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Vidéo 1: Balayage en microscopie électronique Ici, je vais discuter de la détermination de la structure des pores, vous devez réaliser que la plupart des mécanismes qui se produisent dans les géomatériaux dépendent en grande partie de leur structure de pore ou en d'autres termes de la distribution de la taille des pores. Sans connaître la structure des pores des géomatériaux, rien ne peut être fait beaucoup.Donc, normalement, nous utilisons deux types de techniques: l'une est la microscopie électronique à balayage, qui n'est pas une méthode très quantitative de findingout la structure des pores des geomatérials.Accessoirement, le PMNE est done.MIP est la porosimétrie d'intrusion de mercure.Eh bien, il y a une école de pensée qui garde sur vous le savoir, l'évaluation de ces techniques de visa l'un par rapport à l'autre. Mais le point est qu'il n'y a rien de mieux que ces techniques qui sont connues des êtres humains à ce stade et qui sont abordables et réalisables. Donc, j'aime vous donner des idées sur, vous savez ce que le MIPest de SEM. Certains d'entre vous auraient une chance d'utiliser ces techniques dans votre carrière de recherche, et certains d'entre vous qui n'ont pas la chance de les utiliser maintenant peuvent être peut-être après un certain temps, ou vous pouvez apprécier en voyant les vidéos YouTube et ainsi on.Donc, c'est l'électron à scanner. C'est pourquoi nous pouvons aller jusqu'à un temps lakh de grossissement avec les petits microscopes, avec l'aimable autorisation de l'électronique de jour, cette technique est utilisée pour étudier la structure de la surface des matériaux en vrac et les caractéristiques de surface pourraient être la texture de la masse du sol, les pores, les cavités présentes, l'orientation des grains des soils.Donc, je vais vous montrer aujourd'hui à quel point la structure dispersée et flocculée dans les granulés fins peut être étudiée par En même temps les processus biologiques qui se produisent dans les géomatériaux, Ithink I vous ont montré certaines des images quand vous discurez des processus biologiques. Caractérisation biologique des géomatériaux, où les gens sont intéressés à voir le type de bactéries présentes dans le système. Quel type de déformations se produit dans les geomaterials.SEM est utilisé dans le domaine du génie médical, des sciences du matériel, des sciences de la Terre, tout à fait alot. Et une bonne chose est que nous pouvons couvrir une plus grande profondeur du champ et de la résolution que des microscopes optiques. Et vous pouvez étudier les fractures et les clivages qui apparaissent sur les grains des sols. Il y a une nouvelle version de SEM qui est connue sous le nom de EDS, et nous appelons ça l'énergie dispersivespectrometer et cela vous donne aussi l'analyse des éléments du matériau, alright.Ainsi, vous pouvez découvrir le type d'éléments qui sont présents dans le système. Et puis en utilisant des calculs mathématiques simples, vous pouvez obtenir leurs pourcentages aussi sous forme d'oxyde, nous pouvons aussi voir comment la distribution Une autre question serait de supposer que si je considère un grain de terre, il y a du quartz ou de la montmorillonite ou de la kaolin.Je voudrais voir comment la composition minéralogique des grains change sur son surface.Donc, le Dr Srinivas Kadali a été mon doctorant qui a fait des études très intéressantes par usingEDS et un autre est le Dr Bhagawanji Jha, qui a fait la synthèse des zéolites, puis a voulu comprendre, quelle est la composition minéralogique, la composition élémentaire des zéolites sur le Il s'agit de la micro-analyse qui a été faite et ces étudiants ont été pionniers dans ce domaine. Et en utilisant la méthodologie dans laquelle ils se sont développés. Nous avons fait des rayons X des éléments présents dans le matériau et de la mise en valeur qui se produit, en particulier la modification des minéraux sur une période de temps. Lorsque les minéraux entrent en contact avec des contaminants. Ceci pourrait être acide ou biologique, soit d'ailleurs, les caractéristiques biologiques ont été étudiées par Dr. Shashank.Ceci est le principe de travail de SEM, un faisceau de haute énergie électrique, haute énergie électrique Sur l'échantillon, puis l'interaction des électrons se transforme en 3 dimensions pour obtenir la topographie, la morphologie et la composition et la cristallographie des grains.Donc, la topographie, la morphologie et les caractéristiques de composition que j'ai discutées et cristallographyis, en gros, comment la structure cristalline est en train de changer. Si vous allez Google, vous réaliserez que le principe de travail de SEM est assez simple. Des électrons rétrodiffusés, des électrons secondaires, ensuite je peux analyser ces faisceaux et je peux filtrer ces faisceaux pour obtenir les informations. Donc, en utilisant ce concept, nous avons fait la structure de tissu des sols fins, nous avons compacté l'échantillon de sol. Qu'il s'agisse d'un échantillon triaxial pour cette matière et après que l'échantillon a été testé pour ses propriétés de résistance au cisaillement, vous pouvez retirer un petit élément de l'intérieur de l'échantillon d'environ un centimètre cube et ensuite ce spécimen d'un centimètre cube est regardé des côtés perpendiculaires pour voir l'hétérogénéité du matériau dans le Lorsque vous faites cet échantillon par compaction, vous vous rendrez compte que vous compacte la direction verticale. Donc, je voudrais voir comment la structure du grain change le long de la compaction et de la direction latérale. Donc, nous aimerions voir les caractéristiques de l'échantillon perpendiculaire au plan de compaction et parallèle au plan de compac­tion. Et incidemment, le rapport entre les deux est le facteur de formation que nous avons parlé about.Donc, il semble très simple, mais vraiment parlant, c'est une façon très compliquée d'effectuer les études parce que je suis Quand vous allez au labo, vous prenez un échantillon d'argile d'un centimetercubique à partir des échantillons triaxiaux, puis en faire un bon spécimen, qui peut être utilisé pour étudier les micro-caractéristiques. Ce n'est pas une tâche très simple. Et pourquoi il est si difficile que j'en ai énuméré une partie. Donc, lorsque vous enlevez les fluides interstitielles du spécimen, vous savez, la structure est changée, parce que, en fin de compte, le fluide est de retour entre les grains.Donc, quand vous sortirez l'échantillon, il y a des chances que vous dérangez le grossynergy de ce spécimen que le sample.Donc, si la microstructure est changée, elle pourrait Parce que vous appliquez une certaine pression sur le this.Donc, la microstructure est changée ce n'est pas une tâche facile, comme je l'ai dit la seconde Is thatmost de ces SEMs qu'ils travaillent sur les échantillons gelés ou l'échantillon nous n'avons pas d'eau. Donc, c'est là que nous utilisons la technique de lyophilisation, c'est très difficile quand les minéraux sont enflés et de type rétrécissement. Parce que le moment où vous l'avez sorti de l'échantillon et que vous le gardez dans l'atmosphère, l'évaporation a lieu et les exemples de craquelures, une fois les échantillons de fissures, vous n'allez pas vraiment obtenir Donc, il y a différents types de configurations qui sont disponibles pour le séchage sous vide ou le congélateur de ce matériau. Vous congelez l'échantillon. Maintenant la question est de savoir quand vous appliquez le vide, alors l'échantillon doit être capable de résister à la pression qui vient de l'aspirateur. Donc, de toutes les parties il y a des problèmes. Donc, c'est un autre problème. Donc, c'est un autre problème. Donc, ce qui est fait, c'est que, normalement, on applique une fine couche d'or et de carbone, ce qui est connu comme un matériel.Donc, pour faire le conducteur d'échantillon du beam.Donc, c'est plutôt un art plutôt qu'un génie qui fait un spécimen lui-même et que les gens doivent passer beaucoup de temps. Si vos matériaux ne sont pas conducteurs, alors il y a aussi un problème et en bref, le thème de l'échantillon nécessite beaucoup de bonnes mains et de la formation. Ce type d'information peut être déchiffré très facilement.Donc, vous avez tous dû étudier comment le visage de l'interaction face à face ressemble, mais je suis surenot, beaucoup d'entre vous l'ont vu étern.Donc, c'est comme ça dans le SEM images.Maintenant, j'espère que vous pouvez voir qu'il s'agit d'une plaquette d'argile et que ce sont les autres plateletsqui sont assis l'un sur l'autre. Regardez cette photo, vous pouvez faire la différence entre les couches de plaquettes d'argile de l'autre. Le degré de dispersion et le degré de floculation du matériel à l'aide de la spectroscopyie d'impédance et de SEM.Sa thèse a été basée sur ce travail, un travail très intéressant qu'il a fait et nous avons simulé la sédimentation dans la nature dans les lacs et les océans et les réserves. Maintenant, c'est comme ça qu'on peut réaliser la beauté des plaques de kaolin. Plus tard, nous avons utilisé ces images SEM pour déchiffrer beaucoup d'informations, j'espère que vous pouvez réaliser le type de cavités que vous voyez ici sont des endroits très interestingparking pour n'importe quel fluide, ça pourrait être engrais, ceci Pourrait être des enzymes, ce pourrait être des bioenzymes, ce pourrait être n'importe quel type de médicament, pesticide, whatever.Donc, je pense que Donc, plus vous zoomez sur le système, vous réalisez la beauté et vous savez à quel point la nature est complexe. Donc l'un de mes docteurs Sasmita Sharma, elle a utilisé SEM pour réaliser le type de sédimentsexistant dans les stations d'épuration des eaux usées et des eaux usées parce que ces types de sentiments ont été ignorés jusqu'à présent, mais pour nous, les sédiments qui se trouvent dans ces stations d'épuration et d'épuration sont aussi des sédiments, et toute l'idée était que si je décante ces étangs ce que je vais faire avec ces matériaux, donc, à notre surprise, nous avons réalisé beaucoup de formations particulières qui se produisent dans ces sédiments, y compris l'activité pathogène ainsi que microbienne et bactérienne.Donc, cette thèse de la Dre Sharma était en train de traiter comme je l'ai dit tout à l'heure sur ce gaspillage de la solution sociale économiquement générée SEGS, nous avons appelé this.Donc, beaucoup d'informations peuvent être découvertes à partir de cette simple analyse. Maintenant, je suis sûr que cela sera intrigué de voir comment le bord et l'arête des particules argileuses semblent être. Pouvez-vous tirer de cette figure que les plaquettes d'arête sont des sittings avec les autres, c'est le bord et d'autres que je viens juste de venir et de s'asseoir ici. Donc, c'est ainsi que l'analyse de la microstructure se fait à l'aide de SEM.Now, plusieurs fois les gens se demandent si SEM peut être utilisé pour obtenir dans la porosityou pas la réponse n'est pas vraiment parce que SEM comme vous voyez est une technique qualitative. C'est un moyen pictural de démontrer ce qui existe dans le système bien qu'il y ait des cavitiesou les vides qui peuvent être quantifiés, mais il ne sera pas très facile de regarder dans la troisième dimension qui est perpendiculaire à la photo.

Vidéo 2: Porosimétrie Ainsi, la porosimétrie devient très, importante dans le domaine des géomécaniques de l'environnement, parce que les pores sont ceux qui jouent un rôle important dans les géomatériaux. Transport d'alike.Donc, ce flux pourrait être thermique, électrique, chimique, biologique, radiologique, magnétique, etc. Jusqu'à présent, nous n'avons parlé que de la distribution granulométrique dans la conventionalgéomécanique, mais la distribution des particules de taille vraiment parlant ne donne pas beaucoup d'idée sur les caractéristiques des géomatériaux et à moins que Vous parlez vraiment de la structure des pores et des formes. Donc, il y a beaucoup de gens qui font des recherches fondamentales dans la modélisation du porespourquoi parce que nous pouvons déchiffrer la microstructure du sol et quand je dis micro-structure, c'est la taille du grain et son treillis ou le tissu que nous appelons la matrice de la soil.Maintenant, c'est un modèle simple, si vous considérez un grain de la soil.Maintenant, ce que vous réaliserez, c'est qu'il y a différents types de pores qui sont presentin les grains, il pourrait y avoir une sorte de pore qui est assis sur le cratère de likea de surface et ceci est Ce qui est connu comme le pore fermé n'est rien qui est goingto migrer à travers et à travers ce pore c'est une sorte de cratère sur la surface du grain. Mais oui, je pense que lorsque nous avons discuté de la sorption et de l'adsorption, vous savez adsorptionet les phénomènes d'absorption, je pense que c'est là que j'en ai parlé, le premier thingage est que le contaminant doit entrer en contact avec le géomatériel qui est un processus anaphylactique. Maintenant, une fois que ce contaminant reste ici, la chimisorption va commencer ce qui va pénétrer dans la matrice du grains.Alright.Maintenant dans ce cas, nous avons des pores de fin, Donc, on a des pores entrelacés, ces ports sont interconnectés formant une sorte de réseau à l'intérieur de la particule. Ensuite, il pourrait y avoir à travers et à travers le passage des pores, vous savez qu'il y a un pore qui passe par le grain itself.So, ce type d'arrangement de pore et ceux que je n'ai pas pu voir ici, la combinaison de ces types de pores existent dans les matériaux poreux. Découvrir ce que la structure des pores est ce que la distribution de la taille des pores est, et une fois que vous connaissez ces deux choses, vous voulez comprendre ce que la porosité du système et cette porosité est de la porosité absolue, qui ne peut être obtenue par tremper les géomatériaux dans l'eau qui normalement est faite, vous savez, ils prennent les échantillons de roche et l'échantillon de sol le théytremper dans l'eau pendant 72 heures, puis ils trouvent le poids et ensuite ils disent que le thisest équivalent à la porosité.Mais la simple logique est comme nous l'avons déjà discuté, les molécules d'eau ne peuvent pas enterentrer le meilleur des pores qui sont présents dans les grains et donc la porosité que vous obtenez par trempage d'un matériau dans l'eau ne sera pas la vraie porosité.Donc, avec cette prémisse et le fond, les gens ont compris et ils ont développé beaucoup de techniques pour faire de la modélisation de structure poreuse ou ce que l'on appelle la théporosimétrie.Donc, quand on parle de la porosimétrie, le MIP devient important ou c'est la technique des techniques les plus importantes, qui est utilisée pour déterminer la structure des pores et le nom est la porosimétrie d'intrusion de mercure.Et la beauté du mercure est que la tension de surface est très élevée ou très petite, c'est un fluide mouillant ou non mouillant?.Donc, c'est une fluidique non mouillante. Donc, la tension superficielle va être extrêmement élevée, c'est-à-dire que la plus petite balle claire ou la goutte de mercure peut encore rester sous forme théphérique. Et la beauté est la plus grande et la pression que vous appliquez les gouttes de mercure vont devenir plus fines et plus fines, plus claires que l'eau, l'eau est incompressible aussi est mercuryalso, mais la tension superficielle et les propriétés de mouillage de l'eau font qu'elle n'est pas apte à faire de la porosimétrie.Maintenant, la question est de savoir si je veux vraiment connaître les plus fines pores de ce que je devrais être do.Je peux utiliser les gaz azotés, l'hélium gaz dont nous avons parlé quand nous avons fait de l'héliumgas pycnometer.Alright.Donc, vous pouvez utiliser le gaz d'hélium pour passer à travers l'échantillon et capturer la structure poreuse totale, parce que la taille du gaz d'hélium, le gaz d'azote va être beaucoup plus petit que le mercure.Alright.Donc, ce sont les faits qui sont normalement gardés à l'esprit. Et une autre chose intéressante est, j'espère que vous réalisez que la porosité est un somethingwhich peut être dans n'importe laquelle de ces formes. Il s'agit d'un droit solide non poreux pour cette matière un grain de quartz parfait de la sand.Maintenant, il a une surface extrêmement basse car il n'y a pas de capacité d'échange cationique, il est une matière très terne, il n'a aucune affinité envers l'environnement externe. La porosité des interstices qui ont été créés sous le grain lui-même et dont la surface est mince et qui ont une certaine quantité de volume de pores et leur dimension.Maintenant, il s'agit d'un système de particules, les particules dispersées dans la matrice du sol. Donc, lorsque vous avez un système de particules comme celui-ci, leur taille de particules et leur surface de surface, et nous sommes plus intéressés à voir quel type de particules et le surfacearea, le système va donner. En fin de compte, lorsque vous empiérez quelque chose dans l'espace des pores, vous aimeriez savoir ce que la zone de issurfaces also.Donc, la porosimétrie moderne vous donne l'avantage d'obtenir les tailles de particules également surfacearea aussi par modélisation mathématique et le volume total des pores qui sont presentin le système. Ce sont les catalysts.Ainsi, les catalyseurs sont ceux qui ont des surfaces actives et ils donnent une chance aux espèces chimiques de venir et se font garés sur eux. Traiter le quartz avec de l'hydroxyde de sodium à un niveau élevé de température.Donc, cela pourrait se transformer en un matériau de capacité d'échange cationique plus élevé.Ce sont les différentes formes des pores qui sont normalement utilisées dans l'analyse.Donc, il pourrait y avoir les pores qui pourraient être modélisés comme des cylindres de certains diamètre et longueur, des fentes comme la structure dispersée. Donc, ces pores sont aussi les pores de cette forme fente, nous pourrions avoir des pores coniques, vous connaîtriez les deux côtés le diamètre du pore pourrait ne pas être le même genre d'entonnoir, ce pourrait être connecté à l'environnement extérieur et ce serait à l'intérieur du matériau ou viceversa, ceci pourrait être à l'intérieur du matériau et cela pourrait être à l'extérieur de l'environnement.Donc, j'espère que vous comprenez les conséquences de ce type De même, nous avons aussi des effets de bouteille d'encre ou des types de flacons d'encre d'also.Donc, il y a un petit pore cylindrique qui est relié à un pore volumineux et qui devient une bouteille d'encre typique. Nous avons aussi des interstices qui sont reliés entre eux par chacun d'eux.Lorsque nous parlons de la taille des pores dans les géomatériaux, nous utilisons ce schéma de classification, Micro Mesoand macro pores.Donc, comme le suggère le nom, les micro-pores vont être les plus petites, puis les pores macro sont les gros pores.Donc, jusqu'à 50 nanomètres et plus, ce sont les micropores et les petits pores sont moins de 2 nanomètres. Donc, la plupart des zéolithes de silice de carbone que vous avez étudiés diminuerait sous la catégorie des micro-pores, et différents types d'alumine, polymères, catalyseur que les industriels utilisent.Donc, quand on fait la classification et la caractérisation de la taille des pores, on parle normalement de la masse apparente dans la densité réelle des geomatérials.J' espère que vous réalisez que j'utilise 3 termes sous la forme de la masse volumique, apparentand real densities.Donc, vous devez utiliser différentes techniques pour différencier les types de pores qui sont présents dans le système. Et je peux espérer que vous réalisez que le gros sera la macroscopique dans la nature et que c'est dû à la présence des vides qui ont beaucoup de Alors, on parle de la porosité du pourcentage, on parle du volume des pores, de l'analyse de la grosseur des pores, du volume du pore total, de la taille moyenne des pores, de la surface spécifique et de la grosseur des particules. Heureusement, dans le monde d'aujourd'hui, le type de logiciel que nous avons, ces choses se font en une fraction de temps très rapidement et facilement.Et la plupart de ces choses sont de nature statistique, et vous pouvez faire une analyse très complète de l'échantillon que vous étudiez pour la structure des itpores.