核磁共振成像原位监测冰融化及四氢呋喃水合物分解的微观过程

作者：孟庆国; 刘昌岭; 业渝光

来源：应用基础与工程科学学报, 2012, (01): 11-20.

• 核磁共振成像
• 四氢呋喃水合物
• 水合物分解
• 结构化水层
• 冰融化

核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)可以通过物质在不同相态之间的亮度差别来识别物质相态的变化,冰、水和水合物之间较大的亮度对比使MRI成为监测水合物生成分解动态过程的有效工具.采用MRI原位监测了冰融化和四氢呋喃(THF)水合物分解的微观过程,从微观角度对比研究了THF水合物分解与冰融化过程的异同.冰融化和THF水合物的分解过程受传热程控,冰的融化和水合物的分解总是沿着固-液界面从外向内推进,消解速度持续加快.固相表面的"结构化水层"是冰和水合物立体结构瓦解的主要原因.THF水合物的分解过程与气体水合物不同,没有明显的"自保护效应".由于温度梯度产生的密度差异,液相产生自然对流,造成了水合物的分解及冰的融化过程中固-液界面运动的随机性.

• 单位
  国土资源部; 青岛海洋地质研究所