压汞仪原理

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恒速压汞、核磁、启动压力讲解

1、微观孔隙结构特征对比利用恒速压汞仪，分别测试了东16扶杨油层的一块岩样和树322区块的一块岩样。

（1）恒速压汞试验原理恒速压汞的实验原理简述如下：恒速压汞以非常低的速度进汞，其进汞速度为0.000001mL/s，如此低的进汞速度保证了准静态进汞过程的发生。

在此过程中，界面张力与接触角保持不变；进汞前缘所经历的每一个孔隙形状的变化，都会引起弯月面形状的改变，从而引起系统毛管压力的改变。

其过程如下图所示，左图为孔隙群落以及汞前缘突破每个结构的示意图，右图为相应的压力变化。

当进汞前缘进入到主孔喉1时，压力逐渐上升，突破后，压力突然下降，如右图第一个压力降落O(1)，之后汞将逐渐将这第一个孔室填满并进入下一个次级孔喉，产生第二个次级压力降落O(2)，以下渐次将主孔喉所控制的所有次级孔室填满。

直至压力上升到主孔喉处的压力值，为一个完整的孔隙单元。

主孔喉半径由突破点的压力确定，孔隙的大小由进汞体积确定。

这样孔喉的大小以及数量在进汞压力曲线上得到明确的反映。

图1-4 恒速压汞测试原理图实验采用美国Coretest公司制造的ASPE730恒速压汞仪。

进汞压力0-1000psi （约7MPa）。

进汞速度0.000001ml/s。

接触角140º，界面张力485达因/厘米。

样品外观体积约1.5cm3。

（2）恒速压汞测试与分析表1-3、图1-5～图1-12给出了榆树林两个特低渗透岩样的数据测试结果。

图1-5 样品孔道半径分布情况图图1-6 样品喉道半径分布情况图图1-7 样品喉道半径累积分布图图1-8 样品单一喉道对渗透率的贡献率图0200400600800100012005020035050065080095011001250孔喉半径比频率（个数）图1-9 树322区块一样品孔喉半径比分布200400600800100012001400160035140245350455560665770孔喉半径比频率（个数）图1-10 东16区块一样品孔喉半径比分布1101001000102030405060708090100Sw (%PV)毛管压力 (p s i a )图1-11 树322区块一样品毛管压力曲线0.11101001000102030405060708090100Sw (%PV)毛管压力 (p s i a )图1-12 东16区块一样品毛管压力曲线表1-3 所测试特低渗透岩样数据从图表中数据分析可知，东16和树322两区块的孔道半径分布比较接近，东16区块略大，而喉道分布相差很大。

压汞仪实验指导书

压汞仪实验指导书1. 实验目的：混凝土是由粗骨料、细骨料、水泥水化颗粒、未水化水泥颗粒、孔隙和裂纹等不同组分组成的水泥基复合材料，是一种多孔的、在各尺度上多相的非均质复杂体系。

孔结构对混凝土的渗透性和强度等宏观性能有重要影响.压汞法（mercury intrutionporosimetry ）测孔是研究水泥基复合材料孔结构参数（如孔隙率、孔径尺寸和孔径分布)的一种广泛应用的方法，成功应用于许多关于硬化水泥浆和水泥砂浆体的研究，并取得了大量的成果，促进了混凝土材料科学的进步。

本实验的目的是了解压汞仪工作原理；掌握压汞仪操作；并学会分析所测孔结构数据。

2压汞仪工作原理：通过加压使汞进入固体中,进入固体孔中的孔体积增量所需的能量等于外力所做的功，即等于处于相同热力学条件下的汞-固界面下的表面自由能。

而之所以选择水银作为试验液体，是根据固体界面行为的研究结论,当接触角大于90度时，固体不会被液体润湿.同时研究得知，水银的接触角是117度，故除非提供外加压力,否则混凝土不会被水银润湿，不会发生毛细管渗透现象。

因此要把水银压入毛细孔,必须对水银施加一定的压力克服毛细孔的阻力.通过试验得到一系列压力p 和得到相对应的水银浸入体积V ，提供了孔尺寸分布计算的基本数据,采用圆柱孔模型，根据压力与电容的变化关系计算孔体积及比表面积，依据华西堡方程计算孔径分布。

压汞试验得到的比较直接的结果是不同孔径范围所对应的孔隙量，进一步计算得到总孔隙率、临界孔径（临界孔径对应于汞体积屈服的末端点压力.其理论基础为，材料由不同尺寸的孔隙组成,较大的孔隙之间由较小的孔隙连通，临界孔是能将较大的孔隙连通起来的各孔的最大孔级。

根据临界孔径的概念，该表征参数可反映孔隙的连通性和渗透路径的曲折性)、平均孔径、最可几孔径（即出现几率最大的孔径）及孔结构参数等。

图1 毛细孔中汞受力情况若欲使毛细孔中的汞保持一平衡位置，必须使外界所施加的总压力P 同毛细孔中水银的表面张力产生的阻力P 1相等，根据平衡条件,可得公式;2P 2cos s r p P r ππσθ==-22cos r p r ππσθ=-只有当施加的外力P ≥ Ps 时，水银才可进入毛细孔,从而得到施加压力和孔径之间的关系式,即Washburn 公式：3实验用原材料、仪器及操作步骤和注意事项:美国产PoreMaster—33全自动压汞仪，天平，脱脂棉，镊子,汞，液氮，硫磺，酒精美国产PoreMaster-33全自动压汞仪主要技术指标：孔分布测定范围孔直径为950-0。

压汞数据孔隙分布

压汞数据孔隙分布一、压汞实验原理及仪器1. 压汞实验原理压汞实验是利用压汞仪器对样品进行一定压力条件下的吸附和脱附实验，通过测量吸附和脱附过程中样品的体积变化，从而得到样品孔隙结构的相关参数。

当样品与汞接触时，汞的表面张力会使其在孔隙中形成一定的曲率，从而可以根据汞的压入量来确定孔隙的大小和分布。

2. 压汞仪器常用的压汞仪器包括自动压汞仪、手动压汞仪等。

自动压汞仪器通常具有加热、走样、压汞等功能，可以实现对样品自动的多次吸附和脱附实验。

手动压汞仪器则需要手动进行样品的吸附和脱附过程。

无论是自动压汞仪还是手动压汞仪，都需要保证实验条件的稳定性和准确性，以得到可靠的数据。

二、压汞数据的获取方法1. 样品预处理在进行压汞实验前，需要对样品进行一定的预处理。

对于多孔材料，通常需要将其干燥或者去除其中的一些组分，以保证实验数据的准确性。

另外，在进行压汞实验前还需要对样品进行表面处理，保证其表面的光滑度和洁净度。

2. 实验过程在进行压汞实验时，首先需要将样品放置在压汞仪器中，并严格控制实验条件，如温度、压力等。

然后通过加压和减压的方式，对样品进行吸附和脱附过程，通过测量样品的体积变化，得到吸附和脱附曲线。

最后，通过曲线的分析，可以得到样品的孔隙分布和表面积等参数。

三、压汞数据的分析与应用1. 数据分析压汞数据通常以吸附和脱附曲线的形式呈现，通过对曲线的分析可以得到一系列的孔隙参数，如比表面积、孔隙体积、孔隙分布等。

在进行数据分析时，通常会采用一些常用的模型，如BET模型、DFT模型等，以求得样品的孔隙参数。

2. 应用领域压汞数据对于材料科学、环境科学、地质学等领域都有重要的应用价值。

在材料科学领域，压汞数据可以帮助研究人员了解样品的孔隙结构、孔隙大小分布等重要参数，为材料的设计和制备提供重要依据。

在环境科学领域，压汞数据可以帮助研究人员了解土壤、岩石等天然材料的孔隙结构和某些环境物质的吸附特性，为环境污染物的去除和修复提供重要依据。

压汞仪原理

压汞仪原理压汞仪是一种用来测定材料孔隙度的仪器，它利用水银的特性来测定材料的孔隙度。

在使用压汞仪时，首先需要将样品放入仪器中，然后通过施加压力来使水银进入样品的孔隙中，最后通过测量水银的体积变化来计算出样品的孔隙度。

压汞仪的原理非常简单，但是它在材料科学领域中有着非常重要的应用价值。

在压汞仪中，水银是作为测量介质的，它具有很小的表面张力和很强的润湿性，这使得水银可以充分地进入样品的孔隙中。

当施加压力时，水银会被迫进入样品的孔隙中，填充孔隙空间。

通过测量水银的体积变化，可以计算出样品的孔隙度。

这是因为水银的体积变化与样品孔隙的体积成正比，所以可以通过测量水银的体积变化来间接地测量样品的孔隙度。

压汞仪的原理非常简单，但是在实际应用中需要注意一些问题。

首先，样品的准备非常重要，必须保证样品的表面是干净的，并且没有任何的孔隙堵塞。

其次，施加的压力必须是均匀的，这样才能保证水银可以充分地进入样品的孔隙中。

最后，测量水银的体积变化时，需要考虑到温度和压力的影响，这样才能得到准确的结果。

压汞仪在材料科学领域中有着广泛的应用。

首先，它可以用来测定材料的孔隙度，这对于材料的性能评价非常重要。

其次，它还可以用来研究材料的孔隙结构，从而为材料的设计和改进提供重要的参考。

此外，压汞仪还可以用来研究材料的渗透性能，对于一些多孔材料的研究具有非常重要的意义。

总之，压汞仪是一种非常重要的材料测试仪器，它利用水银的特性来测定材料的孔隙度。

压汞仪的原理非常简单，但是在实际应用中需要注意一些问题。

它在材料科学领域中有着广泛的应用，对于材料的性能评价、孔隙结构研究和渗透性能研究都具有非常重要的意义。

希望本文能够对压汞仪的原理有一个初步的了解，对于相关领域的研究和实践有所帮助。

压汞仪实验指导书

孔结构对混凝土的渗透性和强度等宏观性能有重要影响。

压汞法（mercuryintrutionporosimetry ）测孔是研究水泥基复合材料孔结构参数(如孔隙率、孔径尺寸和孔径分布)的一种广泛应用的方法，成功应用于许多关于硬化水泥浆和水泥砂浆体的研究，并取得了大量的成果，促进了混凝土材料科学的进步。

本实验的目的是了解压汞仪工作原理；掌握压汞仪操作；并学会分析所测孔结构数据。

2压汞仪工作原理：通过加压使汞进入固体中，进入固体孔中的孔体积增量所需的能量等于外力所做的功，即等于处于相同热力学条件下的汞-固界面下的表面自由能。

而之所以选择水银作为试验液体，是根据固体界面行为的研究结论，当接触角大于90度时，固体不会被液体润湿。

同时研究得知，水银的接触角是117度，故除非提供外加压力，否则混凝土不会被水银润湿，不会发生毛细管渗透现象。

因此要把水银压入毛细孔，必须对水银施加一定的压力克服毛细孔的阻力。

通过试验得到一系列压力p 和得到相对应的水银浸入体积V ，提供了孔尺寸分布计算的基本数据，采用圆柱孔模型，根据压力与电容的变化关系计算孔体积及比表面积，依据华西堡方程计算孔径分布。

压汞试验得到的比较直接的结果是不同孔径范围所对应的孔隙量，进一步计算得到总孔隙率、临界孔径（临界孔径对应于汞体积屈服的末端点压力。

其理论基础为，材料由不同尺寸的孔隙组成，较大的孔隙之间由较小的孔隙连通，临界孔是能将较大的孔隙连通起来的各孔的最大孔级。

根据临界孔径的概念，该表征参数可反映孔隙的连通性和渗透路径的曲折性）、平均孔径、最可几孔径(即出现几率最大的孔径)及孔结构参数等。

图1 毛细孔中汞受力情况若欲使毛细孔中的汞保持一平衡位置，必须使外界所施加的总压力P 同毛细孔中水银的表面张力产生的阻力P 1相等，根据平衡条件，可得公式; 2P 2cos s r p P r ππσθ==-22cos r p r ππσθ=-只有当施加的外力P ≥ Ps 时，水银才可进入毛细孔，从而得到施加压力和孔径之间的关系式，即Washburn 公式:3实验用原材料、仪器及操作步骤和注意事项：美国产PoreMaster-33全自动压汞仪，天平，脱脂棉，镊子，汞，液氮，硫磺，酒精美国产PoreMaster-33全自动压汞仪主要技术指标：孔分布测定范围孔直径为微米；从真空到33000psia 可连续或步进加压。

压汞实验的应用原理

压汞实验的应用原理1. 什么是压汞实验压汞实验是一种常用的化学实验方法，用于测量材料的孔隙体积和比表面积。

它通过测量在一定压力下，汞在材料孔隙中的充填量，进而推算出孔隙体积和比表面积。

2. 压汞实验的原理压汞实验基于到一个基本原理，就是洛伦兹-门德尔松方程。

根据这个方程，汞在孔隙中的充填量与孔隙体积成正比。

具体而言，当汞静止时，孔隙内的汞在竖直方向上受到的压力由重力和大气压力共同作用。

而如果施加额外的压力，汞会侵入更小的孔隙中，增加充填量。

根据洛伦兹-门德尔松方程，充填量与施加的额外压力成正比。

3. 压汞实验的步骤进行压汞实验的一般步骤如下：1.制备样品：首先需要制备一个具有孔隙的材料样品，例如多孔滤膜、多孔陶瓷材料等。

2.准备压汞仪器：准备一台压汞仪器，其中包括压汞笔、压力计、温度计等设备。

3.设置实验条件：根据实验要求，设置汞的压力、温度等条件。

4.开始实验：将样品置于压汞仪器中，使用压汞笔施加额外的压力，记录汞的充填量。

5.分析数据：根据实验结果得到的充填量数据，通过洛伦兹-门德尔松方程计算出孔隙体积和比表面积。

6.结果解读：根据计算结果，分析样品的孔隙结构特征和材料性能。

4. 压汞实验的应用压汞实验广泛应用于材料科学和化学领域。

下面介绍一些主要的应用领域：4.1 孔隙体积测量压汞实验可以用于测量材料的孔隙体积。

这对于许多材料来说非常重要，例如多孔材料的孔隙体积决定了其吸附、分离和传递性能。

4.2 比表面积分析通过压汞实验可以计算材料的比表面积，这是一种评估材料表面活性和反应性的重要指标。

比表面积可以影响材料的催化活性、吸附性能等。

4.3 孔隙结构研究压汞实验可以通过测量汞充填量的变化来研究样品的孔隙结构。

通过分析充填量与压力的关系，可以获得孔隙尺寸和分布的信息。

4.4 纳米孔隙材料研究压汞实验对于纳米孔隙材料的研究具有重要意义。

纳米孔隙材料的特殊结构和性能使其在许多领域具有广阔的应用前景，如催化剂、吸附剂、气体分离等。

测汞仪工作原理

测汞仪工作原理
汞仪是一种使用汞作为测量介质的仪器，其工作原理基于汞的导电特性和流体力学原理。

以下是汞仪的工作原理：
1. 导电特性：汞是一种可导电材料，汞仪中的汞是液态的，在两个电极之间形成导电通路。

当电流通过汞时，汞的电阻会随着电流的变化而变化。

2. 流体力学原理：通过控制汞的高度和流量，可以实现对不同压力的测量。

根据流体力学的原理，当一个管道中的液体处于平衡状态时，液体的压力在该点是相等的。

因此，可以通过汞柱的高度来间接测量压力变化。

基于上述原理，汞仪的工作过程如下：
1. 当电流通过汞时，测量电极处的电压。

根据汞的电阻特性，可以通过测量电压来推断出电流的大小。

这个电流可以被视为是一个控制变量。

2. 通过调节电流的大小，控制汞的高度。

通常情况下，电流越大，汞柱的高度就越高。

这样可以通过电流的变化来控制汞的高度。

3. 当汞柱的高度发生变化时，可以通过测量汞柱高度的变化来间接测量压力的变化。

根据流体力学原理，汞柱的高度和压力是成正比的。

因此，可以通过测量汞柱高度的变化来推断出压力的变化。

总结：汞仪通过控制汞的高度和流量，利用汞的导电特性和流体力学原理来测量压力变化。

通过测量电流和汞柱高度的变化，可以间接测量压力的变化。

压汞仪原理

压汞仪原理1. 概述压汞仪是一种用于测量气体体积的仪器。

它利用了汞的特性来实现测量。

本文将详细解释压汞仪的基本原理。

2. 原理解释2.1 汞的性质首先，我们需要了解一些汞的性质。

汞是一种液态金属，在常温下具有较低的蒸汽压和较高的密度。

它具有很好的流动性和表面张力，不易挥发，并且对大多数材料都没有腐蚀作用。

2.2 压力与体积关系根据物理学中的气体定律，压力与体积之间存在着一定关系。

当温度保持不变时，气体的压力与其体积成反比，即当压力增加时，体积减小；当压力减小时，体积增大。

2.3 原理说明基于以上两点，压汞仪利用了汞具有较高密度和不易挥发的特性来测量气体体积。

下面将详细介绍其工作原理。

1.初始状态：假设压汞仪中只有汞和气体，没有空气。

此时，汞在压力作用下充满了整个容器，并且没有空气存在。

2.压力变化：通过改变压力，例如使用活塞或者通过电子控制，可以使容器内的压力发生变化。

3.压缩气体：当增加容器内的压力时，气体被压缩，并且占据的体积减小。

同时，由于汞的密度较大，它对气体的挤压作用很小。

4.读取数据：通过测量汞柱的高度差来确定气体被压缩后所占据的体积。

由于汞在管道中上升高度与气体体积成反比，因此可以通过测量汞柱高度差来计算出气体的实际体积。

5.原理解释：根据理想气体定律（PV=constant），当温度保持不变时，初始状态下P1V1=P2V2。

通过测量两种不同压力下汞柱的高度差（h1和h2），我们可以得到P1和P2之间的关系。

然后将这些数据代入方程中，就可以计算出V1和V2。

6.计算体积：通过计算V1和V2的差值，即可得到气体被压缩后所占据的体积。

2.4 优点和应用压汞仪具有以下优点： - 精确度高：汞柱的高度可以精确测量，因此可以得到准确的气体体积。

- 范围广：压汞仪适用于不同范围的气体压力测量。

- 可靠性强：由于汞的特性，压汞仪具有较长的使用寿命。

压汞仪广泛应用于以下领域： - 化学实验室：用于测量气体反应中产生或消耗的气体体积。

压汞方法与数据解析

压汞方法与数据解析压汞（Manometry）是一种常用的实验手段，用于测量气体或液体的压力。

压汞方法是一种最为常见的压力测量方法，其原理是利用汞在密闭空间中的高度变化来间接测量压力。

本文将介绍压汞方法的基本原理和操作步骤，并对压汞数据进行解析和计算。

1.压汞方法的基本原理压汞方法是利用汞的比重大于大多数物质的性质，通过测量汞柱的高度差来确定所测物体的压力。

其基本原理可以用以下公式表示：P = ρgh其中，P为所测物体的压力，ρ为汞的密度，g为重力加速度，h为汞柱的高度差。

2.压汞实验的操作步骤（1）准备工作：将实验室环境调整到稳定状态，确保温度和湿度的变化对实验结果的影响较小。

（2）按照实验需求选择适合的压汞装置：常用的压汞装置有玻璃管压力计、管毛细压力计等。

根据实验要求选择合适的压汞装置。

（3）安装和校准压汞装置：根据装置的使用说明进行正确的安装和校准。

（4）进行压汞实验：打开装置的进气阀门，使压汞装置与被测物体连接。

通过控制阀门或手动泵将汞从压汞装置中排除，直至汞柱与大气接触。

观察汞柱的高度，调节装置的阀门或泵，使汞柱的高度稳定在零点位置。

然后根据实验需求，添加或减少压力，观察并记录汞柱的高度变化。

（5）记录压汞数据：准确记录实验开始时的大气压力、温度和湿度等环境条件，以及每次添加或减少压力时的汞柱高度差。

3.压汞数据的解析和计算（1）校正数据：根据环境条件进行数据校正。

由于大气压力、温度和湿度的变化都会对压汞实验结果造成一定的影响，因此需要根据所测实验条件进行数据校正。

（2）计算压力：根据压汞原理的公式P = ρgh，进行压力的计算。

将实验所得的汞柱高度差代入公式计算压力。

注意单位的转换，通常压力单位使用帕斯卡（Pa）或毫巴（mbar）。

（3）绘制压力-高度曲线：根据所测数据绘制压力-高度曲线，通常使用水平轴表示高度，垂直轴表示压力。

通过观察压力-高度曲线，可以更直观地了解压汞实验结果的特点。

压汞仪测试原理

压汞仪测试原理
压汞仪是一种用于测定材料孔隙或毛细管的半定量和定量方法的实验仪器。

它基于压力和表面张力之间的关系进行测量，其测试原理如下：
1. 原理概述：压汞仪利用汞液在毛细管或孔隙中的表面张力作用，将汞推入或排出孔隙或毛细管中，通过测量所需的压力或容积变化来确定孔隙或毛细管的性质。

2. 饱和压力测量：压汞仪中含有一个汞滴，通过控制压力系统中的气压，使汞滴受到外界的压力而进入或排出被测试的孔隙或毛细管。

当汞液完全填充孔隙或毛细管时，称为饱和状态。

此时，测得的压力即为饱和压力。

3. 孔隙或毛细管尺寸计算：根据现知的饱和压力和已知的表面张力，可以利用杨-拉普拉斯方程计算孔隙或毛细管的尺寸。

该方程考虑了表面张力、液体接触角和孔隙或毛细管的曲率等因素。

4. 结果解读：通过压汞仪测得的饱和压力可以得到孔隙或毛细管的大小和分布情况。

这些信息可用于评估材料的孔隙度、孔隙结构特征以及液体在材料中的渗透性等相关性质。

需要注意的是，使用压汞仪进行测试时应遵循相关的安全操作规程，因为汞具有一定的毒性，应谨慎操作并妥善处理废弃的汞液。

mip压汞法

mip压汞法MIP压汞法是一种常用的表征材料孔隙结构的方法，它可以通过测量材料对汞的吸附量来确定孔隙大小和分布。

下面将从以下几个方面进行详细介绍：一、MIP压汞法的原理MIP压汞法是基于材料对汞的吸附与排斥作用而建立的。

在该方法中，使用高压气体将汞强制注入样品中，然后测量样品吸附和排出汞的体积以确定样品孔隙大小和分布。

二、MIP压汞法的优势1. 高分辨率：相比其他孔隙分析方法，如氮气吸附和BJH方法，MIP压汞法具有更高的分辨率。

2. 宽范围：MIP压汞法可以测量从亚纳米到微米级别范围内的孔隙大小。

3. 非侵入性：该方法不需要破坏样品结构或形态，因此可以保持样品完整性。

4. 可重复性：由于该方法是物理测量而非化学反应，因此其结果具有很高的可重复性。

三、MIP压汞法的仪器MIP压汞法需要使用专门的仪器来进行实验。

一般来说，该仪器包括以下组成部分：1. 压汞装置：用于将汞注入样品中。

2. 压力传感器：用于测量压汞过程中的压力变化。

3. 流量计：用于测量进出样品的气体流量。

4. 数据采集系统：用于记录和处理实验数据。

四、MIP压汞法的操作步骤1. 样品准备：将样品切割成适当大小，然后进行干燥和真空处理以去除任何水分或空气。

2. 实验设置：将样品放置在压汞装置中，并连接到压力传感器、流量计和数据采集系统上。

3. 压汞过程：通过高压气体将汞强制注入样品中，并记录压力变化和进出样品的气体流量。

4. 数据处理：根据实验数据计算出样品孔隙大小和分布，并绘制出相应的孔隙分布曲线图和孔径分布图。

五、MIP压汞法的应用领域MIP压汞法在材料科学、地质学、环境科学等领域都有广泛应用。

例如，在材料科学中，该方法可以用于研究多孔材料的孔隙结构和渗透性能；在地质学中，该方法可以用于研究岩石和土壤的孔隙结构和水分运移特性；在环境科学中，该方法可以用于研究土壤和水体中的微观孔隙结构和污染物迁移行为。

六、MIP压汞法的局限性1. 样品限制：该方法只适用于具有一定孔隙大小范围的样品。

压汞仪工作原理及孔隙尺度分布特性计算方法

压汞仪工作原理及孔隙尺度分布特性计算方法一、国内外孔隙结构研究1、孔隙结构分类研究基质孔隙是煤岩物理结构中的重要部分，基质孔隙的形态、结构特性直接影响煤的许多物理性质及其吸附、解吸及其渗流的特性。

其质孔隙是煤在经历了泥炭化作用—成岩作用—变质作用等一系列煤化作用后形成的。

基质孔隙的分类主要分为成因以及大小两个方面，煤孔隙成因类型多，形态复杂，大小不等，各类孔隙都是在微区发育或微区连通，借助于裂隙而参与煤层气的渗流系统。

不同的研究者关于成因的分类划分也不尽相同，基质孔隙成因分类，如下表1所示：关于基质孔隙孔径分类研究方面，国外学者ходот（1961）在其出版的“煤与瓦斯突出”一书中提出了十进制分类系统，该分类系统认为：微孔构成了煤的吸附容积，小孔构成煤层气的毛管凝结和扩散区域，中孔构成煤层气缓慢层流渗透区域，而大孔则构成剧烈层流渗透区域。

该标准在国内煤炭工业界应用最为广泛。

之后，不同学者根据不同研究方法及目的有不同的划分结果，如下表2所示：2、孔隙结构研究方法基质孔隙的研究内容包括孔隙大小、形态、结构、类型、孔隙度、孔容、孔比表面积测试等，压汞法以及气体（氮气）吸附法是进行煤岩孔隙结构研究中常用的方法。

可以有效地研究孔隙大小、形态以及结构特征。

压汞法的特点是测量速度快、对样品的形状要求不高。

但由于受到实验室仪器限制，压汞法实际能测试的孔径范围仅为几十个纳米到几个微米；低温氮气吸附测测试的煤岩最小孔径为0.6纳米，最大孔直径为100~150纳米，与压汞法相比较，低温氮气吸附法对小孔径的测试准确，但受样品形状影响较大。

针对其各自的特点，在实际测试中往往是多种实验方法综合采用。

除此之外，光学显微镜和扫描电镜也常用于直接观测微观孔隙的结构特征。

具体如下：气体吸附法，用于测定直径60nm 以下的小孔，范围较窄；光学显微镜法，用于测定直径10～20μm 的大孔，具有可直接观察到孔隙形状的优越性，仪器操简单；小角度X 射线散射法（SAXS ），用于测定直径2～10nm 的孔，样品可为薄片状，在研究混凝土界面过渡区的孔结构有独到之处；水银压入法，可以测出较宽范围的孔径分布，常用的Autopore Ⅲ-9420型压汞仪，测试孔径范围3nm ～360μm 。

压汞仪工作原理

压汞仪工作原理小伙伴们！今天咱们来唠唠压汞仪这个超有趣的东西，它的工作原理可真是个特别的事儿呢。

压汞仪啊，就像是一个超级侦探，专门用来探索材料内部那些微小的孔隙结构。

想象一下，材料里面那些孔隙就像一个个小房间，有的大一点，有的小一点，而压汞仪就是要把这些小房间的情况都摸清楚。

那它是怎么做到的呢？这就涉及到汞这个特殊的东西啦。

汞啊，就是咱们平常说的水银，它有个很神奇的特性，就是它不太喜欢和其他东西混在一起，而且它还能在压力的作用下钻进那些小小的孔隙里。

压汞仪就利用了汞的这个特性。

我们把汞放在压汞仪里，然后开始给汞施加压力。

这个压力就像是一个大力士，推着汞往材料的孔隙里钻。

就好像我们想打开一扇扇紧闭的小房门一样，压力小的时候呢，汞只能钻进那些比较大的孔隙，就像大钥匙开大门一样简单直接。

随着压力不断增加，汞就像个执着的小探险家，开始寻找那些更小的孔隙去钻进去。

当汞钻进孔隙的时候，压汞仪就开始记录各种数据啦。

比如说，汞进入孔隙的压力是多少，进入了多少汞，这些数据可都是宝贝呢。

通过这些数据，我们就能算出孔隙的大小分布。

就好比我们知道了每个小房间的门有多宽，有多少个这样大小的房间一样。

而且啊，压汞仪还能告诉我们材料孔隙的连通性。

你想啊，如果孔隙都是互相连通的，汞就能比较顺畅地在里面穿梭，就像在一个打通了的迷宫里走一样。

但如果孔隙之间连通性不好，汞的前进就会受到阻碍，就像在一个到处是死胡同的迷宫里。

压汞仪就能敏锐地察觉到这种情况，然后把这个信息告诉我们。

这压汞仪在很多领域都超级有用呢。

在建筑材料领域，它可以帮助我们了解水泥、砖块这些材料的孔隙结构，这样我们就能知道这些材料的强度、吸水性等性能啦。

在石油开采方面，它可以用来研究岩石的孔隙，就像给岩石做一个内部结构的扫描，让我们知道石油在里面是怎么储存和流动的。

它就像是一个拥有超能力的小助手，默默地在实验室里为我们揭示材料内部的奥秘。

每次看到压汞仪工作，就感觉像是在看一场微观世界的探险之旅。

压汞仪实验指导书

孔结构对混凝土的渗透性和强度等宏观性能有重要影响。

压汞法（mercury intrutionporosimetry ）测孔是研究水泥基复合材料孔结构参数(如孔隙率、孔径尺寸和孔径分布)的一种广泛应用的方法，成功应用于许多关于硬化水泥浆和水泥砂浆体的研究，并取得了大量的成果，促进了混凝土材料科学的进步。

本实验的目的是了解压汞仪工作原理；掌握压汞仪操作；并学会分析所测孔结构数据。

而之所以选择水银作为试验液体，是根据固体界面行为的研究结论，当接触角大于90度时，固体不会被液体润湿。

同时研究得知，水银的接触角是117度，故除非提供外加压力，否则混凝土不会被水银润湿，不会发生毛细管渗透现象。

因此要把水银压入毛细孔，必须对水银施加一定的压力克服毛细孔的阻力。

压汞试验得到的比较直接的结果是不同孔径范围所对应的孔隙量，进一步计算得到总孔隙率、临界孔径（临界孔径对应于汞体积屈服的末端点压力。

其理论基础为，材料由不同尺寸的孔隙组成，较大的孔隙之间由较小的孔隙连通，临界孔是能将较大的孔隙连通起来的各孔的最大孔级。

根据临界孔径的概念，该表征参数可反映孔隙的连通性和渗透路径的曲折性）、平均孔径、最可几孔径(即出现几率最大的孔径)及孔结构参数等。

图1 毛细孔中汞受力情况若欲使毛细孔中的汞保持一平衡位置，必须使外界所施加的总压力P 同毛细孔中水银的表面张力产生的阻力P 1相等，根据平衡条件，可得公式;2P 2cos s r p P r ππσθ==-22cos r p r ππσθ=-只有当施加的外力P ≥ Ps 时，水银才可进入毛细孔，从而得到施加压力和孔径之间的关系式，即Washburn 公式:3实验用原材料、仪器及操作步骤和注意事项：美国产PoreMaster-33全自动压汞仪，天平，脱脂棉，镊子，汞，液氮，硫磺，酒精美国产PoreMaster-33全自动压汞仪主要技术指标：孔分布测定范围孔直径为950-0.0064微米；从真空到33000psia可连续或步进加压。

压汞法标准

压汞法标准
压汞法是一种测定土体孔隙尺度及其分布的方法，其标准如下：
1.原理：压汞法利用汞在大多数材料表面的非浸润性，通过施加压力
使汞进入材料的内部孔隙。

根据Washburn方程，孔隙半径可以通过压力和汞的表面张力计算得出。

通过测量不同外压下进入孔中汞的量，可以得知相应孔大小的孔体积。

2.测试范围：压汞法的孔径范围一般在几纳米到几百微米之间，能反
映出大多数土体的孔径状况。

3.仪器：压汞仪使用压力最大可达200MPa，测试孔径范围较宽，主
要是大于10nm的中孔和大孔。

4.注意事项：在测试过程中，需要记录接触角的值，并根据实际情况
进行调整。

同时，为了获得更准确的测试结果，需要注意仪器的清洁和保养。

5.应用：压汞法常用于测定材料的孔隙结构和孔径分布，常用于表征
煤的孔隙发育程度等。

总之，在应用压汞法时，需要遵循相关的标准和注意事项，以确保测试结果的准确性和可靠性。

压汞仪测量孔隙率的原理简介

压汞仪测量孔隙率的原理简介压汞仪是一种常用的实验仪器，用于测量物质的孔隙率。

孔隙率是指物质中孔隙的体积占总体积的比例，是一个重要的物理性质参数。

在许多领域，比如材料科学、土壤科学和岩石力学等，孔隙率的准确测量对于研究和应用具有重要意义。

压汞仪测量孔隙率的原理基于毛细现象和测量原理。

压汞仪中有一个玻璃毛细管，通过调节压力和观察汞柱高度的变化，可以间接地推算出物质的孔隙率。

我们来了解一下毛细现象。

毛细现象是指当液体在细小的管道或孔隙中上升时，由于毛细力的作用，液面会产生一定的高度差。

这是因为液体分子的表面张力在细小的空间中起作用，使得液体能够逆向攀爬。

在压汞仪中，我们将物质置于一个密封的容器中。

通过控制容器内的气压，对物质施加压力，使得物质中的空隙被汞液填充。

由于毛细现象的作用，汞液在毛细管内上升，汞柱的高度受到孔隙的约束，汞柱的高度会达到一个平衡状态。

通过测量汞柱的高度，我们可以得到孔隙率的信息。

测量过程中，我们需要控制压力的变化，具体分为一下几个步骤：1. 初始化：打开压汞仪的排气阀，保证系统内的气压与大气压相等。

此时，汞柱的高度为零。

2. 施加压力：通过压力控制装置增加系统的压力，使得压力超过物质中孔隙压力。

由于毛细现象，汞液经过毛细管进入物质中的孔隙中。

3. 去除多余汞液：当汞液停止被吸入孔隙后，关闭排气阀，然后缓慢排放掉多余的汞液。

4. 测量汞柱高度：通过目镜等工具，准确测量汞柱的高度。

压汞仪内部会有一个刻度尺，用于读取汞柱的高度。

5. 计算孔隙率：根据汞柱的高度以及压力等参数，可以计算出物质的孔隙率。

总结起来，压汞仪通过利用毛细现象和测量汞柱高度的变化，能够间接测量物质的孔隙率。

通过控制压力和观察汞柱的高度变化，我们可以了解物质中孔隙的占比。

这种测量方法在科学研究和工程应用中具有广泛的应用价值。

压汞法是一种常用的测量物质孔隙率的方法，通过测量汞柱的高度变化可以间接获取物质的孔隙率信息。

下面我将进一步介绍压汞法的原理和应用。

压汞仪测孔隙率原理

压汞仪测孔隙率原理压汞仪是一种广泛应用于材料科学领域的实验仪器，用于测量材料的孔隙率。

其原理基于浸润力学和毛细力学。

首先，我们需要了解两个关键概念：接触角和毛细现象。

接触角是指液体与固体表面接触时形成的夹角，它决定了液体在固体表面上的分布情况。

毛细现象是指液体在细小管道内自发上升或下降的现象，这是由于管道内壁对液体的吸引力大于重力所致。

在压汞仪中，实验过程分为两个步骤：一是浸润过程，二是压缩过程。

首先进行浸润过程。

将待测样品放入密闭腔室中，在腔室内加入一定量的汞，并通过调节压力使汞填充整个样品孔隙系统。

此时，汞会进入样品孔隙系统中，并在固体表面形成一个接触角θ。

根据Young-Laplace方程（P=2σcosθ/r），可以得到汞与样品孔隙壁之间的表面张力σ值。

然后进行压缩过程。

在保持汞压力不变的情况下，逐渐减小腔室体积，使汞进一步进入样品孔隙中。

当压缩到一定程度时，汞将不再进入孔隙中，而是开始从孔隙中排出。

此时，根据毛细现象的原理，在样品孔隙中的汞将形成一个曲率半径为r的球形液滴。

根据Young-Laplace方程，可以得到液滴表面张力σ和液滴半径r之间的关系：P=2σ/r。

由于样品孔隙系统中存在多个不同大小的孔隙，因此在实验过程中需要进行多次浸润和压缩操作，并记录每次操作后所得到的汞表面张力和球形液滴半径数据。

通过对这些数据进行处理分析，可以得到样品孔隙率、平均孔径大小等相关参数。

总之，压汞仪测量材料孔隙率原理基于浸润力学和毛细力学原理，并通过对实验数据进行处理分析来得到相关参数。

恒速压汞与常规压汞的异同

第18卷第2期低渗特低渗砂岩油藏与常规油藏不同，其孔隙结构为小孔细喉或细孔微喉。

常规压汞和恒速压汞是研究孔隙结构的2种主要研究手段。

笔者对比研究了恒速压汞和常规压汞在研究孔隙结构方面的差异，揭示了常规压汞与恒速压汞的本质区别，对孔隙结构数据的认识、辨别具有一定的指导意义。

1模型的区别压汞的基本原理为：汞对于大多数固体界面为非润湿相，当汞进入毛细管时需要克服毛细管压力,其中毛细管压力p c 与孔隙半径R 、界面张力σ、静态接触角θ满足如下关系［1］：p c =2σcos θ（1）根据压汞实验得到的进汞量和相应的压力，作出毛细管压力曲线，然后根据式（1）计算出孔隙或孔隙和喉道半径分布曲线。

恒速压汞与常规压汞遵循的原理相同。

常规压汞法以毛细管束模型为基础，假设多孔介质由直径大小不同的毛细管束组成（见图1a ）；恒速压汞假设多孔介质由直径大小不同的喉道和孔隙构成（见图1b ）。

恒速压汞模型假设的孔隙结构特征更加符合低渗、特低渗恒速压汞与常规压汞的异同何顺利1焦春艳1王建国1罗富平2邹林3（1.中国石油大学（北京）石油工程教育部重点实验室，北京102249；2.中国中化集团石油勘探开发有限公司，北京100031；3.中国石油西南油气田分公司重庆气矿，重庆400021）基金项目：国家科技重大专项“油田开采后期提高采收率新技术”（2009ZX05009-004）摘要文中深刻剖析恒速压汞与常规压汞的区别，便于对微观孔隙结构进行分析时选择较合适的实验手段，更加准确地对微观孔隙结构进行描述与表征。

从理论模型、实验过程、测量结果的可靠性等方面，分析对比常规压汞与恒速压汞的不同，揭示了它们的本质区别。

研究发现：恒速压汞由于其实验过程是准静态过程，可以将孔隙与喉道区别开来，测量值更接近静态毛细管压力，得到的喉道半径结果比较接近真实情况。

因此，恒速压汞是研究孔隙结构的比较好的方法。

关键词恒速压汞；常规压汞；毛细管压力动态效应；静态毛细管压力中图分类号：TE 311文献标志码：A文章编号：1005-8907（2011）02-235-03Discussion on the differences between constant-speed mercury injection andconventional mercury injection techniquesHe Shunli 1Jiao Chunyan 1Wang Jianguo 1Luo Fuping 2Zou Lin 3（1.MOE Key Laboratory of Petroleum Engineering,China University of Petroleum,Beijing 102249,China;2.Oil and GasExploration and Development Co.Ltd.of Sinochem Group,Beijing 100031,China;3.Chongqing Natural Gas Division,SouthwestOil &Gas Field Company,PetrolChina,Chongqing 400021,China ）Abstract:In this paper,the difference between constant-speed mercury injection and conventional mercury injection techniques was studied in order to choose the correct method to describe the microscopic pore structure accurately.The differences between the conventional mercury injection and constant -speed mercury injection were discussed from the reliability of theoretical model,experimental process and measurements in this paper.So the essential differences between them were revealed.Study result shows that the pore and throat can be distinguished because the experimental process of constant-speed mercury injection is a quasi-static process.The measured values are closer to static capillary pressure and the obtained throat radius is closer to the real situation.Therefore,the constant-speed mercury injection is a good method to study the pore structure.Key words:constant-speed mercury injection;conventional mercury injection;dynamic effect of capillary pressure;static capillary pressure引用格式：何顺利，焦春艳，王建国，等.恒速压汞与常规压汞的异同［J ］.断块油气田，2011，18（2）：235-237.He Shunli ，Jiao Chunyan ，Wang Jianguo ，et al.Discussion on the differences between constant-speed mercury injection and conventional mercury injection techniques ［J ］.Fault-Block Oil &Gas Field ，2011，18（2）：235-237.断块油气田FAULT-BLOCK OIL &GAS FIELD2011年3月2352011年3月断块油气田油藏小孔细喉或细孔微喉的结构特征，比常规压汞模型更接近真实的孔隙结构。

压汞仪原理问题回答

压汞仪原理一、压汞仪的基本概念压汞仪是一种用来测量固体表面张力的仪器，它通过在一个密闭的装置中将汞压入到固体表面上，从而测量出固体表面张力。

它是由法国物理学家皮卡尔于1890年发明的。

二、压汞仪的组成部分1. 压汞装置：由一个小型密闭容器和一个压力计组成，容器内充有高纯度的汞。

2. 测量系统：包括光学显微镜、目镜、刻度尺等部分，用于观察和测量汞滴形态和大小。

3. 控制系统：包括温度控制系统和压力控制系统，用于控制实验环境下的温度和气压。

三、压汞仪的工作原理1. 原理概述当一个液滴接触到一个固体表面时，液滴受到了两个力的作用：重力和表面张力。

在平衡状态下，液滴所受到的这两个力相互抵消。

因此，在不同大小的液滴上可以得到相同大小的表面张力值。

利用这个原理可以测量出固体表面张力。

2. 测量步骤（1）将压汞仪中的汞加热至液态，并通过压力控制系统将汞压入到一个小孔中，形成一个小液滴。

（2）将固体样品放置在显微镜下方的样品台上，使其与汞液滴接触。

（3）通过目镜观察汞滴的形态和大小，并通过刻度尺测量出其直径。

（4）根据液滴的大小和形态计算出固体表面张力值。

3. 影响因素固体表面张力值受到多种因素的影响，包括温度、气压、固体表面性质等。

因此，在进行实验时需要严格控制这些因素，以确保测量结果的准确性。

四、压汞仪的应用领域1. 材料科学：用于研究材料表面性质及其与其他材料之间的相互作用。

2. 生物医学：用于研究生物材料和组织的表面性质及其与生物分子之间的相互作用。

3. 化学工程：用于研究化学反应过程中溶液界面和固体表面的性质及其对反应速率和产物选择性的影响。

五、压汞仪的优缺点1. 优点：（1）测量精度高，可以测量出小于0.1mN/m的表面张力值。

（2）适用于多种材料，包括固体、液体和气体。

（3）可以通过改变温度和气压等条件控制实验环境，以研究不同条件下的表面性质。

2. 缺点：（1）需要使用高纯度的汞，对环境有一定的污染风险。