Вивчення температурної залежності динамічних параметрів води в поровому об’ємі викопного вугілля

Abstract

Подано результати дослідження температурних залежностей часів релаксації T1 і T2 та коефіцієнта самодифузії води D у насичених вологою порах викопного вугілля (антрациту). Вимірювання проводили з застосуванням методів спін-ехо і ядерного магнітного резонансу (ЯМР) широких ліній. Резонансна частота для спінів ядер водню 1H становила f ≈ 20 МГц і температура T змінювалася в інтервалі від 90 K до кімнатної. Результати досліджень свідчать про наявність "розмазаного" фазового переходу, що спостерігається в інтервалі температур T = 180–230 К. Енергія цього фазового переходу, оцінена при використанні методу Уо–Федіна, становила U0 = 27–35 кДж/моль. Показано, що енергія активації Ea, яка відповідає температурній залежності T2, зростає при збільшенні T від 4 кДж/моль (90 K) до 18 кДж/моль (300 К). Спостерігалося відхилення температурної залежності коефіцієнта самодифузії D від ареніусової, що пояснюється переходом від об'ємної до поверхневої дифузії при зниженні температури.