Интерполяция сложных спектров ЯМР ¹Н ископаемых углей

Abstract

Исследование образцов ископаемых углей, насыщенных влагой и метаном, методом спектроскопии ядерного магнитного резонанса на ядрах водорода сопряжено с трудностями, вызванными сложной структурой получаемых спектров. Рассмотрены причины, влияющие на формирование и вид полного спектра ЯМР ¹Н флюидонасыщенного угля. Описаны способы разделения полного спектра на составляющие его компоненты и интерполяции выделенных спектральных линий. Предложен вид интерполяционной функции для компоненты спектра, формирующейся подвижными молекулами метана и воды, находящимися в исследуемом угле в разных условиях. Описаны принципы определения количества вещества, формирующего соответствующие спектральные линии из полного экспериментального спектра ЯМР. Интерпретация экспериментальных спектров выполняется в соответствие с представлениями о локализации ядер водорода в различных элементах структуры угля и насыщающих его флюидах.

Дослідження зразків викопного вугілля, насичених вологою і метаном, методом спектроскопії ядерного магнітного резонансу на ядрах водню пов’язане з труднощами, викликаними складною структурою одержуваних спектрів. Розглянуто причини, що впливають на формування і вигляд повного спектру ЯМР ¹Н флюідонасиченного вугілля. Описано способи поділу повного спектру на компоненти, що його складають, та інтерполяції виділених спектральних ліній. Запропоновано вид інтерполяційної функції для компоненти спектра, що формується рухливими молекулами метану і води, які знаходяться в досліджуваному вугіллі в різних умовах. Описано принципи визначення кількості речовини, що формує відповідні спектральні лінії з повного експериментального спектра ЯМР. Інтерпретація експериментальних спектрів виконується у відповідності з уявленнями про локалізацію ядер водню в різних елементах структури вугілля і флюїдах, що його насичують.

The study of coal samples, saturated with moisture and methane, by nuclear magnetic resonance spectroscopy on hydrogen is associated with difficulties, which caused by the complex structure of spectra. Causes, which effect on formation and form of ¹H NMR fluid-saturated coal spectrum were considered. Separation of spectrum on the components and their interpolation methods described. Interpolation functions for spectrum components, which forming by methane and water mobile molecules in studied coal in different conditions, was proposed. Principles of amount of substance, which form spectral lines out of full NMR spectra, determination were described. The interpretation of experimental spectra is performed according to the concept of hydrogen localization in different elements of the coal structure and its saturating fluids.