Как да синтезираме ферофлуид (течни магнити)

click fraud protection

Течен магнит, или ферофлуид, е колоиден смес на магнитни частици (с диаметър ~ 10 nm) в течен носител. Когато няма външно магнитно поле, течността не е магнитна и ориентацията на магнетитовите частици е произволна. Въпреки това, когато се прилага външно магнитно поле, магнитните моменти на частиците се изравняват с линиите на магнитното поле. Когато магнитното поле се отстрани, частиците се връщат към произволно подравняване.

Течният носител на ферофлуид съдържа a повърхностноактивно за да се предотврати слепването на частиците. Ферофлуидите могат да бъдат суспендирани във вода или в органична течност. Типичният ферофлуид е около 5 обемни магнитни твърди частици, 10% повърхностно активно вещество и 85% носител. Един вид ферофлуид, който можете да използвате, използва магнетит за магнитните частици, олеиновата киселина като повърхностно активно вещество и керосинът като носеща течност за суспендиране на частиците.

Можете да намерите ферофлуиди в високоговорители и в лазерните глави на някои CD и DVD плейъри. Те се използват в уплътнения с ниско триене за въртящи се двигатели на вала и компютърни дискови уплътнения. Можете да отворите диск на компютър или говорител, за да стигнете до течния магнит, но е доста лесно (и забавно) да направите своя собствена ферофлуид.

instagram viewer

Тази процедура използва запалими вещества и генерира топлина и токсични изпарения. Износване предпазни очила и защита на кожата, работете в добре проветриво място и бъдете запознати с данните за безопасност на вашите химикали. Ферофлуидът може да оцвети кожата и дрехите. Пазете го извън обсега на деца и домашни любимци. Свържете се с местния център за контрол на отровата, ако подозирате, че е погълнал. Съществува риск от отравяне с желязо; носителят е керосин.

Въпреки че е възможно да се правят замествания на олеиновата киселина и керосина, промените в химикалите ще доведат до промени в характеристиките на ферофлуида до различно количество. Можете да опитате други повърхностно активни вещества и други органични разтворители; обаче повърхностно активното вещество трябва да е разтворимо в разтворителя.

Магнитните частици в този ферофлуид се състоят от магнетит. Ако не започвате с магнетит, първата стъпка е да го приготвите. Това става чрез намаляване на железния хлорид (FeCl3) в PCB-етант до железен хлорид (FeCl2). След това железният хлорид реагира, за да се получи магнетит. Търговският разтворител на ПХБ обикновено е 1,5 М железен хлорид, за да се получат 5 грама магнетит. Ако използвате основен разтвор на железен хлорид, след това следвайте процедурата, като използвате 1,5М разтвор.

Магнитните частици трябва да бъдат покрити с повърхностно активно вещество, така че да не се слепят, когато се намагнетизират. Покритите частици ще бъдат суспендирани в носител, така че магнитният разтвор ще тече като течност. Тъй като ще работите с амоняк и керосин, пригответе носача в добре проветриво място, на открито или под качулка. Следвай тези стъпки:

Ферофлуидът е силно привлечен от магнитите, така че поддържайте бариера между течността и магнита (например лист стъкло). Избягвайте пръскането на течността. И керосинът, и желязото са токсични, така че не поглъщайте ферофлуида и не допускайте контакт с кожата - не го разбърквайте с пръст и не си играйте с него.

Разгледайте формите, които можете да оформите, като използвате магнит и ферофлуид. Съхранявайте вашия течен магнит далеч от топлина и пламък. Ако в даден момент трябва да изхвърлите ферофлуида, го изхвърлете по начина, по който бихте изхвърлили керосина.

instagram story viewer