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

摘要：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．

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