Kaip sintetinti ferrofluidą (skystus magnetus)

Skystas magnetas, arba ferrofluidas, yra koloidinis mišinys magnetinių dalelių (~ 10 nm skersmens) skystame nešiklyje. Kai išorinio magnetinio lauko nėra, skystis nėra magnetinis, o magneto dalelių orientacija yra atsitiktinė. Tačiau pritaikius išorinį magnetinį lauką, dalelių magnetiniai momentai sutampa su magnetinio lauko linijomis. Pašalinus magnetinį lauką, dalelės grįžta į atsitiktinį išlyginimą.

Skystas ferrofluido nešiklis turi: paviršiaus aktyvioji medžiaga kad dalelės neliptų. Ferrofluidai gali būti suspenduoti vandenyje arba organiniame skystyje. Įprastas ferrofluidas yra apie 5% tūrio magnetinių kietų medžiagų, 10% paviršiaus aktyviosios medžiagos ir 85% nešiklio. Vieno tipo ferrofluidas, kurį galite pagaminti, naudoja magnetitą magnetinėms dalelėms, oleino rūgštį kaip paviršiaus aktyviąją medžiagą ir žibalą kaip nešiklį skysčiui suspenduoti daleles.

Ferrofluidų galite rasti aukštos klasės garsiakalbiuose ir kai kurių CD ir DVD grotuvų lazerinėse galvutėse. Jie naudojami mažos trinties tarpikliuose, skirtuose besisukantiems velenų varikliams ir kompiuterio disko pavaros tarpikliams. Galėtumėte atidaryti kompiuterio diską ar garsiakalbį, kad pasiektumėte skysčio magnetą, tačiau pasidaryti savo ferrofluidą yra gana lengva (ir smagu).

instagram viewer

Ši procedūra naudoja degiąsias medžiagas ir sukuria šilumą bei toksiškus garus. Nešioti apsauginiai akiniai odos apsaugą, darbą gerai vėdinamoje vietoje ir būti susipažinusiam su jūsų cheminių medžiagų saugos duomenimis. Ferrofluidas gali nudažyti odą ir drabužius. Laikykite jį vaikams ir naminiams gyvūnams nepasiekiamoje vietoje. Jei įtariate, kad nurijo, susisiekite su vietiniu apsinuodijimų kontrolės centru. Yra apsinuodijimo geležimi rizika; nešiklis yra žibalas.

Nors oleino rūgštį ir žibalą galima pakeisti, keičiant chemines medžiagas, keičiasi ferofluido savybės, tai gali būti įvairus. Galite išbandyti kitas aktyviąsias paviršiaus medžiagas ir kitus organinius tirpiklius; tačiau paviršiaus aktyvioji medžiaga turi būti tirpi tirpiklyje.

Šiame ferofluide esančios magnetinės dalelės susideda iš magneto. Jei pradedate ne nuo magneto, pirmiausia reikia jį paruošti. Tai atliekama sumažinant geležies chloridą (FeCl3) PCB, įeinant į geležies chloridą (FeCl2). Tada geležies chloridas reaguoja ir gaunamas magnetitas. Komercinis PCB šiferis paprastai yra 1,5 M geležies chlorido, kad būtų 5 gramai magneto. Jei naudojate pradinį geležies chlorido tirpalą, atlikite procedūrą naudodami 1,5 M tirpalą.

Magnetinės dalelės turi būti padengtos paviršiaus aktyvia medžiaga, kad, įmagnetinus, jos neliptų. Padengtos dalelės bus suspenduotos nešiklyje, todėl magnetinis tirpalas tekės kaip skystis. Kadangi dirbsite su amoniaku ir žibalu, paruoškite nešiklį gerai vėdinamoje vietoje, lauke arba po garų gaubtu. Atlikite šiuos veiksmus:

Ferrofluidas labai stipriai traukia magnetus, todėl išlaikykite barjerą tarp skysčio ir magneto (pvz., Stiklo lakštą). Venkite skysčio purslų. Žarnas ir geležis yra toksiški, todėl nevalgykite ferofluido ir neleiskite kontakto su oda - nemaišykite jo pirštu ir nežaiskite su juo.

Ištirkite formas, kurias galite suformuoti naudodamiesi magnetu ir ferrofluidu. Laikykite skystą magnetą atokiau nuo šilumos ir liepsnos. Jei tam tikru metu jums reikia išmesti ferofluidą, išmeskite jį taip, kaip sunaikintumėte žibalą.