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Video 1: Scanning Electron Microscopy Qui, parlerò della determinazione della struttura dei pori, bisogna rendersi conto che la maggior parte dei meccanismi che si presentano in geomateriale dipendono in larga parte dalla sua struttura pore in altre parole la distribuzione delle dimensioni del pore. Senza conoscere la struttura pore dei geomateriali nulla può essere fatto molto. E questo è un lavoro o soggetto molto intricato direi.Quindi, normalmente usiamo due tipi di tecniche. Una è la microscopia elettronica a scansione, che non è un modo molto quantitativo di finalizzare la struttura pore di geomaterials.Incidentalmente, il MIP è done.MIP è la porosimetria antintrusione di mercurio.Ebbene, c'è scuola di pensiero che continua a conoscere, valutando queste tecniche visti l'uno contro l'altro. Ma il punto è che non c'è niente di meglio di queste tecniche che si conoscono agli esseri umani in questa fase e che sono convenienti e di fattibilità. Quindi, mi piace darvi dei piedi che interagiranno qualche idea su, sapete qual è la SEM MIPis tutta circa. Alcuni di voi avrebbero la possibilità di usare queste tecniche nella vostra carriera di ricerca, e qualcuno di voi che non ne ha la possibilità di usarli ora potrebbe arrivare magari dopo qualche tempo, oppure si può apprezzare vedendo i video di YouTube e così on.Così si sta scansionando elettrone microscopia, ciò che è noto come SEM è normalmente ottenuto è normallydone per ottenere le immagini del campione ad altissime ingrandimenti. Così possiamo andare fino a un tempo lakh di ingrandimento con i piccoli microscopi che si ricavano all'elettronica del giorno sostanzialmente questa tecnica è utilizzata per studiare la struttura di superficie dei materiali sfusi e le caratteristiche superficiali potrebbero essere la consistenza della massa del suolo, i pori, le cavità che sono presenti, l'orientamento dei grani della soils.So, vi mostrerò oggi quanto facilmente la struttura dispersa e flocculata nei materiali graini fini possa essere guardata da usando la tecnica SEM e poi come quantificarle. Allo stesso tempo i processi biologici che si verificano nei geomateriali, Ipenso vi ho mostrato alcune delle foto quando si sta discutendo dei processi biologicale.it. La caratterizzazione biologica dei geomateriali, dove le persone sono interessate a vedere whattype di EPS si sta formando quale tipo di deformazioni sta accadendo nel geomaterials.SEM è utilizzato nel campo dell'ingegneria medica, delle scienze materiali, delle scienze della terra, piuttosto alotto. L'immagine è creata dal fascio di elettroni. Ci sono è una cosa semplice. E una cosa buona è che possiamo coprire una maggiore profondità del campo e risolutionon i microscopi ottici. E si possono studiare le fratture e le cleavaggi che compaiono sui grani dei terreni. C'è una nuova versione di SEM che è nota come EDS, e la chiamiamo così come dispersivespettrometro di energia e questo vi dà anche l'analisi elemento del materiale, alright.Così, potete scoprire quale tipo di elementi sono presenti nel sistema. E poi utilizzando semplici calcoli matematici potete ottenere le loro percentuali anche in forma di teossido, possiamo vedere anche come la distribuzione degli elementi si sta verificando sul materialparticolarmente quando si parla della composizione mineralogica. Un'altra domanda sarebbe supporre se considero un chicco di terreno lasciare che sia quarzo o lasciare che sia montmorillonite o kaolin.Vorrei vedere come la composizione mineralogica dei grani stia cambiando su itssurface.Così, il dottor Srinivas Kadali è stato il mio studioso di dottorato che ha fatto studi molto interessanti da usingEDS e un altro è il dottor Bhagawanji Jha, che ha fatto sintesi di zeoliti e poi ha voluto capire, qual è la composizione mineralogica, composizione elementare delle tezeolite sulla superficie. Queste sono tutte micro analisi, che è stata fatta e questi studenti sono stati pionieri in quest' area. E utilizzando la metodologia in cui si sono sviluppati. Abbiamo fatto la mappatura dei raggi X degli elementi che sono presenti nel processo materiale e showa che avviene, in particolare l'alterazione dei minerali in un periodo di tempo. Quando i minerali entrano in contatto con contaminanti. Questo potrebbe essere acido o di base o biologico, incidentalmente, le caratteristiche biologiche sono state studiate dal dottor Shashank.Questo è il principio di lavoro di SEM, un fascio di elettroni elettrici ad alta energia elettrica ad alta energia concentrati sul campione e poi l'interazione degli elettroni si trasforma in un'immagine dimensionale da 3 per ottenere la topografia, la morfologia e la composizione e la cristallografia di thegrains.So, la topografia, la morfologia e le caratteristiche compositive che ho discusso e cristallographyè praticamente come la struttura di cristallo sta cambiando. Se vai su Google ti renderai conto che il principio di lavoro di SEM è abbastanza semplice. Si prende il campione e poi lo bombarda con i fasci di elettroni e qualunque sia il beamssder fuori da questo se apprendo il fascio di raggi X, altri elettroni, primari, backscatteredelectroni, elettroni secondari, poi posso analizzare questi fasci e posso filtrarli per ottenere l'information.Quindi, usando questo concetto avremo fatto la struttura in tessuto di terreni grattugiati, quello che abbiamo fatto è un campione triassiale per quella materia e dopo che il campione è stato sperimentato per le proprietà di resistenza itssascolare, è possibile prelevare qualche piccolo elemento dall'interno della sampleis circa un cubo di centimetro e poi questo esemplare cubo di centimetro viene guardato dai lati perpendicolari per vedere l'eterogeneità materiale nella perpendicolarand parallelo al piano di compattazione. Quando si effettua questo campione per compattazione, vi renderete conto che compatta la samplenella direzione.Così, vorrei vedere come la struttura del grano sta cambiando lungo la compattazione e la tisi la direzione.Così, vorremmo vedere le caratteristiche del campione perpendicolare al piano di compattazione. E incidentalmente il rapporto tra i due è il fattore di formazione che abbiamo parlato about.Quindi, sembra essere molto semplice, ma veramente parlando è un modo molto complicato di dogli gli studi perché sono sicuro quando si va in laboratorio, si tira fuori un esemplare centimetercubico di clays dai campioni triassiali e poi lo rende un ottimo esemplare, che può essere sfruttato per studiare le micro caratteristiche. E perché è così difficile che ne abbia elencati alcuni di qui sopra. Così, quando si rimuovono i fluidi del poro dall'esemplare, si sa, la struttura viene cambiata, perché in definitiva il fluido è di nuovo tra i grains.Così, quando si sta facendo fuori il campione, le possibilità sono che si stia disturba la grossolana di questo esemplare che la sample.Quindi, se la microstruttura viene modificata potrebbe essere trattenendo un cubo di centimetro, specimena mano o forceps. Perché si sta applicando qualche pressione su this.Quindi, la microstruttura viene cambiata non è un compito facile, come ho detto la seconda è che la maggior parte di queste SEM lavorano sui campioni congelati o il campione che non abbiamo water.Così, questo è dove usiamo la tecnica dell'essiccazione freeze.Questo diventa molto difficile quando i minerali sono gonfiore e restringimento tipo. Perché il momento lo si toglie dal campione e lo si tiene nell'atmosfera, l'evaporazione avviene e il campione di cracks.Quindi, una volta che le screpolature del campione, non si arriverà davvero il quadro reale di quello che il campione era solito, quando era nel campione triassiale, la tecnica di essiccazione dell'aria non può essere util.Così, bisogna stare molto attenti. E ci sono diversi tipi di set-up che sono disponibili a fare essiccazione sottovuoto o il freezedrying di questo materiale. Ora la domanda è quando si sta applicando il vuoto allora il campione dovrebbe essere in grado di resistere alla pressione che viene dal vuoto also.Quindi, da tutti i lati ci sono problemi. Un'altra cosa è che i terreni sono prevalentemente materiali non conduttori per gli elettroni. E quello che stiamo facendo è studiare come la carica si diffonde sul campione. Questo significa, ho bisogno di una superficie del materiale che sia condutti.Così, questo è un altro problem.Quindi, quello che è fatto è che, normalmente applichiamo un sottile strato d'oro e o carbonio, questo è noto come material.Così, per rendere il campione conduttore del beam.Quindi, questo è più un'arte piuttosto che un ingegnerizzare un esemplare stesso e la peopledeve passare un sacco di tempo. Se i vostri materiali sono non conduttori, poi c'è anche un problema e in breve, thematica del campione richiede molte buone mani e allenamento. Ma una volta fatti i campioni e campioni i campioni che sono utile per imbotteare la microstruttura. Questi tipi di informazioni possono essere decifrati molto facilmente.Quindi, tutti voi dovete aver studiato come il viso per affrontare l'interazione sembra ma io sono surenot molti di voi lo avete visto ever.Quindi, ecco come appare in SEM images.Ora, spero che possiate vedere che questa è una piastrina di argilla e queste sono le altre piastrelle di argilla che sono sedute uno sopra l'altra. Guardate questa foto, potete differenziare tra gli strati delle piastrine di argilla l'other.Now, non potete fare molto. Voi can.Così, questi tipi di indagini sono da realizzare per rendersi conto di quanto sia lo stato di dispersione del materiale sia e poi uno dei miei studiosi di dottorato Dr. Suchith Gumasthe, quantifiedthe grado di dispersione e grado di flocculazione del materiale utilizzando la spettroscopia di impedenza e la tesi di SEM.La sua tesi è stata basata su questo, un lavoro molto interessante che ha fatto e abbiamo simulato l'howsedimentazione avviene in natura nei laghi e negli oceani e riservoirs.Now, ecco come sembra ora che si possa realizzare la bellezza delle piastre di kaolina il modo in cui impilano. In seguito, abbiamo utilizzato queste immagini SEM per decifrare molte informazioni, posso realizzare che il tipo di cavità che state vedendo qui sono molto interessanti parcheggi per qualsiasi fluido, questo potrebbe essere fertilizzante, questo potrebbero essere enzimi, questo couldbe bioenzimi, questo potrebbe essere qualsiasi tipo di medicina, pesticida, whatever.So, penso che questo è un bel po' di sapori, giocando con i minerali e rendendoti più utile .Così, più e più tu zoom nel sistema, ti rendi conto della bellezza e sai quanto la natura sia intricata. Così uno dei miei studiosi di dottorato Dr. Sasmita Sharma, ha usato SEM per rendersi conto di che tipo di sedimentazione negli impianti di trattamento delle acque reflue e delle acque reflue perché quei tipi di sentimenti sono stati ignorati fino ad ora, ma per noi i sedimenti che si stanno verificando in questi impianti di depurazione e acqua sono anche dei sedimenti. E l'intera idea era che se decido questi stagisti quello che farò con questi materiali, quindi, alla nostra sorpresa ci siamo resi conto di tante formazioni peculiari che si presentano in questi sedimenti, tra cui il patogeno oltre che l'attività microbica e batterica.Così, questa tesi del dottor Sharma si occupava di come ho detto in precedenza anche questo wasaffronta con l'insediamento economicamente generato dal sociale SEGS, abbiamo termato this.Quindi, molte informazioni possono essere scoperte da questo semplice analysis.Now, sono sicuro che sarà incuriosito vedere come il viso a bordo e edge a bordo delle particelle di argilla sembra essere. Si può far capire da questa figura che quanto bordo alle piastrine sono sedute con eachother, questo è il bordo e qualche altro io appena arrivato e seduto sopra di qui. Questo è un sistema peculiare di bordo al contatto edge. Se vedete qui, questo è il bordo viso combination.Quindi, ecco come l'analisi della microstruttura viene fatta usando SEM.Now, molte volte le persone si chiedono se la SEM possa essere sfruttata per ottenere nel porosito non la risposta non è proprio perché SEM come si sta vedendo è una tecnica qualitativa. Questo è un modo pittorico di dimostrare ciò che esiste nel sistema anche se ci sono cavie che possono essere quantificate, ma non sarà molto facile guardare in una dimensione terza che è perpendicolare al quadro.

Video 2: Porosimetria Così, porosimetria sta diventando molto, importante nel regno dei geomeccanismi ambientali a causa delle evidenti ragioni che i pori sono quelli che svolgono un importante rolein qualsiasi meccanismo che si verifica nei geomateriali. Trasporto di flux di massa. Dunque, questo flux potrebbe essere termico, elettrico, chimico, biologico, radiologico, magnetico e così on.Quindi, fino ad ora, abbiamo parlato solo della distribuzione granulometrica della granulometria. Ma davvero la distribuzione granulometrica delle particelle non dà molta idea sulle caratteristiche geomaterialee e a meno che si parla davvero della struttura dei pori e delle forme .Così, ci sono un sacco di persone che stanno facendo ricerca fondamentale nel modellare il poresato perché possiamo decifrare la microstruttura del terreno e quando dico micro strutturafondamentalmente questa è la granulometrica e il loro reticolo o il tessuto lo chiamiamo come le grain.Ora, questo è un modello semplice, se si considera un chicco del soil.Now, quello che vi renderete conto è che ci sono diversi tipi di pori che sono presenti nei grani, ci potrebbe essere una sorta di porco che è seduto sulla superficie come un cratere e questo è quello che è noto come il porporato chiuso non c'è nulla che sta godendo per migrare attraverso e attraverso questo porpora è una sorta di cratere sulla superficie del grano. Ma sì, penso che quando abbiamo discusso dell'assorbimento e dell'adsorbimento, si conoscono fenomeni di adsorbimento e assorbimento, credo che questo sia il punto in cui ho parlato, il primo che accada è che il contaminante deve entrare in contatto con il geomateriale che è processo.Ora, una volta questo contaminante rimane qui, la chemisorzione inizierà così a penetrarsi nella matrice della grains.Alright.Ora in questo caso, abbiamo dei pori finiti morti, il poro è ben definito, ma poi in definitiva, il flusso fluido attraverso il minerale non può avvenire. Così, questo diventa un vicolo cieco. Abbiamo un porporato interagito che si conosce, questi porti sono interconnessi formando una sorta di rete all'interno della particella stessa. Poi ci potrebbero essere attraverso e attraverso il passaggio dei pori, si sa che si tratta di un poro che passa per il grano italtro.Così, questi tipi di porzioni di pore e quelli che potrei non aver mostrato qui di seguito la combinazione di questi tipi di pori esistono nel materiale.Così, questa diventa una situazione leggermente complicata dove vorreste scopri quale struttura tepore è quella che è la distribuzione della dimensione dei pori, e una volta che conosci queste due cose, desiderate capire quale sia la porosità del sistema e questa porosità si tollera la porosità assoluta, che non può essere ottenuta seminando i geomateriali in acqua che normalmente si fa, si sa, prendono i campioni di roccia e il campione di terreno lo infondono in acqua per 72 ore e poi scopri il peso e poi dicono che la tisi equivale alla porosità.Ma la semplice logica è come abbiamo discusso in precedenza anche le molecole d'acqua non possono far divertire la finissima dei pori che sono presenti nei grani e da qui la porosità che si ottiene mediante sosta di un materiale in acqua non sarà la vera porosità.Quindi, con questa premessa e le persone di fondo sono andati in comprensione e hanno sviluppato molte tecniche per fare la modellazione della struttura porosa o quello che è noto come teporosimetria.Così, quando si parla di porosimetria, il MIP diventa importante o questa è la tecnica delle tecniche mostimportanti, che serve per determinare la struttura dei pori e il thename è la porosimetria antintrusione di mercurio.E la bellezza del mercurio è che la tensione superficiale è molto alta o piccolissima. Si tratta di un fluido bagnante o non bagnabile?.Molto good.Quindi, si tratta di fluid.Quindi, la tensione superficiale sarà estremamente alta. Ciò significa che la palla più piccola chiara o la goccia del mercurio può comunque rimanere in forma tesferica. E la bellezza è la più e più pressione che applicare le gocce di mercurio startdiventando finer e finer, chiara meglio dell'acqua, l'acqua è incomprimibile così è mercuryanche, ma la tensione superficiale e le proprietà bagnanti dell'acqua la rendono non adatta a forare porosimetria.Ora, la domanda è se davvero voglio conoscere la finissima delle porzioni di finer nel materialcio che dovrei essere doing.I posso usare azoto gassoso, gas di elio di cui abbiamo parlato quando facevamo elioumgas pycnometer.Alright.Così, puoi usare il gas di elio per passare attraverso il campione e catturare la struttura porosa totale, perché la dimensione del gas di elio, il gas di azoto sarà molto più piccolo rispetto al mercurio.Alright.Quindi, questi sono i fatti che normalmente vengono tenuti a mente. E un'altra cosa interessante è che spero che tu debba renderti conto che la porosità è una cosa che potrebbe essere in qualsiasi di queste forme. Questo è un solido non poroso per quella materia un chicco di quarzo perfetto del sand.Now, questo ha una superficie estremamente bassa perché non c'è una capacità di cambio di cazione, isa quarzo è un materiale molto noioso, non ha affinità verso l'ambiente esterno Tutti i solidi. Così, i solidi non porosi sono composti da quarzo. Hanno una superficie estremamente bassa, questo il solido poroso e perché porosità becausedi gli interstizi che si sono creati sotto il grano stesso e hanno una superficie slightlyhigh e hanno una certa quantità di volume di porpora e il loro dimension.Ora, questo è un sistema di particolato, le particelle disperse nella matrice del terreno mass.Quindi, quando si ha un sistema di particolato come questo, la loro dimensione delle particelle e le aree di superficie e siamo più interessati a vedere che tipo di granulometria e il surfacearea, il sistema darà. Intanto quando facciamo porosimetria, abbiamo delle intenzioni. Uno è avere la dimensione del poro e secondo è ottenere anche la superficie, in definitiva, quando si sta intralcando qualcosa nello spazio del porporato vorreste sapere quale zona issurface also.Quindi, la porosimetria del giorno moderno vi dà il vantaggio di ottenere anche le dimensioni delle particelle anche per la modellazione matematica e il volume totale dei pori che sono presenti nel sistema. Questi sono i catalizzatori. I catalizzatori sono quelli che hanno superfici attive e danno la possibilità per le specie chimiche di venire e di arrivare parcheggiati su them.Quindi, queste sono prevalentemente particelle attivate, montmorillonite stessa è una particella attivabile .Alright.Or posso creare una sorta di zeolite da trattamento al quarzo con idrossido di sodio a temperature.Così, questo potrebbe essere convertito in un materiale di capacità di cambio di cazione superiore.Queste sono le diverse forme dei pori normalmente utilizzati nell'analizzsis.Così, potrebbero esserci i pori che potrebbero essere modellati come cilindri di un certo diametro andlunghezza, fessure come la strutturata strutturata in questa forma di taglio, potremmo avere pori conici, si sa che il diametro del poro potrebbe non essere la stessa sorta di imbottito, questo couldbe il collegato all'ambiente esterno e questo sarebbe all'interno del materiale o viceversa, questo potrebbe essere all'interno del materiale e questo potrebbe essere fuori dall'ambiente.Così, spero abbiate capito le conseguenze di questo tipo di disposizione nel terreno mass.Analogamente, abbiamo effetti di bottiglia d'inchiostro anche o tipi di bottiglia di inchiostro also.Così, c'è un piccolo porporato cilindrico che è collegato ad un porpora voluminoso e questo diventa una tipica bottiglia di inchiostro. Abbiamo interstizi anche i pori collegati con ogni other.Quindi, questi sono i tipi di pori che normalmente sono modellati in porosimetria.Quando parliamo del poro taglia i nei geomateriali, usiamo questo schema di classificazione, Micro Mesoe macro pores.Così, come suggerisce il nome, i micro pori vanno a essere i più piccoli, poi si indossa tra e i pori macro sono i pores.Così, fino ai 50 nanometri e più di quello, questi sono i micro pori e i piccoli pori sono meno di 2 nanometers.Così, la maggior parte dei fumi di silice di zeoliti che avete studiato ricadrebbero sotto la categoria dei micro pori. E diversi tipi di allumina, polimeri, catalani che gli industriali usano. Cadono sotto la categoria dei pori meso e dei pori macro sarebbero diversi tipi di suoli, cementi e rocks.So, quando facciamo porzioni di classifica e caratterizzazione, normalmente si parla di sfusa apparente nella densità reale dei geomaterials.I spero che tu possa renderti conto che sto usando 3 termini sotto forma di sfuso di densità, apparentati e reali densities.Così, devi usare diverse tecniche per differenziare i tipi di porzioni che sono presenti nel sistema. E posso sperare che ti accorga che la sfusa sarà la macroscopica in natura andapparente è quella che è dovuta alla presenza dei vuoti che hanno molto intovano aria e il reale sarebbe qualcosa che potrebbe essere scheletra.Quindi, bisogna differenziare tra questi tipi di densità dei geomateriali alla modellazione docompleta. Poi parliamo della porosità in percentuale, parliamo del volume dei pori, della porosità, del volume totale dei pori, della dimensione media dei pori, della dimensione media dei pori, della superficie specifica e della distribuzione delle particelle. Per fortuna, nel mondo di oggi, il tipo di software che abbiamo, queste cose canta in una frazione di tempo molto velocemente e facilmente.E la maggior parte di queste cose sono statistiche in natura. E si può fare un'analisi molto completa del campione che si sta studiando per la struttura itporea.