高精度TD-NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)原理

隨著種植年限的增長(zhǎng)，小峰面積呈現(xiàn)消減的趨勢(shì)，主峰面積呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)。綜合研究區(qū)各類型土壤吸持自由水和束縛水比重隨轉(zhuǎn)化時(shí)間的變化特征可知，總體來(lái)講，耕層土壤吸持自由水的性能降低，吸持束縛水的性能提高，土壤吸持水分的有效性下降。這可能是由于大棚土壤耕作次數(shù)較少，且多為淺耕，肥料多為表施，灌水次數(shù)多，土壤長(zhǎng)期保持濕潤(rùn)狀態(tài)，使得土壤非水穩(wěn)性團(tuán)粒結(jié)構(gòu)遭受破壞，通透性變差；無(wú)降水、高蒸發(fā)量的環(huán)境條件導(dǎo)致鹽分上升累積，造成土壤板結(jié)退化，繼而降低了耕層土壤水分的吸持性能。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于研究非常規(guī)巖芯的產(chǎn)油和產(chǎn)氣過(guò)程的實(shí)時(shí)模擬檢測(cè)。高精度TD-NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)原理

土壤潤(rùn)濕性（wettability）對(duì)土壤的性能參數(shù)之一，其表現(xiàn)為快速吸水，持水能力強(qiáng)。土壤的憎水性（repellency）是指土壤具有較差的潤(rùn)濕性，其表現(xiàn)為植物生長(zhǎng)緩慢、表面多塵、因缺少圖聚核而結(jié)構(gòu)一致，這種現(xiàn)象增加了地下水污染的可能性。土壤憎水性的成因包括：自然發(fā)生的、因火災(zāi)或污染產(chǎn)生等。污染引起的土壤憎水性通常是由于土壤長(zhǎng)期暴露在液相或氣相的石油烴中。因此對(duì)于土壤潤(rùn)濕性的評(píng)價(jià)非常重要。 低場(chǎng)時(shí)域核磁共振法通過(guò)直接測(cè)量土壤樣品中的水分的弛豫時(shí)間信息，能夠有效表征水分在土壤樣品中的分布，通過(guò)對(duì)弛豫時(shí)間的分析，從而對(duì)土壤樣品的潤(rùn)濕性進(jìn)行評(píng)價(jià)。同時(shí)，其無(wú)損、非侵入的檢測(cè)過(guò)程，可對(duì)同一樣品進(jìn)行重復(fù)檢測(cè)。 MAGMED-Soil-2260磁共振土壤分析儀，以其優(yōu)化的場(chǎng)強(qiáng)、探頭系統(tǒng)等硬件配置，功能強(qiáng)大的軟件分析系統(tǒng)，可為廣大科研工作者提供一種高效、快捷、精確的土壤潤(rùn)濕性評(píng)價(jià)分析途徑。時(shí)域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)技術(shù)原理水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于探測(cè)和研究多孔樣品中的固體有機(jī)質(zhì)。

土壤中的水分傳輸機(jī)制與土壤污染 水分進(jìn)入土壤后，將立即滲透至水分不受約束的區(qū)域，如不受約束的有機(jī)質(zhì)中，形成凝膠相，不受約束礦物顆粒（粘土）的微孔中，顆粒與顆粒之間的孔隙中（中孔、大孔/毛細(xì)孔中），這一過(guò)程很短。然而隨著水分的進(jìn)入，土壤的組分單元將與水分產(chǎn)生相互作用，如水分滲透進(jìn)有機(jī)質(zhì)與礦物顆粒的結(jié)合界面，從而阻斷之間的氫鍵連接、離子鍵連接、共價(jià)鍵連接等，甚至還伴隨著水解作用的產(chǎn)生，隨著這些約束的破壞，其產(chǎn)物如分離出的有機(jī)質(zhì)和礦物顆粒進(jìn)一步吸水，從而極終達(dá)到水分傳輸分布的平衡狀態(tài)，當(dāng)如土壤失水干燥時(shí)，上述過(guò)程使可逆的，伴隨著凝膠相失水坍塌、有機(jī)質(zhì)與礦物質(zhì)在界面作用下，重新分型聚集，封閉微孔等。這一微孔打開/封閉的過(guò)程，將極有可能使污染物在土壤中聚集，從而形成土壤污染。

(1)對(duì)水稻田轉(zhuǎn)化為設(shè)施菜地土壤質(zhì)量的演變按研究側(cè)重點(diǎn)不同大致分為3個(gè)方面：土壤物理性質(zhì)、土壤化學(xué)性質(zhì)和土壤生物學(xué)性質(zhì)演變。在土壤物理性質(zhì)的演變方面，對(duì)水稻田和種植年限分別為<5、5～10、>10a的溫室菜地土壤耕層容重研究發(fā)現(xiàn)，水稻田土壤容重為1.35g/cm3，不同轉(zhuǎn)化年限設(shè)施菜地的土壤容重分別為1.40、1.55、1.56g/cm3，在時(shí)間序列上呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)。對(duì)天津不同種植年限蔬菜地研究發(fā)現(xiàn)，隨著蔬菜種植年限的延長(zhǎng)，土壤的容重變大，土壤結(jié)構(gòu)性變差，土壤飽和含水量、田間持水量、有效水含量及萎蔫含水量均呈現(xiàn)不同程度的下降，土壤水分的吸持性能和供釋能力變差。多孔介質(zhì)具有高滲透性和良好的力學(xué)性能。

核磁共振由哈佛大學(xué)Purcell教授和斯坦福大學(xué)Bloch教授在1946 年獨(dú)自發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象之后，該項(xiàng)技術(shù)在科學(xué)研究和工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣闊。 在水泥基材料、土壤、巖芯等多孔介質(zhì)研究領(lǐng)域，Brown 和 Fatt 于 1956 年首先研究了多孔介質(zhì)中水的核磁共振弛豫特征，發(fā)現(xiàn)多孔介質(zhì)中水的弛豫時(shí)間遠(yuǎn)小于其自由狀態(tài)的體弛豫時(shí)間。 根據(jù)核磁共振機(jī)制，由于多孔介質(zhì)中水的弛豫時(shí)間主要反映的是水的表面弛豫特征，即水與多孔介質(zhì)孔隙表面之間的相互作用力強(qiáng)弱，液固之間的作用力越強(qiáng)則液體的弛豫時(shí)間越短，否則液體的弛豫時(shí)間越長(zhǎng)。增加核磁共振磁場(chǎng)強(qiáng)度能夠提高檢測(cè)的靈敏度，增加核磁共振磁場(chǎng)均勻性能夠提高弛豫信號(hào)質(zhì)量。高精度核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于非常規(guī)巖芯油水飽和度檢測(cè)分析。高精度TD-NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)原理

低場(chǎng)核磁共振技術(shù)直接給出水泥漿體中水的信息，包括含量以及受限程度，因此可以用來(lái)反映水泥漿體在新攪拌階段流動(dòng)性的變化以及減水劑的作用，還可以半定量地表征水泥水化過(guò)程中水的消耗。 通過(guò)合成硅酸三鈣和鐵鋁酸四鈣單礦物，采用低場(chǎng)核磁共振對(duì)其水化進(jìn)行表征，以及研究鐵鋁酸四鈣含量對(duì)硅酸三鈣核磁共振信號(hào)的影響。重要研究進(jìn)展包括采用Pechini法合成硅酸三鈣和鐵鋁酸四鈣，采用橫向弛豫時(shí)間-縱向弛豫時(shí)間（T1-T2）相關(guān)譜對(duì)水化進(jìn)行表征高精度TD-NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)原理