Wie man Synthetisiere Ferrofluid

Das stachelige Aussehen von ferrofluid wird durch das Material verursacht versuchen Magnetfeldlinien zu folgen. virtualphoto / Getty Images

Ein flüssiger Magnet oder Ferrofluid ist eine kolloidale Mischung aus magnetischen Teilchen (

10 nm im Durchmesser) in einem flüssigen Träger. Der Träger enthält einen oberflächenaktiven Stoff, die Teilchen aneinander haften zu verhindern. Ferrofluide kann in Wasser oder in einer organischen Flüssigkeit suspendiert werden. Ein typisches Ferrofluid ist etwa 5% magnetische Feststoffe, 10% Tensid und 85% Träger, bezogen auf das Volumen. Eine Art von ferrofluiden Sie machen können verwendet Magnetit für die Magnetpartikel, Ölsäure als oberflächenaktives Mittel und Kerosin als Trägerflüssigkeit, die Teilchen zu suspendieren.

Einige Leute haben mich gefragt, ob sie Ersatz für die Ölsäure und das Kerosin machen. Die Antwort ist ja, obwohl die Chemikalien ändern, werden die Eigenschaften der etwas ferrofluid ändern. Sie können andere Tenside versuchen und anderen organischen Lösungsmitteln. Das oberflächenaktive Mittel muß in dem Lösungsmittel löslich sein.

Wenn kein äußeres Magnetfeld die Flüssigkeit vorhanden ist, ist nicht magnetisch, und die Orientierung der Magnetitteilchen ist zufällig. Wenn jedoch ein externes Magnetfeld angelegt wird, richten sich die magnetischen Momente der Teilchen mit den magnetischen Feldlinien. Wenn das Magnetfeld entfernt wird, kehren die Partikel zu willkürlicher Ausrichtung. Diese Eigenschaften können verwendet werden, um eine Flüssigkeit zu machen, dass seine Dichte auf der Stärke des Magnetfeldes in Abhängigkeit ändert und das kann fantastische Formen bilden.

Sie können in Ferrofluiden High-End-Lautsprechern und in den Laserköpfen einiger CD und DVD-Player finden. Sie sind für die sich drehende Welle Motoren und Computerplattenlaufwerksdichtungen in niedrigen Reibungsdichtungen verwendet. Sie könnten ein Computerplattenlaufwerk zu öffnen oder einen Lautsprecher an die Flüssigkeit Magneten zu bekommen, aber es ist ziemlich einfach (und Spaß), um Ihre eigene ferrofluid zu machen.

Nächster Schritt: Sammeln Sie Ihre Materialien
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Dies ist ein Ferrofluid auf einer Glasscheibe, mit einem Magneten unterhalb. Gregory F. Maxwell, GNU Free Documentation License

Next: Lassen Sie uns beginnen.

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Wie man Flüssiges Magnete - Verfahren zur Synthese Magnetit

Dies ist ein Ferrofluid auf einer Glasscheibe, mit einem Magneten unterhalb. Gregory F. Maxwell, GNU Free Documentation License

Die magnetischen Teilchen in diesem ferrofluiden bestehen aus Magnetit. Wenn Sie nicht mit Magnetit beginnen, dann ist der erste Schritt, sich darauf vorzubereiten. Dies wird durch eine Verringerung der Eisen-III-Chlorid (FeCl3) in PCB Ätzmittel zu Eisenchlorid (FeCl 2) durchgeführt. Eisen-III-Chlorid wird dann Magnetit herzustellen. Kommerzielle PCB Ätzmittel ist in der Regel 1,5 M Eisenchlorid, 5 g Magnetit zu erhalten. Wenn Sie eine Stammlösung von Eisenchlorid verwenden, folgen Sie dem Verfahren eine 1,5M-Lösung.

Gießen Sie 10 ml PCB Ätzmittel und 10 ml destilliertem Wasser in einem Glas.

Fügen Sie ein Stück Stahlwolle zur Lösung. Mischen Sie die Flüssigkeit, bis eine Farbänderung erhalten. Die Lösung sollte hell grün wird (grün ist die FeCl2).

Filtern der Flüssigkeit durch ein Filterpapier oder einen Kaffeefilter. Halten Sie die Flüssigkeit; verwirft die Filter.

Ausfällen das Magnetit aus der Lösung. Fügen Sie 20 ml PCB Ätzmittel (FeCl 3) auf die grüne Lösung (FeCl2). Wenn Sie mit Stammlösungen von Eisen und Eisenchlorid sind, im Auge behalten FeCl3 und FeCl2 reagiert in einem 2: 1-Verhältnis.

Das Rühren in 150 ml Ammoniak. Der Magnetit, Fe3 O4. aus der Lösung fallen. Dies ist das Produkt, das Sie sammeln möchten.

Der nächste Schritt ist das Magnetit zu nehmen und es in der Trägerlösung zu suspendieren.

Draufsicht auf einen ferrofluid in einer Schale, die über einen Magneten angeordnet. Steve Jurvetson, Flickr

Die magnetischen Teilchen müssen mit einem oberflächenaktiven Mittel beschichtet werden, so dass sie nicht aneinander haften, wenn magnetisiert. Schließlich werden die beschichteten Partikel in einem Träger suspendiert werden, um die magnetische Lösung wie eine Flüssigkeit fließen. Da Sie mit Ammoniak und kerosense gehen zu arbeiten, bereitet die Träger in einem gut belüfteten Bereich, im Freien oder unter einem Abzug.

Erhitzen Sie die Magnetit-Lösung knapp unter Sieden.

Das Rühren in 5 ml Ölsäure. Aufrechterhaltung der Wärme, bis die Ammoniak verdampft (etwa eine Stunde).

Entfernen Sie die Mischung aus Wärme und lassen Sie ihn abkühlen. Die Ölsäure reagiert mit Ammoniak Ammoniumoleat zu bilden. Wärme kann die Oleat Ionenlösung gelangen, während das Ammoniak als Gas entweicht (weshalb man Belüftung benötigen). Wenn das Oleat Ions zu einem Magnetit-Teilchen bindet, wird es zu Ölsäure umgewandelt.

100 ml Kerosin auf die beschichtete Magnetit-Suspension. Rühren Sie die Suspension, bis die meisten der schwarzen Farbe in das Kerosin übertragen. Magnetit und Ölsäure ist in Wasser unlöslich, während Ölsäure löslich in Kerosin ist. Die beschichteten Teilchen wird die wässrige Lösung zugunsten des Kerosin verlassen. Wenn Sie einen Ersatz für das Kerosin machen, möchten Sie ein Lösungsmittel mit derselben Eigenschaft: die Fähigkeit, die Ölsäure zu lösen, aber nicht unbeschichteten Magnetit.

Dinge, die mit Ferrofluid zu tun

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