HTSХимия и опыты / Домашние самоделки 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 идеиЧто 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.
Доставка новых самоделок на почту
Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
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.
Первый способ получения магнитной жидкости:
Изготовить своими руками жидкость, реагирующую на магнитное поле, по силам практически каждому — без каких-либо реактивов и всего за несколько минут. Конечно, качество её существенно хуже, чем у полученной химическим путём. В частности, консистенция продукта получается такой, что его скорее можно назвать не «жидкостью», а «жижей». Да и время осаждения магнитных частиц достаточно мало — обычно от нескольких секунд до нескольких минут. Зато никакой химии и экзотических технологий, лишь просеивание и смешивание. Для того, чтобы сделать «магнитную жижу», требуется всего лишь набрать необходимое количество мелких стальных опилок. Чем мельче, тем лучше, поэтому наиболее подходящей является стальная пыль, остающаяся после работы «болгарки» или точила.
Пыль собирается магнитом (не слишком сильным — не столько для предотвращения большого остаточного намагничивания, сколько для того, чтобы железные опилки не так интенсивно стремились к нему и увлекали с собой поменьше немагнитной пыли).
Затем для отсева грязи и крупных фракций собранно её можно просеять через ткань на газете. Чем плотнее ткань, тем мельче будет просеянная пыль, но тем дольше придётся трясти мешочек.
Ещё раз подчеркну — стальные частички должны быть как можно мельче. Для получения мелкой стальной пыли следует использовать мелкозернистый (доводочный) точильный круг. В качестве ориентира можно предложить следующее — при рассмотрении невооружённым глазом нельзя определить форму пылинок, на белой бумаге они выглядят мельчайшими точками. Если форма опилок хорошо различима (при нормальном зрении обычно это соответствует размерам от 0.1-0.3 мм и больше), то такие опилки слишком крупны, они очень быстро осядут и будут практически неподвижными!
Рисунок №1 — Железные опилки и магнит
Отобранная стальная пыль заливается жидкостью, хорошо смачивающей металл. Это может быть обычная вода — желательно, насыщенная поверхностно-активными веществами, то есть мылом или другим моющим средством (пенообразование здесь вредно, поэтому оно должно быть как можно меньше!).
Но! Во избежание быстрой коррозии железных пылинок, способной просто-напросто «съесть» их за несколько дней, для стали лучше использовать жидкое машинное масло. Вполне подойдёт бытовое — то, что используется для смазки швейных машинок.
- Инструкция по эксплуатации электронной сигареты eGo-C — 2012 на русском языке! — оригинальный текст от Joyetech
Концентрация стальной пыли в жидкости должна быть, с одной стороны, не слишком высокой, чтобы жидкость не стала чересчур густой и вязкой, а с другой стороны, не слишком низкой, иначе перемещение магнитных частиц не сможет увлечь с собой сколько-нибудь заметный объём жидкости. Она подбирается опытным путём с помощью постепенного добавления опилок в жидкость, тщательного перемешивания и проверки магнитом. Лучше получить небольшой избыток базовой жидкости, нежели её недостаток, так как в последнем случае подвижность полученной субстанции уменьшается очень заметно.
Конкретная величина критической силы магнитного поля зависит как от магнитных свойств используемого металла, так и от силы смачивания металла базовой жидкостью или ПАВ, а также от температуры жидкости и размеров металлических частиц. При снятии магнитного поля подвижность жидкости восстановится, если остаточная намагниченность будет не слишком большой.
Получение стабильной ферромагнитной жидкости
В настоящее время широко используются технические устройства, в которых в качестве рабочего тела выступают магнитные жидкости. Однако проблема нестабильности подобных субстанций остаётся актуальной, в связи с чем была проведена работа по созданию магнетитовой магнитной жидкости.
Что же такое ферромагнитная жидкость?
Феррожидкость — жидкая дисперсная система, коллоидный раствор с диспергированными в него твёрдыми частицами ферро- или ферримагнетика. Для предотвращения коагуляции в жидкую основу вводят ПАВ, которые образуют на магнитных частицах защитные адсорбционные слои, тем самым препятствуя расслоению жидкой и твёрдой фаз. Намагниченность возникает за счет внешнего магнитного поля.
Рис. 1. Адсорбционные слои ПАВ на поверхности частиц
Целью работы было найти лучший способ изготовления феррожидкости, чем раннее известные. Жидкие магниты не используется в технике так широко, как могли бы (далее вы поймете, как велик спектр их применения), из-за их неустойчивости. Задача исследования заключалась выборе условий для нахождения способа устранения этого недостатка и обеспечения оптимальной густоты и намагниченности. Для этого подбирались наилучшая основа, стабилизатор, определялись их соотношение и оптимизировались условия процесса приготовления феррожидкости.
Синтез магнитной жидкости происходил в 2 этапа: осаждение магнетита, выбор которого обусловлен наиболее частым его использованием в технике, и диспергирование его в базисную жидкость. Рассмотрим каждый этап подробнее.
Осаждение магнетита происходило конденсационно-химическим методом, поскольку он позволяет достичь наименьших размеров получаемых частиц, дешёв и технологичен [1, c.53]. Соли двухвалентного и трёхвалентного железа были растворены в воде, растворы нагреты до полного исчезновения осадка, пропущены через бумажные фильтры для отделения механических примесей, а далее осаждены 10 % раствором аммиака. Расчёт массы требуемых солей проводился по уравнению:
2 FeCl3 + FeCl2 + 8 NH3 + 4 H2O = Fe3O4 + 8 NH4Cl.
Полученный магнетит (Fe3O4) многократно промывали и декантировали до pH=9. На этапе осаждения часть образцов было подвергнуто центрифугированию на лабораторной центрифуге ОП-8У при 2000 об/мин для отделения воды от осадка. Вода отделялась также при пониженном давлении на фильтре Шотта, воронке Бюхнера и бумажных фильтрах. Обнаружено, что мельчайшие частицы магнетита при фильтровании под вакуумом просачивались через фильтровальную бумагу.
Следующий этап, диспергирование полученного магнетита в базисную жидкость, осуществлялся двумя путями: нагреванием на водяной бане или встряхиванием. У каждого метода есть достоинства и недостатки: так, например, нагревание на водяной бане требует жёсткого температурного контроля, а встряхивание, лишенное этого недостатка, плохо тем, что далеко не со всеми жидкостями пептизация идёт легко. На этом этапе удалось варьировать свойства получаемой феррожидкости, меняя компоненты и их комбинации, а также соотношение.
В качестве жидкости-носителя были опробованы глицерин, октан, бензин, моторное масло, масло И-20 (индустриальное, дистиллятное), поливиниловый спирт, полиметилсилоксан в различных комбинациях с ПАВ — себациновой, олеиновой кислотами, олеатом натрия. Недостаток феррожидкости, приготовленной в октане — быстрое испарение базисной жидкости, как результат — загустевание жидкости. Феррожидкость на основе поливинилового спирта при охлаждении застывала, так как поливиниловый спирт оседал, для предотвращения этого был добавлении глицерин, однако желаемого результата достичь не удалось, поскольку подвижность резко падала. Остальные основы так же оказались неудобными в использовании, за исключением И-20, обеспечивающего оптимальную намагниченность и вязкость, и полиметисилоксана, давшего наилучший результат. Силиконовое масло — устойчивая, инертная основа, не обладающая коррозийным действием по отношению к частицам железа [2, c.38]. Итак, оптимальными основами оказались октан, масло И-20 и полиметилсилоксан, в качестве ПАВ использовалась олеиновая кислота.
В ходе работы были созданы условия для получения мелких частиц Fe3O4 коллоидного размера (5–10 нм), а также определено соотношение жидкой основы, магнетита и ПАВ для приготовления наиболее устойчивого концентрата (70 % магнетита, 20 % основы и 10 % ПАВ по массе), проработан процесс пептизации. Так же были выявлены достоинства и недостатки основ и ПАВ, их совместимость. Акцентировано внимание на влияние основы на свойства ферромагнитной жидкости, так, например, при нагревании некоторые масла расширяются, а, значит, число частиц в единичном объёме уменьшается, что ведёт к снижению намагниченности.
В будущем планируется провести анализ стабилизирующих свойств ПАВ и полимеров для высокодисперсных частиц металлов с целью упрощения подбора ПАВ для каждой конкретной основы. Предполагается испытать больше основ (трансформаторные, конденсаторные, турбинные масла, фторорганическая основа) и ПАВ (анионоактивных, катионоактивных, неионоактивных) и приготовить магнитную жидкость с другими (не магнетитовыми) коллоидными частицами, например, MnZn и NiZn, соединениями кобальта.
Практическое применение ферромагнитных жидкостей велико: от печати денег до медицины и ракетостроения. Они могут использоваться для транспорта лекарств в больные органы [3, c.116] подачи топлива из баков в двигатель при бесконтактном управлении, обогащении горных пород, а также для сбора разлитой нефти.
Таким образом, благодаря различным вариациям компонентов, открываются перспективы для приготовления жидкостей с определёнными магнитными свойствами, что значительно расширяет возможности их использования.
Литература:
- Розенцвейг Р. Феррогидродинамика (1989).
- Фертман В. Е. Магнитные жидкости (1988).
- Такетоми С., Тикадзуми С. Магнитные жидкости (1993).
- Брук Э. Т., Фер в стакане (1983).
- Patricia Berger, Nicholas B.Adelman, Katie J.Beckman, Dean J. Campbell, Arthur B.Ellis, George C.Lisensky Preparation and Properties of an Aqueous Ferrofluid (1999).
- Сенатская И., Байбуртский Ф. Магнитные жидкости (2002).
Ферромагнитная жидкость своими руками с картриджем от лазерного принтера
Ферромагнитные жидкости — представляют собой коллоидные системы, состоящие из ферромагнитных или ферримагнитных частиц нанометровых размеров, находящихся во взвешенном состоянии в несущей жидкости, в качестве которой обычно выступает органический растворитель или вода. Для обеспечения устойчивости такой жидкости ферромагнитные частицы связываются с поверхностно-активным веществом (ПАВ), образующим защитную оболочку вокруг частиц и препятствующем их слипанию из-за Ван-дер-Ваальсовых или магнитных сил.
Что такое феррожидкость?
Речь идет о феррожидкости – коллоидной системе, состоящей из воды или другого органического растворителя, содержащего мельчайшие частицы магнетита, и любого материала, который содержит железо. Их размеры настолько малы, что даже трудно представить: они в десятки раз тоньше человеческого волоса! Такие микроскопические показатели величины позволяют им равномерно распределяться в растворителе с помощью теплового движения.
До поры, пока нет внешнего воздействия, жидкость спокойна, напоминая собою зеркало. Но стоит только поднести к этому «зеркалу» направленное магнитное поле, как оно оживает, являя зрителю удивительные объемные картины: расцветают волшебные цветы, вырастают на поверхности движущиеся фигуры, изменяющиеся под воздействием поля.
В зависимости от силы и направленности воздействия магнитного поля, картины меняются на глазах – от легкой, едва заметной ряби, появляющейся на поверхности жидкости, через иглы и пики, меняющие остроту и наклон и перерастающие в цветы и деревья.
Возможность создавать цветные картины с помощью подсветки, поистине завораживающие наблюдателя, раскрывают перед ним неизведанный мир.
К сожалению, частицы металла, хоть и названы ферромагнитными, в полном смысле таковыми не являются, так как не могут сохранять получившуюся форму после исчезновения магнитного поля. Поскольку они не обладают собственной намагниченностью. В связи с этим и использование данного открытия, являющегося, к слову, не совсем новым – его совершил американец Розенцвейг еще в середине прошлого века, не нашло широкого применения.
Приветствую всех! Есть такие вещи, которые вообщем то не несут большой полезности, но в тоже время могут скоротать время, повеселить или отвлечь человека
В категорию таких вещей я бы относ самую бесполезную вещь — коробку с которой вылазит котячья лапка и нажимает кнопку Но речь сегодня не о такой вещи, а о штуковине которая поглотит вас на некоторое время. В сегодняшнем обзоре я покажу и расскажу о ферромагнитной жидкости в бутылке. Доставка посылки заняла 2 недели почтой Китая. Сама посылка была небольших размеров — коробка с жидкостью была упакована в картонную коробку + скотч. При транспортировке ничего не повредилось. Раскрыв коробку можно увидеть баночку и четыре магнита, два с удобными держателями для пальцев и два без креплений. Магниты достаточно сильные, соединяя их друг с другом — нужно быть аккуратным, что бы не прищемить пальцы.
Немного описания и характеристик:
— Колба/баночка с жидкостью в которой содержится ферромагнитное вещество. — Материал колбы: стекло, запаянное горлышко. — Высота бутылки: 9см, ширина: 5см, вес: 183 грамма. Взглянем более детально на это магнитное чудо. Что бы понять как эта штука работает — достаточно поднести магнит к колбе. =) Стоит соприкоснуться магниту и жидкости через стекло — черная жидкость внутри колбы стремится к магниту и в итоге принимает форму ёжика С помощью двух магнитов можно разделить магнитную жидкость на 2 независимые части. Встряхнув колбу — можно увидеть как черная жидкость расщепляется на мелкие шарики.
Вывод:
Вещица забавная, может действительно привлечь внимание. Насчет полезности ничего не скажу, это бесполезная штука, но по своему интересная. Так что ради разнообразия или чего то нового вполне можно прикупить. Стоимость моего экземпляра 17$ и это копия оригинального продукта из kickstarter. Оригинал стоит от 30$ до 50$.
Распаковка, обзор и первое впечатление в видео:Всех благодарю за просмотр! Надеюсь мой обзор был кому то полезен. Если у вас возникли вопросы касаемо данного товара — пишите в комментариях ниже и я постараюсь всем ответить!
Больше интересных обзоров на электронику и радио управляемые модели — смотрите у меня в профиле: mysku.ru/my/djkrava Видео обзоры и распаковки этих и других интересных товаров у меня на канале: www.youtube.com/
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
Источник
