土壤核磁共振无损检测-水分与孔隙

时间：2023-02-25

土壤核磁共振无损检测-水分与孔隙

土壤是位于地球陆地表面和浅水域底部的具有生命力和生产力的积聚层,是地球系统的重要组成部分和调控环境质量的中心要素。土壤水作为土壤资源的重要组成部分,是一切陆生资源赖以生存的基础。土壤孔隙结构是土壤的基本属性,土壤孔隙的数量、大小分布、形状和三维空间构型决定了土壤通气供水的能力,土壤孔隙也是土壤生物运动的通道和生活的重要场所。因此,研究土壤水分状态与孔隙分布对认识土壤基本属性具有重要意义。

核磁共振技术飞速发展,按照场强大小可分为低场、中场和高场。低场核磁是指场强低于 0.5 T 的核磁技术,其造价低廉,可以实现无损检测水分含量以及水分在多孔介质中的交互作用[9],应用遍及食品、农业、生命科学、地质研究、能源勘探和高分子材料等[10-14]领域,在及端条件下的冻融土壤也展开了相应研究。

纽迈MesoMR系列低场核磁共振系统

核磁共振是一种快速、无损的测量技术,可以微观地揭示样品中水分的变化规律。在核磁共振技术中,原子核受射频场作用撤除后以非辐射的方式逐步恢复到平衡状态,这一过程称为弛豫过程。弛豫过程所需要的时间称作弛豫时间。水分子周围不同的物理化学环境均会影响到氢质子的驰豫特性,因此处于不同状态条件下水就表现出不同的驰豫时间(自旋-晶格弛豫时间 T1 和自旋-自旋弛豫时间 T2)。利用低场核磁共振技术测定能反映水分子流动性的氢核的自旋-晶格驰豫时间 T1 和自旋-自旋驰豫时间 T2,就可描述样品中水分子的运动情况及其存在的状态。

目前认为分布在土壤中的水主要存在两种状态:束缚水(包括吸湿水和膜状水)和自由水(包括毛管水、重力水和地下水) ,低场核磁共振技术主要通过测量土壤孔隙中水的 T2 弛豫时间来确定土壤孔隙结构中小孔隙和大孔隙的分布情况。本研究对土壤进行 CPMG自旋回波脉冲序列下的测试,得到自旋回波串的衰减信号,其信号是不同大小孔隙内水中氢质子信号的叠加,再经过傅里叶变换拟合得到核磁共振 T2 谱。因此, T2 谱分布反应了孔隙大小,大孔隙对应长 T2 值,小孔隙对应短 T2 值。

词条
词条说明
低频核磁共振原理
低频核磁共振原理物质由原子构成,质子是原子核内的主要微粒,核磁信号就是来源于质子。以氢质子为例,由于其带有正电荷,且自身高速旋转,可以看作一个环形电流,由电磁理论可知,电生磁,质子产生一个磁矩,可以将其看作一个小磁针。样品内部无数的小磁针按自身的方向杂乱排列,相互抵消,总磁矩为零。当样品置于一个静磁场中时,原有的平衡被打破了。根据**力学原理,核磁矩在外磁场中的空间取向是**化的,只能取确定的方向
茶籽含油率测量
台式核磁共振可用于茶籽含油率测试，由于台式核磁共振信号强度与油的质量成正比关系，通过含油率定标可测得茶籽中的油含量；本文介绍基于台式核磁共振法测量茶籽样品油含量：自然界中水和油为氢质子较多的两种物质，又由于核磁共振的信号来源主要为氢，氢质子越多，说明含油或含水量越高，反之则越低。因此通过信号量定标的方法，核磁共振可以被用来测量物质的含油或含水率。对于含油率测量，根据国家标准规定，油信号只出现在TE
【纽迈分析·展风采】首届农产品品质评价与质量提升研讨会
【纽迈分析·展风采】首届农产品品质评价与质量提升研讨会农产品品质评价与质量提升研讨会由中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所组织举办的首届农产品品质评价与质量提升研讨会于3月31日-4月2日在云南大理顺利召开，纽迈分析受邀出席并且就低场核磁共振技术在农产品品质分析中的应用为与会嘉宾做汇报。农产品品质提升是推动农产品优质化、特色化、品牌化的关键举措，是推动农业高质量发展、满足城乡居民
低场核磁技术研究纳米银颗粒团聚
低场核磁技术研究纳米银颗粒团聚颗粒团聚可分为三种状态：凝聚体：指以面相接的原级粒子，其表面积比其单个粒子组成之和小得多，这种状态再分散十分困难。附聚体：指以点、角相接的原级粒子团族或小颗粒在大颗粒上的附着，其总表面积比凝聚体大，但小于单个粒子组成之和，再分散比较容易。凝聚体和附聚体也称二次粒子。絮凝：指由于体系表面积的增加、表面能增大，为了降低表面能而生成的更加松散的结构。一般是由于大分子表面活性