TUBITAK projesi kapsaminda Helyum piknometre cihazi (Micromeritics AccuPyc II 1340) yeni geldi laboratuvarimiza. Karbonat numunelerimiz uzerinde TS EN 1936 vakum doyurma yontemi ile karsilastirmali olcumler yaptim, sonuclar ilginc — yorumlamada kafam karisti, gorus istiyorum.

15 numune, ayni kalker (Konya yoresi). Vakum doyurma n_o ortalama %8.4, sd 0.31. He piknometriyle hesaplanan n_o (n_t - n_kapali, ASTM D5550 protokolu kullanarak) %12.7, sd 0.45. Fark sistematik 4.3 birim, He piknometri yaklasik %50 yuksek. Numuneler ayni, laboratuvar ayni, operator ayni.

Bu fark elbette beklenen bir sey: He pyc su molekulunden cok daha kucuk (~0.26 nm vs 0.28 nm) ve "kapali olmayan ama suyla erisilemeyen" gozeneklere de girer. Ama bu kadar buyuk bir fark biraz fazla gibi. Bizim numunelerde %30-40 kapali gozenek var anlami cikiyor. Yapay agirlikli ihtimal mi var hesaplamamda, yoksa bu kadar fark gercekten olabilir mi karbonat icin?

konya_arge_begum yazdi:

He piknometriyle hesaplanan n_o (n_t - n_kapali

Begum, hesaplama metodolojisini bir adim ayrintilandiralim. He piknometri dogrudan "true volume" Vs olcer (numune mineral hacmi). Bu Vs ile bulk volume Vb (mikrometre kaliperle olculmus) kullanarak n_t = (Vb - Vs) / Vb hesaplanir. Bu n_t toplam porozite, kapali gozenek dahil hepsi. Vakum doyurma ise n_o suyla erisilebilir, kapali gozenek haric.

n_o_He = n_t - n_kapali yazmissin, ama n_kapali'yi nereden hesapladin? He pyc dogrudan kapali gozenegi vermez, sadece n_t verir. Eger n_kapali = 0 varsayip n_t'yi n_o olarak rapor ediyorsan, o zaman fark mantikli (4.3 birim = kapali gozenek hacmi). Ama o zaman ASTM D5550'nin tanimi acisindan rapor formati yanlis: n_t ile n_o ayri kavramlar, isimlendirme karistirilmamali.

Yapay agirlikli ihtimal degil, terminoloji farki. He pyc sonucun n_t = %12.7, vakum doyurma sonucun n_o = %8.4. Fark 4.3 birim sizin numunelerin kapali gozenek fraksiyonu. Bu cok yuksek karbonat icin (genelde %5-15), demek ki numuneleriniz unusual bir kapali gozenek icerigi tasiyor — petrografik kontrol gerekli.

ank_ezgi yazdi:

terminoloji farki

Ezgi abla, terminolojide hata yapmisim, dogrudur. n_o_He = n_t_He yazmaliyim, kapali gozenek katkisi ayri tutulup n_kapali = n_t - n_o = 12.7 - 8.4 = 4.3 birim. Yani kapali gozenek bagil %33.8 — bu bizim Konya kalkerinde gorulmemis bir durum normalde, %5-10 bekliyordum. Sasırtici.

Petrografik kontrol icin ince kesit baktirayim, mavi epoksi ile kapali gozenek agi gorulebilir mi gorelim. Yine de bu kadar yuksek kapali gozenek karbonatta sasirtici, baska bir aciklama olabilir mi?

Begum abla, kapali gozenek %33.8 cok yuksek. Diger olasi aciklama: He piknometri Vs olcumunde "deadtime" ayari (basinc dengelenme suresi) yetersiz olabilir, gozenege He giris suresi yetmiyor, Vs olculen degerden yuksek (yani n_t hesaplananin altinda) yerine alinmis olabilir. AccuPyc II 1340'in default deadtime 0.005 psi/min, karbonatlarda 0.001 psi/min veya altina cekilmesi onerilir, ozellikle ince gozenekli numunelerde.

Cihaz yeni geldigi icin default ayarlarda kalmis olabilir, kalibrasyonu kontrol edin: standart kuvars kuresi (NIST traceable) ile cihaz olcum dogrulugunu test edin, cihaz Vs'yi dogru veriyor mu emin olun, sonra deadtime ayarini sıkilastirin. Bu kontrolden sonra olcumu tekrarlayin.

Pelin'in deadtime kontrolu cok kritik bir nokta. He pyc taze cihazda en sik hata kaynagi bu. Bizim Mehmet Ali musavirligindeki AccuPyc 1330 modeli (eski) ile 2018'de Konya kalkerlerinde olculmustuk, n_t %9.2 cikmisti, deadtime 0.001 psi/min ile. Begum'un %12.7 buna gore yuksek; cihaz ayari artefakt olabilir.

Begum, eger kalibrasyon ve deadtime ayari sonrasi n_t hala %12+ kalirsa, o zaman Konya kalkeriniz gercekten unusual kapali gozenekli, bu da makale konusu olabilir. Ama once metodolojik kontrol.

He pyc deadtime + kalibrasyon yaninda bir baska kaynak: numune kurutmasi. He pyc icin numune 110±5°C 24 saat kurutulup desikatorde sogutulmali. Eger numune nem icerikli olarak cihaza girerse, su molekulu gozenekleri kismen tikar, He giremez, Vs olculen yukseltilmis olur, n_t hesaplanan dusuk cikar, n_o = n_t - n_kapali tahmini de dusuk cikar. Ama Begum sizin n_o yuksek cikiyor, bu durumda nem etken degil aslinda — cihaz ayari daha olasi.

Pelin'in dedigi kuvars kuresi kontrolu standart prosedur, ilk iki hafta yeni cihaz icin haftada bir yapilmali. Mikrometritics dokumantasyonu da boyle der.

Yeni cihaz hep bir oyuncak gibidir, ayarlari oturtmak 6 ay surer. Ben tea cup icin "demlik kalibrasyonu" yapiyorum 5 yil oldu hala oturmadi. Begum abla cihazinla tanis, anlat ona kapali gozenegi.

Begum hanim, biz KTU'de Quantachrome MVP-1 modeli He piknometri kullaniyoruz, AccuPyc'ten farkli ama mantik ayni. Karbonat numunelerinde 0.001 psi/min deadtime ile bizim Akcaabat kalkerinde n_t %7.8, n_o %6.9 vakum doyurma — fark 0.9 birim, kapali gozenek bagil %11.5. Sizin %33.8 gercekten yuksek, ya cihaz ayari ya numune unusual.

Cihaz ayar kontrolunden sonra ayni numuneyi 3 farkli kurutma sicakliginda (60, 80, 105°C) calismaniz onerilir; eger sicaklik degistikce sonuc degisiyorsa kil/hidrate mineral icerik var, He pyc Vs degeri sicakliga duyarli; degismiyorsa unusual kapali gozenek gerçek.

Begum abla, biz Aydin'da AccuPyc II 1340 alali 3 yil oldu, ilk 6 ay benzer cikti farklarla bogustuk. Pelin'in deadtime ayari ile birlikte "purge cycles" sayisini da onemli buluyorum — default 5 cycle, biz 10 cycle yapinca tutarlilik %30 iyilesti. Ayrica numune hucresinde uygun boyut secimi (1 cm³ vs 10 cm³) sonucu etkiler, kalibrasyon her hucre boyutu icin ayri yapilir.

Degerlendirme onerisi: 3 ayri kontrol — kuvars kuresi kalibrasyon, deadtime 0.001, purge 10 cycle. Sonra ayni numuneyi tekrar olcum, fark yine %30+ ise petrografik incelemeye gec.

Helyum piknometre cihazinin ne oldugunu yeni ogrendim, eski kafayim ama meraklı kafayim. Anladigim kadariyla helyum cok kucuk bir gaz, taşın icine girer. Bizim eski usta su yerine helyum kullansaymis tasi daha iyi tanirmis demek ki. Begum kizim, cihaza alismaniz birkac ay olur, yeni cihaz hep huysuz olur ilk basta, sabir.

aydin_mrm_bilge yazdi:

kuvars kuresi kalibrasyon, deadtime 0.001, purge 10 cycle

Bilge, tum 3 kontrolu yapacagim bu hafta. Pelin abla, Suat abi, Mehmet abi, Harun, Bilge — sentez net: cihaz metodoloji kontrolu (NIST kuvars kuresi + deadtime 0.001 + purge 10 cycle + uygun hucre boyutu kalibrasyonu), ardindan tekrarli olcumler. Sonuc hala %30+ kapali gozenek verirse petrografik incelemeye gecip mavi epoksi ince kesit ile gercek kapali gozenek agini dogrularim, yoksa metodolojik artefakt.

Harun'un 3-sicaklik kurutma onerisi guzel ek, hidrate mineral varligi kontrolu icin yapacagim. Bizim Konya kalkerinde XRD'de %1 altinda kil oldugu raporlanmisti onceden, ama yine de sicaklik testi degerli kontrol.

Begum bir not daha: He pyc raporlama dilinde n_o ifadesi kesinlikle kullanilmamali, cihaz n_t verir. Eger n_o tahmini yapacaksan ek hesap (n_o = n_t - n_kapali) ve n_kapali kaynagini ayri belgele. Akademik makalede metot bolumunde bu ayrim cok dikkatli yazilmali, hakemler hemen yakalar yanlis isimlendirmeyi.

Bu konu icin bir kucuk metodolojik bilgi notu cikarmaya degecek olabilir, "He pyc n_t vs vakum doyurma n_o, terminoloji ve kontrol kalemleri" Bull. Eng. Geol. Environ. veya MTA Dergisi icin uygun. Begum, cihaz oturduktan sonra dusunmeye degecek.

Begum abla, cihaz yeni oldugu icin cihaz uretici sertifikalı kalibrasyonu da var mi bakin, AccuPyc II 1340 NIST traceable kuvars kuresi cihaz icinde olmali, uretici tarafindan saglandi. Eger var ise haftalik kalibrasyon kolay; yoksa NIST traceable kalibrasyon kuresini siparis etmeniz gerekir, 2-3 hafta surer.

Sentez net, cihaz oturmasi 1-2 ay surecek muhtemelen, ben kendi AccuPyc tecrubelerimi DM ile paylasayim daha hizli oturur.

Begum hanim, biz Antalya labda He pyc cihazi yok ama 2024'de Bilkent'e bir traverten setini gondermistik karsilastirma icin. Sonuc benim raporumda da kafa karistirmisti — n_t %19.3, vakum doyurma n_o %14.8, fark 4.5 birim. Ezgi hanimin terminoloji aciklamasini o zaman okusaymisim derim simdi, "kapali gozenek %23" demistim hatali sekilde, halbuki sayilar oranlari farkli ifade etmek lazim.

Begum hanim, sizin metodoloji notu hazir olunca ben de o zamanki traverten verisini ekleyebilirim, anlamlandirma raporda eski hatalari duzeltmek icin firsat olur.

Begum hanim, He piknometri yokken bir alternatif: gazsiz su ile vakum altinda doyurma + Arsimed tartim sistematik yapilirsa kapali gozenek dolayli tahmini cikar. Tabii He pyc kadar hassas degil ama %5 mertebesinde tahmin verir. ASTM C1202 zemin protokolundan uyarlanmis bir teknik, biz Afyon mermer labda kullaniyoruz, He pyc bizde de yok.

Cihazinizi oturtuncaya kadar bu dolayli yontem ek karsilastirma noktasi olur, raporun bir alt-bolumune koyarsiniz.

Sentez listesi:

1) NIST traceable kuvars kuresi kalibrasyon haftalik

2) Deadtime 0.001 psi/min ayar (Pelin abla)

3) Purge 10 cycle ayar (Bilge)

4) Hucre boyutu uygun secim, ayri kalibrasyon

5) 3-sicaklik kurutma testi (60/80/105°C, Harun)

6) Terminoloji n_t vs n_o ayrimi rapor dilinde dikkatli (Ezgi abla)

7) Metodolojik kontroller sonrasinda hala %30+ fark kalirsa petrografik dogrulama, mavi epoksi ince kesit

8) Cihaz oturduktan sonra metodolojik bilgi notu makale potansiyeli (Ezgi abla)

Pelin abla DM ile detay paylasiyor, 1-2 ay sonra forum guncellemesi atarim.