Tytuł pozycji:
Powtarzalność pomiarów kinetyk sorpcji gazu na różnych aparaturach badawczych przy wielokrotnych cyklach pomiaru
Sorpcyjne badania układu węgiel-metan stanowią istotny problem metrologiczny. Złożoność procesów emisji/ akumulacji metanu w porowatej strukturze węgla jest ogromna. Transport molekuł gazu w ziarnie węgla opisuje dyfuzja, która nawet w niewielkich ziarnach o typowym współczynniku dyfuzji zachodzi wolno w stosunku do filtracji i sorpcji właściwej. Precyzyjne określenie asymptotycznych parametrów sorpcyjnych (punktów sorpcyjnych) wymaga wyczekania zakończenia procesów transportu. Istnieją hipotezy, iż wielokrotne powtarzanie pomiarów sorpcyjnych na tych samych próbkach prowadzi do zmian w strukturze porowatej węgla, skutkujących zmianami parametrów sorpcyjnych. Wszystkie te aspekty skłoniły autorów do doświadczalnego zweryfikowania możliwości uzyskiwania zbieżnych parametrów sorpcyjnych przy wielokrotnie powtarzanych pomiarach na urządzeniach metrologicznych różniących się sposobem pomiaru. Przeprowadzone badania wykazały, że przy wielokrotnych cyklach pomiaru sorpcji efektywny współczynnik dyfuzji nie zmienia się w sposób monotoniczny.
Analyzing sorption in the context of investigating the coal-methane system poses a considerable metrological problem. The nature of the processes of methane release/accumulation in the porous coal structure is very complex. The transportation of gas molecules within a grain of coal is described by the diffusion process, which – even in small grains characterized by the typical value of the diffusion coefficient – occurs slowly when compared to filtration and sorption proper. The kinetics of the diffusion process is infl uenced by numerous factors connected with conducting analytical observations. In order to precisely determine the asymptotic sorption parameters (sorption points), one should wait for the transportation processes to end. There are some hypotheses that numerous repetitions of sorption measurements, performed on the same samples, result in changes in the porous structure of coal, which, in turn, lead to changes of sorption parameters. All these aspects encouraged the authors of the present paper to verify – in an empirical manner – the possibilities of obtaining convergent sorption parameters for multiple repetitions of measurements performed with metrological instruments differing with respect to measurement techniques. The investigations, once completed, showed that – for multiple sorption measurement cycles – the effective diffusion coefficient does not change in a monotonic way.
Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.
