Wie man Ferrofluid (Flüssigmagnete) synthetisiert

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Ein flüssiger Magnet oder Ferrofluid ist ein Kolloid Mischung von magnetischen Partikeln (~ 10 nm Durchmesser) in einem flüssigen Träger. Wenn kein externes Magnetfeld vorhanden ist, ist die Flüssigkeit nicht magnetisch und die Ausrichtung der Magnetitpartikel ist zufällig. Wenn jedoch ein externes Magnetfeld angelegt wird, richten sich die magnetischen Momente der Partikel mit den Magnetfeldlinien aus. Wenn das Magnetfeld entfernt wird, kehren die Partikel zur zufälligen Ausrichtung zurück.

Der flüssige Träger eines Ferrofluids enthält a Tensid um zu verhindern, dass die Partikel zusammenkleben. Ferrofluide können in Wasser oder in einer organischen Flüssigkeit suspendiert sein. Ein typisches Ferrofluid besteht aus etwa 5 Vol .-% magnetischen Feststoffen, 10 Vol .-% Tensid und 85 Vol .-% Träger. Eine Art von Ferrofluid, die Sie herstellen können, verwendet Magnetit für die magnetischen Partikel, Ölsäure als Tensid und Kerosin als Trägerflüssigkeit, um die Partikel zu suspendieren.

Sie finden Ferrofluide in High-End-Lautsprechern und in den Laserköpfen einiger CD- und DVD-Player. Sie werden in reibungsarmen Dichtungen für rotierende Wellenmotoren und Dichtungen für Computerscheibenantriebe verwendet. Sie könnten ein Computerlaufwerk oder einen Lautsprecher öffnen, um zum Flüssigkeitsmagneten zu gelangen, aber es ist ziemlich einfach (und macht Spaß), Ihr eigenes Ferrofluid herzustellen.

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Dieses Verfahren verwendet brennbare Substanzen und erzeugt Hitze und giftige Dämpfe. Tragen Schutzbrille und Hautschutz, arbeiten Sie in einem gut belüfteten Bereich und machen Sie sich mit den Sicherheitsdaten für Ihre Chemikalien vertraut. Ferrofluid kann Haut und Kleidung verschmutzen. Bewahren Sie es außerhalb der Reichweite von Kindern und Haustieren auf. Wenden Sie sich bei Verdacht auf Verschlucken an Ihre örtliche Giftnotrufzentrale. Es besteht die Gefahr einer Eisenvergiftung; Der Träger ist Kerosin.

Während es möglich ist, Ölsäure und Kerosin zu ersetzen, führen Änderungen der Chemikalien in unterschiedlichem Maße zu Änderungen der Eigenschaften des Ferrofluids. Sie können andere Tenside und andere organische Lösungsmittel ausprobieren. Das Tensid muss jedoch in dem Lösungsmittel löslich sein.

Die magnetischen Partikel in diesem Ferrofluid bestehen aus Magnetit. Wenn Sie nicht mit Magnetit beginnen, besteht der erste Schritt darin, es vorzubereiten. Dies erfolgt durch Reduktion des Eisenchlorids (FeCl)3) in PCB-Ätzmittel zu Eisenchlorid (FeCl2). Eisenchlorid wird dann umgesetzt, um Magnetit zu erzeugen. Kommerzielles PCB-Ätzmittel ist normalerweise 1,5 M Eisenchlorid, um 5 g Magnetit zu ergeben. Wenn Sie eine Stammlösung von Eisenchlorid verwenden, befolgen Sie das Verfahren mit einer 1,5 M Lösung.

Die Magnetpartikel müssen mit einem Tensid beschichtet sein, damit sie beim Magnetisieren nicht zusammenkleben. Die beschichteten Partikel werden in einem Träger suspendiert, so dass die magnetische Lösung wie eine Flüssigkeit fließt. Da Sie mit Ammoniak und Kerosin arbeiten, bereiten Sie den Träger an einem gut belüfteten Ort im Freien oder unter einem Abzug vor. Folge diesen Schritten:

Ferrofluid wird sehr stark von Magneten angezogen, so dass eine Barriere zwischen der Flüssigkeit und dem Magneten (z. B. einer Glasscheibe) aufrechterhalten wird. Spritzen Sie die Flüssigkeit nicht. Sowohl Kerosin als auch Eisen sind giftig. Nehmen Sie das Ferrofluid also nicht auf und lassen Sie keinen Hautkontakt zu - rühren Sie es nicht mit einem Finger um und spielen Sie nicht damit.

Entdecken Sie die Formen, die Sie mit einem Magneten und dem Ferrofluid formen können. Bewahren Sie Ihren Flüssigkeitsmagneten vor Hitze und Flammen geschützt auf. Wenn Sie Ihr Ferrofluid irgendwann entsorgen müssen, entsorgen Sie es so, wie Sie Kerosin entsorgen würden.

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