుదల NADES అణువులను చెదరగొట్టడానికి కారణమవుతుంది, దీనివల్ల అవి పెద్ద పరిమాణాన్ని ఆక్రమించుకుంటాయి, ఫలితంగా సాంద్రత తగ్గుతుంది. సాంద్రతలో గమనించిన తగ్గుదల ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో ఒక నిర్దిష్ట రేఖీయ సహసంబంధాన్ని చూపుతుంది, దీనిని సూత్రం (3) ద్వారా సరిగ్గా వ్యక్తీకరించవచ్చు. NADES సాంద్రత మార్పు యొక్క ఈ లక్షణాలను 5 గ్రాఫికల్‌గా 1.12% యొక్క సంపూర్ణ సగటు శాతం లోపం (AMPE)తో ప్రదర్శిస్తుంది, ఇది నివేదించబడిన సాంద్రత విలువల ఖచ్చితత్వం యొక్క పరిమాణాత్మక కొలతను అందిస్తుంది.
స్నిగ్ధత అనేది కదలికలో ఉన్న ద్రవం యొక్క వివిధ పొరల మధ్య ఆకర్షణీయమైన శక్తి మరియు వివిధ అనువర్తనాలలో సహజ డీప్ యూటెక్టిక్ ద్రావకాల (NADES) యొక్క అనువర్తనాన్ని అర్థం చేసుకోవడంలో కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది. 25 °C వద్ద, NADES యొక్క స్నిగ్ధత 951 cP, ఇది గ్లిసరాల్ కంటే ఎక్కువ.
పెరుగుతున్న ఉష్ణోగ్రతతో స్నిగ్ధతలో గమనించిన తగ్గుదల ప్రధానంగా ఇంటర్‌మోలిక్యులర్ ఆకర్షణ శక్తుల బలహీనత ద్వారా వివరించబడుతుంది. ఈ దృగ్విషయం ద్రవం యొక్క స్నిగ్ధతలో తగ్గుదలకు దారితీస్తుంది, ఈ ధోరణి చిత్రం 6లో స్పష్టంగా చూపబడింది మరియు సమీకరణం (4) ద్వారా లెక్కించబడింది. ముఖ్యంగా, 60°C వద్ద, స్నిగ్ధత 1.4% మొత్తం సగటు శాతం లోపం (AMPE)తో 898 cPకి పడిపోతుంది. NADESలో స్నిగ్ధత వర్సెస్ ఉష్ణోగ్రత ఆధారపడటం యొక్క వివరణాత్మక అవగాహన దాని ఆచరణాత్మక అనువర్తనానికి చాలా ముఖ్యమైనది.
హైడ్రోజన్ అయాన్ గాఢత యొక్క ప్రతికూల సంవర్గమానం ద్వారా నిర్ణయించబడిన ద్రావణం యొక్క pH చాలా ముఖ్యమైనది, ముఖ్యంగా DNA సంశ్లేషణ వంటి pH-సున్నితమైన అనువర్తనాల్లో, కాబట్టి NADES యొక్క pH ను ఉపయోగించే ముందు జాగ్రత్తగా అధ్యయనం చేయాలి. సిట్రిక్ యాసిడ్ ఆధారిత NADES ను ఉదాహరణగా తీసుకుంటే, 1.91 యొక్క స్పష్టమైన ఆమ్ల pH ను గమనించవచ్చు, ఇది గ్లిసరాల్ యొక్క సాపేక్షంగా తటస్థ pH కి పూర్తి విరుద్ధంగా ఉంటుంది.
ఆసక్తికరంగా, సహజ సిట్రిక్ యాసిడ్ డీహైడ్రోజినేస్ కరిగే ద్రావకం (NADES) యొక్క pH పెరుగుతున్న ఉష్ణోగ్రతతో నాన్-లీనియర్ తగ్గుదల ధోరణిని చూపించింది. ఈ దృగ్విషయం ద్రావణంలో H+ సమతుల్యతను దెబ్బతీసే పెరిగిన పరమాణు కంపనాలకు కారణమని చెప్పవచ్చు, ఇది [H]+ అయాన్లు ఏర్పడటానికి దారితీస్తుంది మరియు క్రమంగా, pH విలువలో మార్పుకు దారితీస్తుంది. సిట్రిక్ యాసిడ్ యొక్క సహజ pH 3 నుండి 5 వరకు ఉంటుంది, అయితే గ్లిసరాల్‌లో ఆమ్ల హైడ్రోజన్ ఉండటం వలన pH 1.91కి తగ్గుతుంది.
25–60 °C ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో సిట్రేట్ ఆధారిత NADES యొక్క pH ప్రవర్తనను సమీకరణం (5) ద్వారా సముచితంగా సూచించవచ్చు, ఇది గమనించిన pH ధోరణికి గణిత వ్యక్తీకరణను అందిస్తుంది. చిత్రం 7 ఈ ఆసక్తికరమైన సంబంధాన్ని గ్రాఫికల్‌గా వర్ణిస్తుంది, NADES యొక్క pH పై ఉష్ణోగ్రత ప్రభావాన్ని హైలైట్ చేస్తుంది, ఇది AMPE కి 1.4% గా నివేదించబడింది.
సహజ సిట్రిక్ యాసిడ్ డీప్ యూటెక్టిక్ ద్రావకం (NADES) యొక్క థర్మోగ్రావిమెట్రిక్ విశ్లేషణ (TGA) గది ఉష్ణోగ్రత నుండి 500 °C వరకు ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో క్రమపద్ధతిలో నిర్వహించబడింది. గణాంకాలు 8a మరియు b నుండి చూడగలిగినట్లుగా, 100 °C వరకు ప్రారంభ ద్రవ్యరాశి నష్టం ప్రధానంగా శోషించబడిన నీరు మరియు సిట్రిక్ యాసిడ్ మరియు స్వచ్ఛమైన గ్లిసరాల్‌తో సంబంధం ఉన్న హైడ్రేషన్ నీటి కారణంగా జరిగింది. 180 °C వరకు దాదాపు 88% గణనీయమైన ద్రవ్యరాశి నిలుపుదల గమనించబడింది, ఇది ప్రధానంగా సిట్రిక్ యాసిడ్ అకోనిటిక్ ఆమ్లంగా కుళ్ళిపోవడం మరియు తదుపరి వేడిచేసినప్పుడు మిథైల్‌మాలిక్ అన్హైడ్రైడ్ (III) ఏర్పడటం వల్ల జరిగింది (చిత్రం 8 బి). 180 °C పైన, గ్లిసరాల్‌లో అక్రోలిన్ (యాక్రిలాల్డిహైడ్) యొక్క స్పష్టమైన రూపాన్ని కూడా గమనించవచ్చు, ఇది చిత్రం 8b37లో చూపబడింది.
గ్లిసరాల్ యొక్క థర్మోగ్రావిమెట్రిక్ విశ్లేషణ (TGA) రెండు-దశల ద్రవ్యరాశి నష్ట ప్రక్రియను వెల్లడించింది. ప్రారంభ దశలో (180 నుండి 220 °C) అక్రోలిన్ ఏర్పడటం జరుగుతుంది, తరువాత 230 నుండి 300 °C వరకు అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద గణనీయమైన ద్రవ్యరాశి నష్టం జరుగుతుంది (చిత్రం 8a). ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ, ఎసిటాల్డిహైడ్, కార్బన్ డయాక్సైడ్, మీథేన్ మరియు హైడ్రోజన్ వరుసగా ఏర్పడతాయి. ముఖ్యంగా, ద్రవ్యరాశిలో 28% మాత్రమే 300 °C వద్ద నిలుపుకోబడింది, ఇది NADES 8(a)38,39 యొక్క అంతర్గత లక్షణాలు లోపభూయిష్టంగా ఉండవచ్చని సూచిస్తుంది.
కొత్త రసాయన బంధాల ఏర్పాటు గురించి సమాచారాన్ని పొందడానికి, ఫోరియర్ ట్రాన్స్‌ఫార్మ్ ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ (FTIR) ద్వారా తాజాగా తయారు చేయబడిన సహజ డీప్ యూటెక్టిక్ ద్రావకాల (NADES) సస్పెన్షన్‌లను విశ్లేషించారు. NADES సస్పెన్షన్ యొక్క స్పెక్ట్రమ్‌ను స్వచ్ఛమైన సిట్రిక్ యాసిడ్ (CA) మరియు గ్లిసరాల్ (గ్లై) స్పెక్ట్రాతో పోల్చడం ద్వారా విశ్లేషణ జరిగింది. CA స్పెక్ట్రమ్ 1752 1/cm మరియు 1673 1/cm వద్ద స్పష్టమైన శిఖరాలను చూపించింది, ఇవి C=O బంధం యొక్క సాగతీత కంపనాలను సూచిస్తాయి మరియు CA యొక్క లక్షణం కూడా. అదనంగా, ఫిగర్ 9లో చూపిన విధంగా, వేలిముద్ర ప్రాంతంలో 1360 1/cm వద్ద OH బెండింగ్ కంపనంలో గణనీయమైన మార్పు గమనించబడింది.
అదేవిధంగా, గ్లిసరాల్ విషయంలో, OH సాగదీయడం మరియు వంగడం కంపనాల మార్పులు వరుసగా 3291 1/cm మరియు 1414 1/cm తరంగసంఖ్యల వద్ద కనుగొనబడ్డాయి. ఇప్పుడు, సిద్ధం చేయబడిన NADES యొక్క వర్ణపటాన్ని విశ్లేషించడం ద్వారా, స్పెక్ట్రంలో గణనీయమైన మార్పు కనుగొనబడింది. చిత్రం 7లో చూపిన విధంగా, C=O బంధం యొక్క సాగదీయడం కంపనం 1752 1/cm నుండి 1720 1/cmకి మారింది మరియు గ్లిసరాల్ యొక్క -OH బంధం యొక్క వంగడం కంపనం 1414 1/cm నుండి 1359 1/cmకి మారింది. తరంగసంఖ్యలలో ఈ మార్పులు ఎలక్ట్రోనెగటివిటీలో మార్పును సూచిస్తాయి, ఇది NADES నిర్మాణంలో కొత్త రసాయన బంధాలు ఏర్పడటాన్ని సూచిస్తుంది.