J 2022

ESEM Methodology for the Study of Ice Samples at Environmentally Relevant Subzero Temperatures: "Subzero ESEM"

ZÁVACKÁ, Kamila; Vilém NEDĚLA; Eva TIHLAŘÍKOVÁ; Pavla ŠABACKÁ; Jiří MAXA et al.

Základní údaje

Originální název

ESEM Methodology for the Study of Ice Samples at Environmentally Relevant Subzero Temperatures: "Subzero ESEM"

Autoři

ZÁVACKÁ, Kamila; Vilém NEDĚLA; Eva TIHLAŘÍKOVÁ; Pavla ŠABACKÁ; Jiří MAXA a Dominik HEGER

Vydání

Microscopy and Microanalysis, Cambridge University Press, 2022, 1431-9276

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10403 Physical chemistry

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 2.800

Označené pro přenos do RIV

Ano

Kód RIV

RIV/00216224:14310/22:00119702

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

EID Scopus

Klíčová slova anglicky

morphological study; static observation; "subzero ESEM"; temperature simulation; thermodynamic equilibrium

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 14. 3. 2022 16:16, Mgr. Marie Novosadová Šípková, DiS.

Anotace

V originále

Frozen aqueous solutions are an important subject of study in numerous scientific branches including the pharmaceutical and food industry, atmospheric chemistry, biology, and medicine. Here, we present an advanced environmental scanning electron microscope methodology for research of ice samples at environmentally relevant subzero temperatures, thus under conditions in which it is extremely challenging to maintain the thermodynamic equilibrium of the specimen. The methodology opens possibilities to observe intact ice samples at close to natural conditions. Based on the results of ANSYS software simulations of the surface temperature of a frozen sample, and knowledge of the partial pressure of water vapor in the gas mixture near the sample, we monitored static ice samples over several minutes. We also discuss possible artifacts that can arise from unwanted surface ice formation on, or ice sublimation from, the sample, as a consequence of shifting conditions away from thermodynamic equilibrium in the specimen chamber. To demonstrate the applicability of the methodology, we characterized how the true morphology of ice spheres containing salt changed upon aging and the morphology of ice spheres containing bovine serum albumin. After combining static observations with the dynamic process of ice sublimation from the sample, we can attain images with nanometer resolution.

Návaznosti

GA19-08239S, projekt VaV
Název: Spektroskopie a mikroskopie chemických látek v ledu pro environmentální a farmaceutické účely
Investor: Grantová agentura ČR, Spektroskopie a mikroskopie chemických látek v ledu pro environmentální a farmaceutické účely