En flytande magnet eller ferrofluid är en kolloidal blandning av magnetiska partiklar (~ 10 nm i diameter) i en vätskebärare. När inget externt magnetfält finns, är vätskan inte magnetisk och orienteringen av magnetitpartiklarna är slumpmässig. Men när ett yttre magnetfält appliceras, är de magnetiska momenten för partiklarna i linje med magnetfältlinjerna. När magnetfältet tas bort återgår partiklarna till slumpmässig inriktning.
Den flytande bäraren av en ferrofluid innehåller a tensid för att förhindra att partiklarna fastnar ihop. Ferrofluider kan suspenderas i vatten eller i en organisk vätska. En typisk ferrofluid är cirka 5% magnetiska fasta ämnen, 10% ytaktivt medel och 85% bärare, i volym. En typ av ferrofluid som du kan använda använder magnetit för magnetpartiklarna, oljesyra som ytaktivt medel, och fotogen som bärarvätska för att suspendera partiklarna.
Du kan hitta ferrofluider i avancerade högtalare och i laserhuvuden på vissa CD- och DVD-spelare. De används i tätningar med låg friktion för roterande axelmotorer och tätningar för datordiskenhet. Du kan öppna en datordiskenhet eller en högtalare för att komma till vätskemagneten, men det är ganska enkelt (och roligt) att göra din egen ferrofluid.
Denna procedur använder brandfarliga ämnen och genererar värme och giftiga ångor. ha på sig säkerhetsglasögon och hudskydd, arbeta i ett väl ventilerat område och känna till säkerhetsinformationen för dina kemikalier. Ferrofluid kan fläcka hud och kläder. Förvara den utom räckhåll för barn och husdjur. Kontakta ditt lokala giftkontrollcenter om du misstänker intag. Det finns en risk för järnförgiftning; bäraren är fotogen.
Även om det är möjligt att utföra substitutioner för oljesyra och fotogen, kommer förändringar av kemikalierna att resultera i förändringar av egenskaperna hos ferrofluiden, i varierande omfattning. Du kan prova andra ytaktiva ämnen och andra organiska lösningsmedel; emellertid måste det ytaktiva medlet vara lösligt i lösningsmedlet.
De magnetiska partiklarna i denna ferrofluid består av magnetit. Om du inte börjar med magnetit, är det första steget att förbereda den. Detta görs genom att minska järnkloriden (FeCl)3) i PCB-etsning till järnklorid (FeCl2). Järnklorid reageras sedan för att producera magnetit. Kommersiell PCB-etsning är vanligtvis 1,5 M järnklorid för att ge 5 gram magnetit. Om du använder en stamlösning av järnklorid, följ sedan proceduren med en 1,5 M-lösning.
De magnetiska partiklarna måste beläggas med ett ytaktivt ämne så att de inte fastnar ihop när de magnetiseras. De belagda partiklarna kommer att hängas upp i en bärare, så att den magnetiska lösningen flyter som en vätska. Eftersom du kommer att arbeta med ammoniak och fotogen, förbered bäraren på ett väl ventilerat område, utomhus eller under en röklucka. Följ dessa steg:
Ferrofluid lockas mycket starkt till magneter, så upprätthåll en barriär mellan vätskan och magneten (t.ex. ett glasskiva). Stänk inte vätskan. Både fotogen och järn är giftiga, så ta inte in ferrofluiden eller låt hudkontakt - rör inte den med ett finger eller lek med den.
Utforska de former du kan bilda med en magnet och ferrofluiden. Förvara din flytande magnet borta från värme och låga. Om du behöver kassera din ferrofluid vid någon tidpunkt, kassera den på samma sätt som du kasserar fotogen.