基于低场时域核磁共振技术的土壤润湿性评价标准探索 土壤的润湿性其本质机制是水分进入土壤后所发生的一系列化学反应。水分进入土壤后,其有两个进程,first个为快速吸收,这主要是由于干燥的有机物吸水、膨胀,形成凝胶,并产生微孔;第二个进程主要体现在具有憎水性的土壤中,即土壤颗粒表面的憎水性有机物覆层与载体-土壤颗粒之间的连接,因水分的渗透作用而发生破坏,该过程伴随少量的吸水量,且持续时间较长。基于低场时域磁共振技术,通过测量土壤样品中的水分的横向弛豫时间及其分布发现:当憎水性土壤暴露在水分中足够长的时间,其与同类型的润湿性能优异的土壤将达到相同或相似的水分分布平衡状态。基于此,低场时域核磁共振技术,为评价土壤的润湿性提供了一条可行的途径:通过计算土壤样品的加权平均T2横向弛豫时间T2gm,即当土壤样品暴露于水中足够长的时间后,其T2gm持续降低,并在3周后,降低一个数量级,则说明该土壤为憎水性土壤,润湿性能较差。 磁共振土壤分析仪,采用优化的磁场强度、探头系统、温控系统等硬件配置,功能强大的软件分析系统,可对土壤样品进行长时间在线精确测量,可为土壤润湿性评价分析提供一种高效、快捷、精确分析途径。核磁共振磁场温度的稳定性主要从材料和磁体的工作环境两个方面改进,钐钴材料能更好。麦格迈水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质水化过程分析检测
润湿性:存在两种非混相流体时,其中某一相流体沿固体表面延展或附着的倾向性。衡量标准:1)接触角:0-完全润湿;<90-润湿好;>90-润湿不好,=180-完全不润湿2)附着功:单位面积固-液界面在第三相(一般为空气)中拉开所做的功接触角越小,附着功越大润湿反转现象:固体表面+活性剂改变水油润湿性(砂岩采油提高采收率)润湿滞后现象:一相驱替另一相过程中出现的润湿现象,分为静润湿滞后、动润湿滞后(接触角-前进角、后退角)测量方法:1)直接法:接触角法2)吊板法:界面张力3)间接法:自吸或自吸离心法麦格迈水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质水化过程分析检测水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质磁共振分析仪可对水泥基材料对水分的吸收及酸腐蚀进行研究。
Soil-2260磁共振土壤分析仪是由江苏麦格瑞电子科技有限公司研发设计。配合22MHz系列的土壤分析仪使用的检测软件。磁共振土壤分析仪可以安装在Windows 10 64bit(推荐)系统下。用来测量样本信号和进行信号的后处理。通过使用土壤分析仪和磁共振土壤分析仪软件。用户可以快速的得到样本的水分含量。孔隙率、含氢率等信息。 磁共振土壤分析仪软件的主要功能与操作包括探头参数设置与自检功能、脉冲检测功能和数据处理功能。 磁共振土壤分析仪软件检测功能。即利用不同NMR脉冲序列。对探头中的待测样本进行信号获取。SoilNMR提供低场核磁共振检测中常用的一维和二维脉冲序列。其中一维脉冲序列包括:OnePulse脉冲序列、CPMG脉冲序列、IR脉冲序列、SR脉冲序列。二维的脉冲序列包括:T1-T2二维脉冲序列。
对水稻田转化为设施菜地土壤质量的演变按研究侧重点不同大致分为3个方面:土壤物理性质、土壤化学性质和土壤生物学性质演变。在土壤化学和生物学性质的演变研究方面,对水稻田转化后的设施菜地土壤研究发现土壤盐渍化、酸化、养分累积、微生物活性降低等现象频现。近年来,随着核磁共振技术的不断发展,研究者结合先进的核磁扫描和成像技术,实现了低场核磁测氢技术在农业领域、生命科学领域、石油/多孔介质领域、食品/药品领域、高分子材料领域、轻工纺织领域的应用。一方面,由于低场核磁具备场强低(<0.5T)、磁场稳定、均匀性好等优势,对Fe2+、Fe3+、Mn6+等含量较高的土壤磁化作用较小,从而可以检出土壤含水率。另外,由于低场核磁探测设备具有体积小、质量轻、易携带等特点,可以实时、动态、快速、准确地监测田间土壤水分相态的变化,这对于研究农田水分变化规律以及分析和计算农田灌溉用水量具有重要意义。水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质磁共振分析仪可用于非常规岩芯的岩芯湿性检测分析。
(1) 为了解水稻土转变为设施蔬菜地后土壤水分的相态变化,该研究在田间土壤调查的基础上,结合低场核磁测氢 技术,评价了田间状态的水稻土和不同转化年限设施蔬菜地土壤水分的相态分布情况。结果表明:随着转化时间的延长, 耕层土壤大孔隙吸持的自由水比重下降,土壤小孔隙吸持的束缚水比重上升,犁底层土壤水分的相态分布却无明显变化, 土壤水分吸持性能在转化时间序列上呈现下降的趋势,但长期施用有机肥可以优化耕层质量,提升土壤大孔隙吸持自由水的能力,改善土壤水分供释性能;水稻土转化为设施蔬菜地土壤 2 a 后,出现新犁底层,使得原有的耕层土壤变薄,土 壤水分吸持性能下降。核磁共振作为一种新的技术手段,可以实现实时、快速、准确地检测土壤水分的相态变化,可为 设施农业的可持续管理提供新的技术支持。多孔介质在水利工程、土木工程等领域有广泛应用。一体式水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质技术介绍
水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质磁共振分析仪可用于土壤水分物性研究(自由水和束缚术含量)。麦格迈水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质水化过程分析检测
.规格化FID法的方法为:1. 所有测得的低于冰点的温度下的FID信号以任一高于冰点的温度的FID信号进行规格化;2. 在规格化后的FID曲线上确定,所有规格化后的FID曲线水平平行的点(即从该时间后,规格化话后的FID曲线水平平行)。则该时间点对于的FID信号的强度用于计算冻土中未冻水含量。 FIDx=(FID10-FID5)Tx/(T10-T5)+(FID5T10-FID10T5)/(T10-T5)----(1) 根据公式(1)确认不同温度Tx下的FIDx的大小:其中FID10、FID5分别为10℃和5℃时的FID信号强度,T10=10℃、T5=5℃。 Wu=FIDX60Wg/FIDX-----(2) 根据公式(2)计算x温度下的冻土中的未冻水含量Wu,其中FIDx由公式(1)确认,FIDx60为x温度下的FID信号在60us时的信号强度(60us时规格化后的FID曲线水平平行,对于不同样品该时间点不同),Wg为样品中的重力水含量。麦格迈水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质水化过程分析检测