高精度水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)土壤水文特性分析

基于低場時域核磁共振技術(shù)的土壤潤濕性評價標(biāo)準(zhǔn)探索 土壤的潤濕性其本質(zhì)機(jī)制是水分進(jìn)入土壤后所發(fā)生的一系列化學(xué)反應(yīng)。水分進(jìn)入土壤后，其有兩個進(jìn)程，first個為快速吸收，這主要是由于干燥的有機(jī)物吸水、膨脹，形成凝膠，并產(chǎn)生微孔；第二個進(jìn)程主要體現(xiàn)在具有憎水性的土壤中，即土壤顆粒表面的憎水性有機(jī)物覆層與載體-土壤顆粒之間的連接，因水分的滲透作用而發(fā)生破壞，該過程伴隨少量的吸水量，且持續(xù)時間較長。基于低場時域磁共振技術(shù)，通過測量土壤樣品中的水分的橫向弛豫時間及其分布發(fā)現(xiàn)：當(dāng)憎水性土壤暴露在水分中足夠長的時間，其與同類型的潤濕性能優(yōu)異的土壤將達(dá)到相同或相似的水分分布平衡狀態(tài)?；诖耍蛨鰰r域核磁共振技術(shù)，為評價土壤的潤濕性提供了一條可行的途徑：通過計算土壤樣品的加權(quán)平均T2橫向弛豫時間T2gm，即當(dāng)土壤樣品暴露于水中足夠長的時間后，其T2gm持續(xù)降低，并在3周后，降低一個數(shù)量級，則說明該土壤為憎水性土壤，潤濕性能較差。 磁共振土壤分析儀，采用優(yōu)化的磁場強(qiáng)度、探頭系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)等硬件配置，功能強(qiáng)大的軟件分析系統(tǒng)，可對土壤樣品進(jìn)行長時間在線精確測量，可為土壤潤濕性評價分析提供一種高效、快捷、精確分析途徑。核磁共振弛豫分析技術(shù)則根據(jù)物體內(nèi)部不同物質(zhì)的弛豫特性實現(xiàn)物質(zhì)組分的鑒別和定量分析。高精度水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)土壤水文特性分析

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(biāo)準(zhǔn)樣品0.002 M CuSO4溶液的弛豫時間當(dāng)量240us（1MHz）；Bulk蒸餾水的弛豫時間當(dāng)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(shè)備和測量方法無法測得固體有機(jī)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(fù)性）； 標(biāo)準(zhǔn)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(dá)到0.01g；高精度水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)土壤水文特性分析江蘇麥格瑞電子科技有限公司致力于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、生命健康領(lǐng)域的磁共振產(chǎn)品的研制開發(fā)、銷售及技術(shù)理念的推廣。

隨著種植年限的增長，小峰面積呈現(xiàn)消減的趨勢，主峰面積呈現(xiàn)增加的趨勢。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)化時間的變化特征可知，總體來講，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，土壤長期保持濕潤狀態(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。

核磁共振技術(shù)作為一種無損的、非侵入式且可定量的檢測方法，已經(jīng)用于水泥基材料的水化過程的測量。大量研究表明，水泥基材料水化過程中存在結(jié)晶水、層間水、凝膠孔水和毛細(xì)孔水等四種成分，隨著水化反應(yīng)的進(jìn)行，上述四種成分含量也會發(fā)生變化。1H核磁共振技術(shù)利用H原子作為探針，可以在不需要預(yù)處理、不破壞水泥樣本結(jié)構(gòu)的情況下，對水泥水化過程進(jìn)行實時檢測。目前，大多數(shù)用于水泥基材料的低場核磁共振分析方法都依賴于一維T1、T2測量方法，使用一維核磁共振測量方法對于準(zhǔn)確解釋水泥系統(tǒng)可能存在困難。因此，為了提高分辨率以及同時獲得水泥樣本的T1、T2弛豫信息，二維T1-T2相關(guān)測量方法開始用于水泥基材料的檢測中，可獲得清晰的水分子動力學(xué)、成分變化等相關(guān)信息。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)低場核磁共振技術(shù)主要采用永磁體結(jié)構(gòu)，磁場強(qiáng)度一般在1.0 T以下。

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)低場核磁共振技術(shù)主要采用永磁體結(jié)構(gòu)，磁場強(qiáng)度一般在1.0 T以下，主要采集被檢測樣品的弛豫信息。它的特點是研究原子核在磁場中的一些特性。能提供核周圍的分子或環(huán)境的信息。并且氫核有極強(qiáng)的磁共振信號極容易被儀器探測。 低場核磁共振射頻探頭性能： 1) 探頭由射頻線圈和調(diào)諧匹配電路組成。是射頻磁場的發(fā)生裝置。也是核磁信號的接收裝置。 2) 探頭性能直接影響核磁共振信號的接收靈敏度。低性能探頭會導(dǎo)致核磁共振信號的降低甚至丟失。 3) 探頭性能直接決定核磁系 統(tǒng)的測量準(zhǔn)確度。 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(yīng)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(jī)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。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于探測和研究多孔樣品中的固體有機(jī)質(zhì)。小核磁水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)檢測

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)巖芯的油母與瀝青等有機(jī)質(zhì)檢測分析。高精度水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)土壤水文特性分析

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 年獨自發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象之后，該項技術(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)中水的弛豫時間遠(yuǎn)小于其自由狀態(tài)的體弛豫時間。 根據(jù)核磁共振機(jī)制，由于多孔介質(zhì)中水的弛豫時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)則液體的弛豫時間越短，否則液體的弛豫時間越長。高精度水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)土壤水文特性分析