Nestemäinen magneetti tai ferrofluidi on kolloidinen seos nestemäisessä kantaja-aineessa olevien magneettihiukkasten (halkaisija ~ 10 nm). Kun ulkoista magneettikenttää ei ole, neste ei ole magneettinen ja magnetiittihiukkasten suunta on satunnainen. Kun kuitenkin käytetään ulkoista magneettikenttää, hiukkasten magneettiset momentit kohdistuvat magneettikenttäviivojen kanssa. Kun magneettikenttä poistetaan, hiukkaset palaavat satunnaiseen kohdistukseen.
Ferrofluidin nestemäinen kantaja sisältää pinta- hiukkasten tarttumisen estämiseksi. Ferrofluidit voidaan suspendoida veteen tai orgaaniseen nesteeseen. Tyypillinen ferrofluidi on noin 5% magneettista kiintoainetta, 10% pinta-aktiivista ainetta ja 85% kantajaa tilavuudesta. Yksi tyyppi ferrofluideista, joita voit tehdä, käyttää magnetiittia magneettisiin hiukkasiin, öljyhappoa pinta-aktiivisena aineena ja petrolia kantajanesteenä partikkelien suspendoimiseksi.
Löydät ferrofluideja huippuluokan kaiuttimista ja joidenkin CD- ja DVD-soittimien laserpääistä. Niitä käytetään pienikitkaisissä tiivisteissä pyöriviin akselimoottoreihin ja tietokoneen levyasematiivisteisiin. Voit avata tietokoneen levyaseman tai kaiuttimen päästäksesi nestemagneettiin, mutta on melko helppoa (ja hauskaa) tehdä oma ferrofluidi.
Tämä menetelmä käyttää syttyviä aineita ja tuottaa lämpöä ja myrkyllisiä huuruja. pitää päällä suojalasit ja ihonsuojaus, työskentele hyvin ilmastoidussa tilassa ja tunnet kemikaaliesi turvallisuustiedot. Ferrofluidi voi tahrata ihoa ja vaatteita. Pidä se lasten ja lemmikkien ulottumattomissa. Ota yhteys paikalliseen myrkytyskeskukseen, jos epäilet nielemistä. Rauamyrkytyksen vaara on; kantaja on petrolia.
Vaikka öljyhapon ja petrolin korvaaminen on mahdollista, kemikaalien muutokset johtavat ferrofluidin ominaisuuksien muutoksiin, vaihteleviin määriin. Voit kokeilla muita pinta-aktiivisia aineita ja muita orgaanisia liuottimia; pinta-aktiivisen aineen on kuitenkin liukoinen liuottimeen.
Tämän ferrofluidin magneettihiukkaset koostuvat magnetiitista. Jos et aloita magnetiitillä, ensimmäinen vaihe on sen valmistelu. Tämä tehdään pelkistämällä ferrikloridia (FeCl3) PCB-syövytysaineessa rautakloridiksi (FeCl2). Sitten ferrikloridi saatetaan reagoimaan magnetiitin tuottamiseksi. Kaupallinen PCB-syövytysaine on yleensä 1,5 M ferrikloridia, jolloin saadaan 5 grammaa magnetiittia. Jos käytät ferrikloridin kantaliuosta, noudata sitten menettelyä käyttämällä 1,5 M liuosta.
Magneettiset hiukkaset on päällystettävä pinta-aktiivisella aineella, jotta ne eivät tarttuisi yhteen magnetoitumisen yhteydessä. Päällystetyt hiukkaset suspendoidaan kantajaan, joten magneettinen liuos virtaa kuin neste. Koska työskentelet ammoniakin ja petrolin kanssa, valmista kantaja hyvin ilmastoidussa tilassa, ulkona tai savukaapin alla. Noudata näitä vaiheita:
Ferrofluidi houkuttelee magneetteja erittäin voimakkaasti, joten ylläpidä nestettä ja magneettia (esim. Lasilevyä) välissä. Vältä nesteen roiskumista. Sekä petroli että rauta ovat myrkyllisiä, joten älä niele ferrofluidiä tai anna ihokosketuksen - älä sekoita sitä sormella tai pelaa sen kanssa.
Tutustu muotoihin, joita voit muodostaa magneetin ja ferrofluidin avulla. Säilytä nestemäinen magneetti kaukana lämmöstä ja liekistä. Jos sinun on jossain vaiheessa hävitettävä ferrofluidi, hävitä se tavalla, jolla hävittäisit petrolin.