Ферромагнитная жидкость — получение в лаборатории

Ферромагнитные жидкости — это жидкости, которые обладают магнитными свойствами и вязкость которых существенно зависит от внешнего магнитного поля.

Допустим, что мельчайшие частицы ферромагнитного вещества смешаны с немагнитной жидкостью и образуют суспензию. Вязкость суспензии такого типа будет зависеть от напряженности приложенного магнитного поля.

Жидкий магнит или ферромагнитная жидкость представляет собой коллоидную смесь (нечто среднее между раствором и суспензией) магнитных частиц диаметром около 10 нм в жидком носителе.

В отсутствие внешнего магнитного поля жидкость немагнитна, так как изначальная ориентация частиц магнетита в ней хаотична. Однако стоит приложить внешнее магнитное поле (например поднести магнит), как магнитные моменты частиц совпадут с линиями внешнего магнитного поля. Когда внешнее магнитное поле убирается, частицы возвращаются к случайному расположению.

Данные явления демонстрируют то, как жидкость меняет свою плотность в зависимости от величины индукции внешнего магнитного поля. Это и делает ее способной формировать фантастические формы.

Жидкий носитель ферромагнитной жидкости содержит поверхностно-активное вещество (ПАВ), необходимое для предотвращения слипания мелких частиц друг с другом. Ферромагнитная жидкость может образовывать взвесь в воде или в органической жидкости. Единица объема типичной ферромагнитной жидкости содержит примерно 5% твердых магнитных частиц, 10% поверхностно-активного вещества и 85% жидкого носителя.

В одном из типов ферромагнитной жидкости, которую можно изготовить самостоятельно, имея соответствующую квалификацию и немалый опыт работы в химической лаборатории, в качестве магнитных частиц используется магнетит, в качестве поверхностно-активного вещества — олеиновая кислота, а в качестве жидкого носителя — керосин, необходимый для придания составу состояния суспензии.

ВНИМАНИЕ, ПРИ САМОСТОЯТЕЛЬНОМ ИЗГОТОВЛЕНИИ ФЕРРОМАГНИТНОЙ ЖИДКОСТИ ВСЕ РАБОТЫ ДОПУСКАЕТСЯ ПРОВОДИТЬ ТОЛЬКО НА ОТКРЫТОМ ВОЗДУХЕ ИЛИ В ХОРОШО ПРОВЕТРИВАЕМОМ ПОМЕЩЕНИИ, С СОБЛЮДЕНИЕМ ЗАЩИТНЫХ МЕР!

В принципе готовую ферромагнитную жидкость можно найти в высококачественных динамиках, в лазерных головках некоторых CD и DVD – проигрывателей. Такие жидкие магниты используются в уплотнениях, где требуется низкий коэффициент трения вала двигателя.

Можно просто разобрать ненужный дисковод или вскрыть динамик чтобы добраться до жидкого магнита, но совсем нетрудно сделать собственную ферромагнитную жидкость, если иметь соответствующую квалификацию, все делать последовательно, правильно, и соблюдать при этом необходимые меры безопасности.

Проблема в том, что в процессе приготовления ферромагнитной жидкости используются легковоспламеняющиеся вещества и выделяется ТЕПЛО и ТОКСИЧНЫЕ пары. Необходимо использовать средства индивидуальной защиты органов зрения, дыхания, средства защиты кожи, обеспечить надежную и эффективную вентиляцию, и главное — иметь опыт работы в химической лаборатории.

Кроме того ферромагнитная жидкость может сильно испачкать кожу и одежду, нанести вред вашим детям и животным. Если произойдет случайное проглатывание, то возникнет необходимость экстренного обращения в токсикологический центр. Есть риск отравления железом, к тому же носитель — керосин, легко воспламеняем.

Вариант получения ферромагнитной жидкости в лаборатории

В подходящих лабораторных условиях, потребуются следующие материалы:

аммиак бытовой; олеиновая кислота (продается в некоторых аптеках, магазинах товаров для рукоделия и здорового питания);

средство для травления печатных плат (раствор хлорида железа, доступный в магазинах электроники).

Можно приготовить раствор хлорида железа или железа, либо использовать порошок магнетита или магнитного гематита (магнитный гематит — недорогой минерал, используемый в ювелирных изделиях). Также понадобится стальная вата, дистиллированная вода, магнит, керосин, источник тепла, 2 мерных стакана, пластиковый шприц или медицинский стакан (чтобы отмерить 10 мл), фильтровальная бумага или кофейные фильтры.

Олеиновую кислоту и керосин можно заменить, однако замена химикатов приведет к изменению в некоторой степени характеристик ферромагнитной жидкости. Можно попробовать другие поверхностно-активные вещества и другие органические растворители, однако поверхностно-активное вещество должно быть растворимо в растворителе.

Магнитные частицы жидкости состоят из магнетита. Если вы не начинаете с магнетита, то необходимо будет его приготовить. Это достигается реакцией восстановления хлорида железа (FeCl3 — ТОКСИЧЕН!) в растворе как при травлении печатных плат, до хлорида железа (FeCl2 — ЯД!). Затем хлорид железа будет подвергнут реакции с образованием магнетита.

В стеклянную чашку наливают 10 мл раствора для травления печатных плат и 10 мл дистиллированной воды. Добавляют кусок стальной ваты. Перемешивают жидкость до изменения цвета на ярко-зеленый (зеленый — это FeCl2 – ЯД!). Жидкость отфильтровывают через фильтровальную бумагу или кофейный фильтр. Жидкость сохраняют, фильтр — выбрасывают.

Для осаждения магнетита из раствора добавляют 20 мл травителя для печатных плат (FeCl3 — ТОКСИЧЕН!) в зеленый раствор (FeCl2 – ЯД!). Далее добавляют 150 мл нашатырного спирта. Магнетит Fe3O4 выпадет в осадок из раствора — это то, что и нужно было получить.

Далее магнитные частицы необходимо покрыть поверхностно-активным веществом, чтобы они не слипались друг с другом при намагничивании. Покрытые частицы будут суспендированы в носителе, поэтому магнитный раствор будет течь как жидкость.

Для работы с аммиаком (ТОКСИЧЕН, ЯДОВИТ!) и керосином (ВОСПЛАМЕНЯЕМ!), носитель следует готовить на открытом воздухе или в хорошо вентилируемой лаборатории.

Раствор магнетита нагревают чуть ниже точки кипения. Добавляют 5 мл олеиновой кислоты. Поддерживают огонь до тех пор, пока аммиак не испарится (примерно час). Снимают с огня, дают остыть.

Олеиновая кислота реагирует с аммиаком с образованием олеата аммония. Тепло позволяет олеат-иону проникнуть в раствор, а аммиак улетучивается в виде газа (поэтому и необходима вентиляция). Когда олеат-ион связывается с частицей магнетита, он снова превращается в олеиновую кислоту.

К суспензии магнетита добавляют 100 мл керосина. Суспензию перемешивают до тех пор, пока большая часть черного цвета не перейдет в керосин. Магнетит и олеиновая кислота нерастворимы в воде, а олеиновая кислота растворима в керосине. Покрытые частицы покидают воду, переходят в керосин. Далее сливают и сохраняют слой керосина, сливают воду.

Магнетит плюс олеиновая кислота плюс керосин — это и есть ферромагнитная жидкость. Ферромагнитная жидкость очень сильно притягивается к магниту, поэтому при экспериментах между жидкостью и магнитом принято располагать барьер, например лист стекла.

Избегайте разбрызгивания жидкости. И керосин и железо ТОКСИЧНЫ, поэтому не допускайте попадания жидкости на кожу и тем более — в рот. Не перемешивайте жидкость пальцами, не трогайте ее голыми руками.

Храните жидкий магнит вдали от детей, источников тепла и пламени. Если вам в какой-то момент потребуется утилизировать ферромагнитную жидкость, утилизируйте ее так же, как утилизируют керосин.

Источник

Ферромагнитная жидкость своими руками с картриджем от лазерного принтера

Вы когда-нибудь видели магнитную жидкость? Она похожа на жидкий металл и расшиперивается иголками, если к ней поднести магнит. Здесь вы найдёте инструкцию о том, как в домашних условиях сделать ферромагнитную жидкость своими руками.

Теория такова: современные лазерные принтеры содержат минерал магнетит (Fe3O4). Он нужен для того, чтобы частички краски прилипали к бумаге. Этот минерал реагирует на магнитные поля и таким образом хорошо подойдёт для нашего эксперимента.

Шаг 1: Материалы

• Защитные перчатки
• Защитная маска
• Стеклянный мерный стакан
• Картридж (старый) от принтера или копира
• Палочка для размешивания
• Небольшой контейнер и лист бумаги
• Сильный неодимовый магнит

Шаг 2: Соберите тонер

Аккуратно высыпьте тонер из картриджа в стеклянный стакан. Нужно около 50 мл.
Проведите магнитом по НАРУЖНЕЙ ЧАСТИ СТАКАНА, чтобы удостовериться, что тонер имеет магнитные свойства

Будьте аккуратны: тонер относительно безопасен, пока вы не вдыхаете и не пьёте его, но он очень легко распыляется и создаёт много грязи, поэтому оденьте защитные перчатки и маску.

Шаг 3: Добавьте масла

Добавьте две столовые ложки масла.

Шаг 4: размешайте

Размешивайте пока жидкость не станет полностью однородной.

Шаг 5: Реакция на магнит

1. Вылейте немного жидкости в небольшой контейнер.
2. Подставьте магнит под нижнюю часть контейнера
3. Жидкость начнёт расшипериваться!

Если результат не похож на то, что вы видите на фотографии, то, скорее всего проблемы с тонером. Некоторые марки содержат больше или меньше магнитных составляющих. Также можете попробовать добавить еще немного масла, или наоборот, убрать его. Некоторые марки совсем не содержат феррофлюид — тогда вам нужно будет найти другой картридж.

Шаг 6: Магические чернила

1. Теперь вылейте немного магнитной жидкости на бумагу
2. Двигайте магнитом под бумагой
3. У вас появляются «магнитные рисунки»!

Если вы испачкали всё вокруг тонером — используйте пылесос для уборки или смойте холодной водой. Не используйте горячую воду и не натирайте места, испачканные тонером — так вы можете втереть его в поверхность навсегда.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Источник

Делаем магнитную жидкость

Магнитная жидкость в последнее время становится более популярной в онлайн-магазинах. Дети любят играть с нею, хотя взрослым тоже иногда нравится побаловаться с ней. Именно поэтому этот обзор мы решили посвятить собственноручному изготовлению магнитной жидкости в домашних условиях.

Начать, по традиции, советуем с просмотра видеоролика от автора идеи

Что же нам понадобится:
— растительное масло;
— порошок железа;
— емкость
— магниты.

По словам автора идеи, порошок железа можно получить с помощью напильника и куска железа. Первым делом нужно высыпать железный порошок в емкость. При этом стоит отметить, что чем больше у вас будет порошка, тем лучше, поскольку свойства магнитной жидкости в полной мере проявляются в больших количествах.

После этого нужно добавить совсем немного растительного масла.

Тщательно перемешиваем все. Лучше перемешивать деревянной ложкой или шпажкой от барбекю.

Через полторы-две минуты перемешивания вы получите свою магнитную жидкость.

Отметим, что при использовании нужно быть аккуратным и не подносить магнит непосредственно к жидкости, поскольку она прилипнет, и вы больше не сможете ее снять с магнита. Поэтому делать это советуется через бумагу, пластмассу или что-то другое.

Источник

Как создать магнитную жидкость из масла и железного порошка

Магия и волшебство магнитной жидкости просто поражает воображение! Фантастически красивые узоры и скульптуры получатся без особого труда у любого желающего. Это отличная физическая игрушка для снятия напряжения и не только.

Как сделать феррожидкость

В этом видео вы увидите очень красивый и интересный эксперимент химической реакции между магнитом и чернилами из принтера.

обсуждение

papixs
кто имел дело с тонером понимает, что тонер – это “твердая вода”. Если когда ты картридж заправляешь и случайно дернул бутыль с тонером – он разлетается по всей комнате, если в картридже хоть 0. 01 мм дырка есть – тонер через эту нано дырку выливается. Короче страшная вещь этот тонер.

сергей
берешь магнит, жжешь костер из старых досок, в золе полно мельчайшей пыли которая магнитится к магниту, таким образом добываешь мельчайший магнитный порошок.

данил степанюк
алекс сапс подойдёт тонер для лазерных принтеров берёшь его и берёшь подсолнечное масло и смешиваешь это и у тебя получается магнитная жидкость. Рад помочь.

Vitali mikhaliuk
мне нужно было много (пару литров) и купить ее в таком объеме – дорого. Воспользовался данной инструкцией. Нашел килограмм fcpc тонера от hp (в свое время занимался заправкой принтеров и просто валялась банка). Кстати, было несколько банок тонера. Какой из них использовать – определил так: просто взял неодимовые магниты и прилаживал к банке. К которой с большей силой примагнитился – тот и взял.

Залил подсолнечным маслом и размешал – получил то, что хотел. Но правильно здесь писали уже: никакой красоты не получите, более того – если постоит – будет осадок. А это во многих случаях недопустимо. Для моих же целей сгодилось вполне, возможно – позже выложу ролик, что же я такое схимичил.

Девелопер не пошел. Конечно, очень круто что он реально магнитится очень сильно, ниодимовый магнит не оторвать от банки. Но зерна слишком крупные, постоянно в осадок падает, не держит вокруг себя пленку. А как раздробить его я так и не придумал (впрочем – и не старался; наверняка можно было бы что-нибудь придумать).

Источник