Calibração de parâmetros para determinação da curva de retenção através de ressonância magnética nuclear de baixo campo

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Godoy, Gustavo de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Curva de retenção da água no solo; DDIF; NMR; Porosidade; Porous; RMN; Soil; Soil water retention curve; Solos
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11140/tde-05062020-100705/

A heterogeneidade dos solos representa um grande desafio à evolução da modelagem dos processos que regem a dinâmica da água no solo. Uma ferramenta imprescindível ao modelar o fluxo hídrico no solo é a curva de retenção da água no solo (CRA). A CRA é uma referência primária para qualquer modelagem de água em meios porosos, e, em ciências do solo é utilizada como referência em diversas escalas, desde manejo da irrigação de culturas até simulações que permitam desenvolver políticas ambientais. Os métodos convencionalmente empregados para determinar a CRA demandam muito tempo e esforço em laboratório, o que dificulta a popularização de sua utilização. Uma técnica que vêm sendo empregada frequentemente para caracterizar fluxos em meios porosos é a ressonância magnética nuclear (RMN) em baixo campo, em que através de pulsos eletromagnéticos na frequência de rádio, pode- se obter informações acerca dos poros no qual um fluido saturante está retido. Em petrologia, tem sido frequentemente empregada em rochas, para previsão de informações como a abundância, o tamanho dos poros em que o petróleo está retido, bem como a condutividade hidráulica das rochas. Em solos, o uso da RMN para caracterizar processos físico-hídricos ainda é incipiente. Na última década, com avanços ocorridos na instrumentação, bem como nas técnicas para aquisição dos sinais houve uma intensificação dos estudos associados à previsão de fluxo hídrico da água no solo. A principal técnica empregada para aquisição de dados é a relaxometria, em que os núcleos de 1H, após serem excitados por ondas na frequência de rádio realizam um movimento chamado \"precessão\", que é o retorno da magnetização em direção ao campo magnético estático. Esse fenômeno pode ser associado à geometria porosa em que o fluido saturante está inserido, pois a precessão é acelerada conforme as moléculas colidem com as paredes dos poros através do movimento Browniano das moléculas. Todavia, o tempo de relaxação dos spins é também dependente da composição das paredes dos poros onde a presença de elementos ferromagnéticos pode acelerar o processo de relaxação tornando a estimativa da geometria porosa dependente de duas variáveis. O objetivo deste trabalho foi estimar a curva de retenção da água no solo à partir de um método conhecido em RMN como DDIF (Decay Due to Internal Fields), em que o decaimento do sinal medido passa a ser associado apenas à geometria do espaço poroso, não sofrendo influência da composição dos mesmos. Foi possível determinar, com alto grau de detalhamento a distribuição de tamanhos de poros nas amostras do Neossolo Quartzarênico e ainda associar esta distribuição à curva de retenção da água no solo.