Как синтезировать феррофлюид (жидкие магниты)

Жидкий магнит, или магнитная жидкость, является коллоидным смесь магнитных частиц (диаметром ~ 10 нм) в жидком носителе. Когда нет внешнего магнитного поля, жидкость не является магнитной, и ориентация частиц магнетита является случайной. Однако при приложении внешнего магнитного поля магнитные моменты частиц совпадают с линиями магнитного поля. Когда магнитное поле удалено, частицы возвращаются в случайное выравнивание.

Жидкий носитель феррожидкости содержит поверхностно-активное вещество чтобы предотвратить слипание частиц. Феррожидкости могут быть взвешены в воде или в органической жидкости. Типичная феррофлюид содержит около 5% магнитных твердых веществ, 10% поверхностно-активного вещества и 85% носителя по объему. Один тип феррофлюида, который вы можете сделать, использует магнетит для магнитных частиц, олеиновую кислоту в качестве поверхностно-активного вещества и керосин в качестве жидкости-носителя для суспендирования частиц.

Вы можете найти магнитные жидкости в высококачественных динамиках и в лазерных головках некоторых CD и DVD-плееров. Они используются в уплотнениях с низким коэффициентом трения для вращающихся валовых двигателей и уплотнений дисков компьютера. Вы можете открыть дисковод компьютера или динамик, чтобы добраться до жидкого магнита, но довольно легко (и весело) приготовить свою собственную магнитную жидкость.

instagram viewer

Эта процедура использует легковоспламеняющиеся вещества и выделяет тепло и токсичные пары. Износ защитные очки защита кожи, работа в хорошо проветриваемом помещении и ознакомление с данными о безопасности ваших химических веществ. Ferrofluid может испачкать кожу и одежду. Храните в недоступном для детей и домашних животных. Обратитесь в местный токсикологический центр, если вы подозреваете проглатывание. Существует риск отравления железом; носитель керосин.

Хотя можно заменить олеиновую кислоту и керосин, изменения в химических веществах в разной степени приведут к изменениям характеристик феррофлюида. Вы можете попробовать другие поверхностно-активные вещества и другие органические растворители; однако поверхностно-активное вещество должно быть растворимым в растворителе.

Магнитные частицы в этой магнитной жидкости состоят из магнетита. Если вы не начинаете с магнетита, то первым делом подготовьте его. Это делается путем уменьшения хлорида железа (FeCl3) в ПХБ от травителя до хлорида железа (FeCl)2). Затем хлорид железа реагирует с образованием магнетита. Коммерческий травитель PCB обычно составляет 1,5 М хлорида железа, чтобы получить 5 г магнетита. Если вы используете маточный раствор хлорида железа, следуйте процедуре с использованием 1,5 М раствора.

Магнитные частицы должны быть покрыты поверхностно-активным веществом, чтобы они не слипались при намагничивании. Частицы с покрытием будут суспендированы в носителе, поэтому магнитный раствор будет течь как жидкость. Поскольку вы будете работать с аммиаком и керосином, подготовьте носитель в хорошо проветриваемом помещении, на открытом воздухе или под вытяжным шкафом. Следуй этим шагам:

Феррожидкость очень сильно притягивается к магнитам, поэтому поддерживайте барьер между жидкостью и магнитом (например, листом стекла). Избегайте брызг жидкости. И керосин, и железо токсичны, поэтому не принимайте феррофлюид и не допускайте контакта с кожей - не размешивайте его пальцем и не играйте с ним.

Исследуйте формы, которые вы можете сформировать, используя магнит и магнитную жидкость. Храните жидкий магнит вдали от источников тепла и пламени. Если в какой-то момент вам необходимо утилизировать феррофлюид, утилизируйте его так же, как керосин.

instagram story viewer