真实岩石微流体平台,用于在多相环境中量化化学溶解和机械侵蚀
Chen-Xing Zhou1,2, Ran Hu1,2, Hang Deng3
1State Key Laboratory of Water Resources Engineering and Management, Wuhan University, Wuhan 430072, China. whuran@whu.edu.cn.
Lab on a chip
|November 3, 2025
概括
我们开发了一个新的微流体平台来观察真实岩石中的流体岩石侵蚀. 这个工具揭示了二氧化碳泡如何控制化学和机械侵蚀,进步了我们对地下过程的理解.
科学领域:
- 地质化学 地质化学
- 地质地质地质地质地质地
- 流体动力学 流体动力学
背景情况:
- 流体岩石相互作用至关重要,但由于有限的观测工具,人们对其了解甚少.
- 现有的方法难以平衡空间分辨率和时间动态.
研究的目的:
- 开发一个集成的平台,同时可视化和量化侵蚀动态在多相反应系统.
- 为了调查酸岩相互作用期间的侵蚀,并确定政权过渡.
主要方法:
- 使用石灰岩开发了一个真正的岩石微流体平台.
- 集成光显微镜,微粒子图像速度测量和离子染色学.
- 在微米分辨率下监控固体-液体-气体接口和流场.
主要成果:
- 确定了由二氧化碳泡流动性控制的运输限制和反应限制侵蚀制度之间的过渡.
- 观察到,在运输有限的系统中,与不移动的气泡一起,增强了溶解和脱离.
- 由于泡屏蔽,在反应有限的模式中发现了抑制侵蚀.
结论:
- 为化学和机械侵蚀率推导了缩放规律.
- 根据Péclet数验证了一个基于制度过渡的理论模型.
- 该平台提供了一种多功能工具,用于研究地下环境中的孔尺度反应运输.
