Kako sintetizirati ferofluid (tekoče magnete)

click fraud protection

Tekoči magnet ali ferofluid je koloidni mešanica magnetnih delcev (premera ~ 10 nm) v tekočem nosilcu. Kadar zunanje magnetno polje ni, tekočina ni magnetna in je orientacija delcev magnetita naključna. Če pa uporabimo zunanje magnetno polje, se magnetni momenti delcev poravnajo s črtami magnetnega polja. Ko odstranimo magnetno polje, se delci vrnejo v naključno poravnavo.

Tekoči nosilec ferofluida vsebuje a površinsko aktivno sredstvo da se delci ne bi zlepili. Ferofluidi se lahko suspendirajo v vodi ali v organski tekočini. Običajni ferofluid je približno 5 volumskih trdnih snovi, 10% površinsko aktivne snovi in ​​85% nosilca. Ena vrsta ferofluida lahko uporabite magnetit za magnetne delce, oleinsko kislino kot površinsko aktivno sredstvo in kerozin kot nosilno tekočino za suspenzijo delcev.

Ferofluide lahko najdete v vrhunskih zvočnikih in v laserskih glavah nekaterih CD in DVD predvajalnikov. Uporabljajo se v tesnilih z nizkim trenjem za vrtljive motorje gredi in tesnilih računalniških diskov. Lahko bi odprli pogon računalniškega diska ali zvočnik, da bi prišli do tekočega magneta, vendar je precej enostavno (in zabavno) narediti svoj ferofluid.

instagram viewer

Ta postopek uporablja vnetljive snovi in ​​ustvarja toploto in strupene hlape. Nosite varnostna očala in zaščito kože, delajte v dobro prezračevanem prostoru in bodite seznanjeni z varnostnimi podatki za kemikalije. Ferofluid lahko obarva kožo in oblačila. Hranite ga izven dosega otrok in hišnih ljubljenčkov. Če sumite na zaužitje, se obrnite na lokalni center za nadzor strupov. Obstaja nevarnost zastrupitve z železom; nosilec je kerozin.

Čeprav je mogoče oleinsko kislino in kerozin nadomestiti, bodo spremembe kemikalij spremenile lastnosti ferofluida v različnem obsegu. Lahko poskusite z drugimi površinsko aktivnimi snovmi in drugimi organskimi topili; vendar mora biti površinsko aktivno sredstvo topno v topilu.

Magnetni delci v tem ferofluidu so sestavljeni iz magnetita. Če ne začnete z magnetitom, potem je prvi korak, da ga pripravite. To dosežemo z zmanjšanjem železovega klorida (FeCl3) v PCB-jedku do železovega klorida (FeCl2). Železov klorid nato reagira, da nastane magnetit. Komercialni jedilnik PCB je običajno 1,5 M železov klorid, da dobimo 5 gramov magnetita. Če uporabljate osnovno raztopino železovega klorida, sledite postopku z 1,5M raztopino.

Magnetni delci morajo biti prevlečeni s površinsko aktivnim sredstvom, da se ob magnetiziranju ne bodo zlepili. Obloženi delci bodo suspendirani v nosilcu, tako da bo magnetna raztopina tekla kot tekočina. Ker boste delali z amoniakom in kerozinom, pripravite nosilec v dobro prezračenem prostoru, na prostem ali pod pokrovom dima. Sledite tem korakom:

Ferofluid zelo privlači magnete, zato ohranite oviro med tekočino in magnetom (npr. List stekla). Izogibajte se brizganju tekočine. Tako kerozin kot železo sta strupena, zato ferofluida ne zaužite in ne dovolite stika s kožo - ne mešajte ga s prstom in se ne igrajte z njim.

Raziščite oblike, ki jih lahko oblikujete z magnetom in ferofluidom. Skladiščite tekoči magnet pred vročino in ognjem. Če morate na neki točki odvreči ferofluid, ga zavrzite tako, kot bi odstranili kerozin.

instagram story viewer