[科学探索]气体解吸能导致煤基质收缩吗？ [复制链接]

话题有些转移了，不过不把临界解吸压力搞明白，很难理解解吸过程。
我感人觉得，煤层基质无论再怎么“基质“也是存在大量微孔隙，解吸的气体经过为孔隙的”扩散“（比渗流要困难的过程）才能出来，但扩散需要一定的浓度差（对于单相来说就是压差），所为会有一个跟孔压不同的力，即临界压力。

”若压力不变，而只是改变组分导致的解吸现象，基质会收缩吗？”
这种情况要看不同组分引起的解吸变形效应的强弱了，有专门的多组分解吸或置换引起变形的模型，如多组分的Langmuir吸附变形模型。

“气相吸附并不存在临界解吸压力的概念，只要降压就会解吸，我论文中有介绍。”
这个问题追究起来就扯远了。到底什么是吸附态？目前，我敢说没人能彻底解释的清楚啊？
有人说是类液态，那不就跟高度压缩状态差不多么？还有就是吸附通常是多孔介质才会发生的或比较明显的，所以更有人认为吸附态是压缩态（自由态），但我不认同。
因为Langmuir的理论就说过，在光滑平面上（没有微孔隙的面）也会发生吸附（单分子层），因为范德华力力作用（表面张力），所以吸附于压缩态不同。
导致对吸附态认识不清的还有一个地方：就是解吸分为微观解吸和宏观解吸两种，微观层面就是吸附态从孔隙壁面进入孔隙成为自由态的过程，宏观解吸是放散（包含微观解析+微孔扩散），很多人说解吸指的后者。
对于宏观解吸肯定是有临界解吸压力的（单相扩散也需要压差啊），但是微观解吸我个人觉得还真的不一定需要临界解吸压力，因为所谓的吸附平衡是解吸和吸附处于一种动态平衡，只要外界压力降低，就会打破平衡，出现吸附或解吸现象，所以李老师说不存在临界解吸压力，我也认同，起码微观解吸如此。

“用相同压力的氮气去置换液化气，煤气罐会变形吗？若会变形，机理是什么？”
李老师煤气罐的弹性模量比煤岩强多了吧，就算有变形，我是看不清的。
当氮气置换被煤岩吸附甲烷的时候，由于煤岩吸附甲烷跟氮气分子所需的范德华力力不同，所以解吸需要的能量必然不同。
煤岩这种能量的宏观体现是一i种应变能，所以不同气体之间的置换解吸引起的应变会有不同的。

一直这么理解的，感觉是在咬文嚼字呀

不知道，我上面的解释清楚了可没？（因为存在后来编辑，还有显示的次序问题，所以看起来挺乱的）。
总之，吸附和解吸会引起煤岩变形是绝对的，至于量大量小也跟弹性模量有关，但肯定比压力变化导致的基质机械变形的量要大几个数量级（因为压力只要变化一点点，低于“临界解吸压力”，就会有连续的解吸发生，而解吸变形量的大小只跟解吸量的多少有关，跟压力没有直接关系）。

“在压力不变的情况下，甲烷分子从骨架颗粒表面脱落下来，颗粒为何收缩？”
界面张力的作用啊？更专业的说法是表面能变化了，导致基质表面（吸附界面）的变形。

我博士期间的一个重要研究内容，就是煤层气的吸附解吸机理，但到目前也不是非常清楚微观层次到底咋样的，国外也没有搞清楚的。吸附这个话题不清楚存在多少年了，但这么久还是没搞明白啊。因为还没有可以观测到分子层面（基质内部）的变化的装置吧？

“一个分子有啥界面张力的概念？解吸需要吸热，这个热量由地层流体提供，煤岩骨架的温度没有变化，内能也不会发生变化。”
温度变化这个很难说了，也不好检测。好多学者都是从温度角度解释解吸的，我个人觉得从能量角度更好理解，温度本质是能量的体现。
吸附量就不是单个分子了，多个分子在一块就有可观的分子间作用力。

我个人理解就这么多了，需要后来的人去理解了。因为我目前的研究方向不再是吸附了，没有资金支持，想吧吸附解吸研究清楚不可能，而且有了资金也未必短时间能搞清楚，因为太深奥了（有人从量子层面研究的，但好像也没太多成果啊）。