Chemical Industry and Technology, Vol.16, No.6, 562-567, November, 1998
[기술논문] 제한 확산의 실험적 측정
Experimental Measurement of Restricted Diffusion
초록
다공성 매체내에서 분자의 자체 확산은 세공 장벽에 의해 방해를 받는다. 관측된 겉보기 확산 계수는 bulk 상태 액체에서 측정된 확산 계수 보다 작다. 제한 확산이라 불리는 이 현상은 유체의 국소적 분포에 대한 정보를 제시해주며, 다공성 매체 구조의 특성을 나타내기 위하여 실용적으로 쓰인다. 본 연구는 액체의 자체 확산 계수와 다공성 매체내 겉보기 확산 계수를 측정하기 위한 실험적 방법들을 논의할 것이다. NMR은 자체 확산 계수를 결정하기 위한 독특한 방법을 제시한다. 본질적으로 말해서, 분자들은 자성적으로 표지되며 시간에 따른 그들의 움직임을 관측할 수 있다. 제한된 기하학적 구조내 유체계에서 제한 확산은 펄스 자기장 구배 NMR법을 이용하여 측정될 수 있다. PFG NMR 제한 확산 측정법은 세공 크기의 특징을 나타내는 파라미터로 겉보기 확산 계수를 결정할 수 있다.
The molecular self-diffusion in porous media is hindered by the presence of pore barriers. The observed, or "apparent", diffusivity is less than that which would be determined for the liquid as a bulk fluid. Such phenomenon, called "restricted diffusion", provides information about the local distribution of the fluid phase, and is potentially useful for characterizing the structure of the porous media. This research will develop the experimental methods for measuring self diffusion coefficients in liquids, and apparent diffusivities in porous media. NMR provides a unique method for determining self-diffusion coefficients. In essence, molecules can be "tagged" magnetically, and their movement over time can be observed. The restricted diffusion can be observed by using pulsed field gradient (PFG) NMR in systems of fluids in restricted geometries. PFG NMR restricted diffusion measurements determine apparent diffusivity that can be used as a parameter for pore-size characterization.