Ένας υγρός μαγνήτης, ή το φερρο-ρευστό, είναι ένα κολλοειδές μίγμα των μαγνητικών σωματιδίων (~ 10 nm σε διάμετρο) σε έναν υγρό φορέα. Όταν δεν υπάρχει κανένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο, το υγρό δεν είναι μαγνητικό και ο προσανατολισμός των σωματιδίων μαγνητίτη είναι τυχαίος. Ωστόσο, όταν εφαρμόζεται ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο, οι μαγνητικές ροπές των σωματιδίων ευθυγραμμίζονται με τις γραμμές του μαγνητικού πεδίου. Όταν το μαγνητικό πεδίο αφαιρεθεί, τα σωματίδια επιστρέφουν στην τυχαία ευθυγράμμιση.
Ο υγρός φορέας ενός φερρορευστού περιέχει α επιφανειοδραστική ουσία για να αποφευχθεί η συσσώρευση των σωματιδίων. Τα σιδηροπυρίτια μπορούν να εναιωρηθούν σε νερό ή σε οργανικό υγρό. Ένα τυπικό φερρορευστό είναι περίπου 5% μαγνητικά στερεά, 10% τασιενεργό και 85% φορέας, κατ 'όγκο. Ένας τύπος ferrofluid μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μαγνητίτη για τα μαγνητικά σωματίδια, ελαϊκό οξύ ως τασιενεργό, και κηροζίνη ως υγρό φορέα για την αναστολή των σωματιδίων.
Μπορείτε να βρείτε ferrofluids στα ηχεία υψηλών προδιαγραφών και στις κεφαλές λέιζερ κάποιων συσκευών αναπαραγωγής CD και DVD. Χρησιμοποιούνται σε σφραγίδες χαμηλής τριβής για περιστρεφόμενους κινητήρες άξονα και σφραγίδες δίσκων δίσκων υπολογιστών. Θα μπορούσατε να ανοίξετε μια μονάδα δίσκου υπολογιστή ή ένα ηχείο για να φτάσετε στο υγρό μαγνήτη, αλλά είναι αρκετά εύκολο (και διασκεδαστικό) να φτιάξετε το δικό σας ferrofluid.
Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιεί εύφλεκτες ουσίες και παράγει θερμότητα και τοξικές αναθυμιάσεις. Φορούν γυαλιά ασφαλείας και την προστασία του δέρματος, να εργάζεστε σε καλά αεριζόμενο χώρο και να είστε εξοικειωμένοι με τα δεδομένα ασφάλειας για τα χημικά σας. Το φερόρευστο μπορεί να λερώσει το δέρμα και τα ρούχα. Κρατήστε το μακριά από παιδιά και κατοικίδια ζώα. Επικοινωνήστε με το τοπικό κέντρο ελέγχου δηλητηριάσεων εάν υποψιάζεστε κατάποση. Υπάρχει κίνδυνος δηλητηρίασης από σίδηρο. ο φορέας είναι κηροζίνη.
Ενώ είναι δυνατό να γίνουν υποκαταστάσεις για το ελαϊκό οξύ και την κηροζίνη, οι μεταβολές στις χημικές ουσίες θα έχουν ως αποτέλεσμα αλλαγές στα χαρακτηριστικά του φερρορευστού, σε ποικίλες εκτάσεις. Μπορείτε να δοκιμάσετε άλλες επιφανειοδραστικές ουσίες και άλλους οργανικούς διαλύτες. Ωστόσο, το επιφανειοδραστικό πρέπει να είναι διαλυτό στο διαλύτη.
Τα μαγνητικά σωματίδια σε αυτό το σιδηροπυρίτιο αποτελούνται από μαγνητίτη. Εάν δεν ξεκινάτε με μαγνητίτη, τότε το πρώτο βήμα είναι να το προετοιμάσετε. Αυτό γίνεται με τη μείωση του χλωριούχου σιδήρου (FeCl3) σε PCB προσκολλητικό σε χλωριούχο σίδηρο (FeCl2). Εν συνεχεία το χλωριούχο σίδηρο αντιδρά για να παράγει μαγνητίτη. Το εμπορικό επιδεκτικό προσθήκης PCB είναι συνήθως 1,5Μ χλωριούχο σίδηρο, για να δώσει 5 γραμμάρια μαγνητίτη. Αν χρησιμοποιείτε ένα απόθεμα χλωριούχου σιδήρου, ακολουθήστε τη διαδικασία χρησιμοποιώντας μια λύση 1.5M.
Τα μαγνητικά σωματίδια πρέπει να είναι επικαλυμμένα με τασιενεργό έτσι ώστε να μην κολλάνε μαζί όταν μαγνητιστούν. Τα επικαλυμμένα σωματίδια θα αιωρούνται σε ένα φορέα, έτσι ώστε το μαγνητικό διάλυμα θα ρέει σαν ένα υγρό. Εφόσον εργάζεστε με αμμωνία και κηροζίνη, ετοιμάστε τον μεταφορέα σε καλά αεριζόμενο χώρο, έξω ή κάτω από καπνό. Ακολουθήστε αυτά τα βήματα:
Το φερο-ρευστό προσελκύεται πολύ από τους μαγνήτες, διατηρώντας έτσι ένα εμπόδιο μεταξύ του υγρού και του μαγνήτη (π.χ. ένα φύλλο από γυαλί). Αποφύγετε την εκτόξευση του υγρού. Και η κηροζίνη και ο σίδηρος είναι τοξικά, οπότε μην καταναλώνετε το ferrofluid ή αφήνετε την επαφή με το δέρμα - μην το ανακατεύετε με ένα δάχτυλο ή παίζετε με αυτό.
Εξερευνήστε τα σχήματα που μπορείτε να διαμορφώσετε χρησιμοποιώντας έναν μαγνήτη και το ferrofluid. Αποθηκεύστε τον υγρό μαγνήτη μακριά από θερμότητα και φλόγα. Εάν πρέπει να πετάξετε το ferrofluid σας σε κάποιο σημείο, πετάξτε το με τον τρόπο που θα πετάξετε την κηροζίνη.