對于水泥中的結(jié)晶水,主要來自于水泥水化過程的產(chǎn)生的微晶相氫氧化鈣中的羥基信號、鈣礬石中的結(jié)晶水信號,其T2弛豫時間非常短~10us左右。常規(guī)的T1-T2測量方法能夠重聚由于化學位移各向異性、潛在的磁場不均勻性以及異核偶極耦合相互作用造成的磁化損失,對于氫氧化鈣中同核偶極耦合作用造成的信號損失無能為力,因此常規(guī)T1-T2測量方法檢測到水泥基材料中的固體信號比較困難。而固體回波可以重聚氫氧化鈣中孤立的1/2自旋對產(chǎn)生的同核偶極耦合作用造成的信號損失,因而可以檢測到水泥基材料中的固體信號。我們將多固體回波序列用于T1-T2弛豫測量,多固體回波序列(圖1)由標準二維弛豫序列結(jié)合固體回波組成。目前,該二維脈沖序列測量方法已用于巖芯、礦物等多孔介質(zhì)材料。我們將二維固體脈沖測量方法應用于水泥樣本的研究中,目的是使用低場核磁共振技術(shù)獲得更完整的水泥材料中的固體信號。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)巖芯的總體有機質(zhì)含量(TOC )檢測分析。MAGMED系列水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)液體驅(qū)替對巖芯影響
低場核磁共振是一種正在興起的快速無損檢測技術(shù)。具有測試速度快。靈敏度高、無損、綠色等優(yōu)點。已廣闊應用在食品品質(zhì)控制、非酒精性脂肪肝等代謝疾病研究、石油勘探、水泥水化過程分析、水泥基材料不同配方選擇、土壤水分物性及孔隙物性研究、土壤固體有機質(zhì)探測、非常規(guī)巖芯總體孔隙度及有效孔隙度檢測、油水氣飽等水泥基材料、土壤、巖芯等多孔介質(zhì)領(lǐng)域。 水泥水化反應幾分鐘后,核磁共振縱向弛豫時間分布呈現(xiàn)兩個峰,一個是在100ms附近,反映水泥顆粒周圍自由水的弛豫信息;另一個是在2ms附近,反映水泥凝結(jié)之前包裹在絮凝結(jié)構(gòu)中水的弛豫信息。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)儀器供應商其內(nèi)部有大量不規(guī)則、多尺度的孔隙,并且還存在不同狀態(tài)和不同數(shù)量的水分。
表層沃土商品土中腐殖酸(HA) 提取及HA覆層sand樣品的制作;重油中瀝青(Asphaltenes)提取及瀝青覆層sand樣品的制作; 標準樣品0.002 M CuSO4溶液的弛豫時間當量240us(1MHz);Bulk蒸餾水的弛豫時間當量2500ms; 3.5cm直徑、5cm高的樣品管;承裝樣品的高度略小于1.5cm(磁場的MORE檢測區(qū)域),加蓋,特氟龍膠帶纏繞,防止蒸發(fā); 以1滴/秒的速度滴加蒸餾水,直至樣品的上表面有一薄層液體,模擬下雨的情況; 如果不加水,NMR測得的都是噪音信號,這說明該文章中所使用的NMR設備和測量方法無法測得固體有機質(zhì)信號; 前后兩次測量土壤樣品的幅值誤差小于4%(驗證重復性); 標準樣品的幅值誤差小于5%,整個實驗周期內(nèi)(約20天); NMR定量測量水含量與Mass balance方法(天平)誤差小于5%,NMR定量測量含水量的精度達到0.01g;
核磁共振弛豫分析設備通常使用永磁體產(chǎn)生磁場。其磁場強度較低。體積相對于核磁共振波譜儀和核磁共振成像設備要小得多。而且通常不含梯度模塊。所以價格相對很低(幾十萬人民幣)?;緵]有維護費用。物質(zhì)的弛豫特性反映了物質(zhì)內(nèi)部原子核所處的化學環(huán)境以及分子之間的相互作用。所以弛豫特性能夠靈敏地反映出物體內(nèi)物質(zhì)所處環(huán)境的變化以及物體內(nèi)不同物質(zhì) 含量比例的變化。比如巖心中水的弛豫時間隨著孔隙的變小而變小、硫酸銅溶液的濃度越大其弛豫時間越短。因此。利用這一原理。弛豫分析技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)物體內(nèi)物質(zhì)的鑒別、物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)分析以及物質(zhì)的定量分析。如牛奶摻假的檢測和定量分析、 木材和巖心的孔徑分布、種子中水分和油脂含量的測定以及油脂中固態(tài)脂肪含量的測定等等。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于巖芯弛豫時間T1和T2、T1-T2 二維分布檢測。
MAGMED Cores HP20L 非常規(guī)巖芯核磁共振分析儀針對非常規(guī)巖芯極低孔隙度、納米級微孔隙、極低滲透率、高有機質(zhì)含量特點而設計。配備高溫高壓核磁共振巖芯夾持器。可模擬非常規(guī)巖芯在地層條件下的壓力和溫度環(huán)境。研究巖芯在不同壓力和溫度條件下油、水及有機質(zhì)的變化。高溫高壓夾持器主體由鈦合金材料制作。極大工作壓力為圍壓10000psi(68.95MPa)。驅(qū)替壓8000psi(55.16 MPa)。極高樣品溫度為120℃;可檢測1英寸標準巖芯(25.4mm) 樣品。極短回波間隔0.08毫秒。驅(qū)替時可進行實時磁共振測量。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)巖芯的可動與不可動固體有機質(zhì)含量檢測分析。小核磁水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)高性能驅(qū)替系統(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土壤水分物性研究(凍土未凍水研究、水分遷移研究)。MAGMED系列水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)液體驅(qū)替對巖芯影響
通過不同含水量土壤在靜置不同時間后的一維弛豫時間分析,可推斷:水分進入土壤后,將立即滲透至不受約束的有機質(zhì)中,形成凝膠相,不受約束礦物顆粒(粘土)的微孔中,這一過程很短。然而隨著水分的進入,土壤的組分單元將與水分產(chǎn)生相互作用,如水分滲透進有機質(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)物如分離出的有機質(zhì)和礦物顆粒進一步吸水,從而終達到水分傳輸分布的平衡狀態(tài),反推,當如土壤失水干燥時,伴隨著凝膠相失水坍塌、有機質(zhì)與礦物質(zhì)在界面作用下,重新分型聚集,封閉微孔等。這可有效表征土壤在吸水/失水過程中微觀結(jié)構(gòu)的變化,對土壤中水分的遷移、水分子動力學研究等提供依據(jù),同時,這一微孔打開/封閉的過程,將極有可能使污染物在土壤中聚集,從而形成土壤污染。T2弛豫時間反演譜圖累加值,可有效用于土壤總體含水量的測量,開展土壤持水能力的研究。MAGMED系列水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)液體驅(qū)替對巖芯影響