Diffusion macroscopique dans un tuffeau et un alginate, mesure IRM

Abstract

Although Pulsed Field Gradient experiments allow measuring a diffusion coefficient at different time and length scales, it may be of some interest to use macroscopic methods. The result of a macroscopic diffusion is viewed here by proton MRI. For water in a limestone, analysing a concentration profile following a superficial coating gives a precise measure. For a divalent ion diffusing in an alginate gel or in the initial alginate solution, the reaction front position allows a tortuosity comparison. The originality of the last part is to visualize the syneresis phenomenon. Moreover, it makes it possible to estimate the maximum reaction time for the chelation (1 ms). Bien que les séquences de gradients pulsés permettent de mesurer un coefficient de diffusion à différentes échelles de temps et de longueur, l’intérêt des méthodes macroscopiques demeure. Nous visualisons ici, par IRM du proton, le résultat d’une diffusion macroscopique. Dans le cas de l’eau dans un tuffeau, l’analyse des profils de concentration après un dépôt superficiel permet une mesure précise. Dans le cas d’un ion divalent qui diffuse dans un gel d’alginate et dans la solution initiale d’alginate, la position du front de réaction permet de comparer la tortuosité des deux milieux. L’originalité de cette dernière mesure est de visualiser la synérèse. De plus, on peut calculer un temps maximum pour la réaction de chélation (1 ms).