Магнітний як зробити магнітну рідину за пару хвилин

Магнітний нанопорошок. або як зробити магнітну рідину за пару хвилин

Спробуємо отримати із порошку магнітну рідину. Заллємо його неполярним вуглеводнем. При цьому на очах відбуватиметься "розчинення" магнетиту. Чи можливе таке? Хіба можна розчинити залізо чи той самий магнетит, наприклад, у гасі? Можна, якщо магнетит стабілізовано поверхнево-активною речовиною. Процес «розчинення» порошку при перемішуванні займає кілька хвилин.

Магнітна рідина готова.

Тетяна Альбертівна, Моя думка, що це як оптичні, так і хімічні явища. Приміром, гематит (найстабільніший оксид заліза(III)) у дисперсних формах червоний, бо як матеріал - чорний і блискучий - ось хороша ілюстрація. З нашого обмеженого досвіду, магнетит залишається чорним (і сірим, а не рудим і бурим) навіть у розбавлених дисперсіях. ПАР - кислота. Здається, що окислення заліза прискорюється як з допомогою " кислотності " , і міцнішої координації до залізу(III) - що, насправді, дві сторони однієї медалі.

Конструктивне наукове питання в цьому контексті - чи пробували ви використовувати олеіламін, як чистий, так і як ко-стабілізатор спільно з олеїновою кислотою (за аналогією з синтезом наночастинок, де спостерігається синергія) - наприклад, 5,10, 20%. Ці експерименти мають добрий шанс пролити світло на поведінку системи та, можливо, отримати перспективні модифікації магнітних рідин.

Олександре Борисовичу, щодо етаноламінів я з Вами абсолютно згодна. Я намагалася використовувати їх для стабілізації магнетиту ще років 20 тому, коли тільки намацувалися підходи до синтезу магнітних рідин. Спроби створити стійкі колоїдні системи супроводжувалися постійнимпошуком чогось нового. Без помилок, хай навіть очевидних з погляду теорії, ніколи не буде результату та розуміння.

…іонний зв'язок карбоксильної групи сильніший за донорно-акцепторний амін. Але в останньому випадку менше порушується електронна структура поверхневого шару частинки, що особливо важливо для нанооб'єктів…Для нас важлива, перш за все, енергія адсорбційної взаємодії. Як я розумію, чим більша енергія, тим сильніше зміни в електронній структурі поверхневого шару в результаті хемосорбції, і навпаки. Все логічно. Питання: чи носять для часток магнетиту із середнім діаметром 10 нм такі зміни негативний характер? Або навпаки. Саме в цьому випадку зміни електронної структури поверхневого шару як наслідок хемосорбції роблять адсорбційні взаємодії ще сильнішими, а значить, лише допомагають вирішити одне з першочергових завдань при синтезі МР – стабілізацію частинок дисперсної фази.

Все-таки, олеіламін може бути цікавим об'єктом (або суміш з олеїнкою).Буде можливість, обов'язково спробуємо.

Інакше кажучи, за допомогою олеїнки гематит можна перевести в магнетит.Цікаво виходить. Для магнетиту, стабілізованого ПАР, отримуємо співвідношення 2-х та 3-х валентного заліза 1:8. Це вже не магнетит! А якщо адсорбувати олеїнку на частинках гематиту, то отримаємо справжній магнетит?

І чому гематит? Іржа швидше оксигідрокси і, швидше за все, спочатку утворюються солі заліза, які відновлюються в магнетит (важко уявити твердофазну реакцію гематит-магнетит з олеїновою кислотою, хоча з воднем під тиском десь бачив – працює).

Володимир Володимирович, Приклад наведений тільки як варіант реакції ЖК та оксидів заліза :) Звичайно, Ви маєте рацію - у воді ЖК своїмсолеутворенням швидше прискорюють окислення. В експерименті ЖК бере участь у переході Fe(III)--Fe(II), не обов'язково з гематиту (а теоретично - чому б ні?). Втім, Ви знову маєте рацію - це розкладання Fe-солі в безкисневому (безводному) середовищі. Класичний приклад – оксалат заліза, де розкладання призводить до металу (пірофорне залізо).важко уявити твердофазну реакцію гематит-магнетит з олеїновою кислотоюЧому б ні, на поверхні утворюватиметься олеат (і розкладатиметься в Fe(II)). А якщо це нанодисперсний порошок, де переважають поверхневі атоми? До того ж можливе "перенесення" заліза з кристала геметиту в кристал магнетиту за допомогою олеату (у наведеному експерименті - саме твердофазна реакція, коли з аморфної іржі утворюються правильні однакові кристали). Ми вже обговорювали такі процеси тут :)

Тетяна Альбертівна,якщо адсорбувати олеїнку на частках гематиту, то отримаємо істинний магнетит? А що Ви скажете щодо утворення частинок магнетиту в магнітному полі? До речі, можна спробувати не тільки осадження з водної суміші солей, а й (що набагато цікавіше) при розкладанні солей в органіці – як у наведеному вище прикладі. Можна очікувати цікаві структури та/або покращення магнітних властивостей :)

Ідея дуже цікава, прямо у нас не працювало.злипаються зовсім (або зовсім не злипаються). Бачив непогані роботи з солідифікації "струн" магнітних частинок силікагелем, але не настільки, щоб відтворювати. Вибачте, що я без цитат

Спробуйте зробити це (гематит + олеїнка) у надлишку олеїнки (краще в олеїламін) і підігрійте - напевно отримаєте :)Дуже цікаво. Обов'язково спробуємо.

А що Ви скажете щодо утворення частинок магнетиту в магнітному полі? До речі, можна спробувати не тільки осадження з водної суміші солей, а й (що набагато цікавіше) при розкладанні солей в органіці – як у наведеному вище прикладі. Наскільки я знаю, при синтезі магнетиту в магнітному полі утворюються не сферичні, а довгасті частинки. Чи не виникнуть складнощів при стабілізації таких частинок? І за рахунок чого відбудеться покращення магнітних властивостей?

До питанняМожна очікувати цікаві структури та/або поліпшення магнітних властивостей :)

Не секрет, що багато властивостей речовин у наностані значною мірою відрізняються від властивостей речовин у макростані. Велика роль поверхневих явищ. А що з магнітними властивостями? Як вони змінюються для того ж таки магнетиту при переході його в наностан? Дуже цікаве питання з практичної точки зору. Намагніченість насичення природного магнетиту становить близько 450 кА/м. Для десятків партій магнітних рідин нами була експериментально виміряна їхня намагніченість насичення, в тому числі, і з метою визначення намагніченості, власне, магнетиту. Через війну отримали намагніченість насичення магнетиту 420 кА/м. Таким чином, ні про яку кардинальну зміну магнітних властивостей магнетиту при переході його в наностанне говорити не доводиться.Насправді, від розміру частинок залежить динаміка намагнічування. У слабких полях орієнтуються, насамперед, великі багатодоменні частки чи агрегати, а сильних – наночастинки.