En flytende magnet, eller ferrofluid, er en kolloidal blanding av magnetiske partikler (~ 10 nm i diameter) i en flytende bærer. Når det ikke er noe eksternt magnetfelt, er væsken ikke magnetisk og orienteringen til magnetittpartiklene er tilfeldig. Imidlertid, når et eksternt magnetfelt påføres, stemmer partikkelenes magnetiske momenter i samsvar med magnetfeltlinjene. Når magnetfeltet fjernes, går partiklene tilbake til tilfeldig innretting.
Flytende bærer av en ferrofluid inneholder a overflateaktivt for å forhindre partiklene i å feste seg sammen. Ferrofluider kan suspenderes i vann eller i en organisk væske. Et typisk ferrofluid er ca. 5% magnetiske faste stoffer, 10% overflateaktivt middel og 85 volum% bærer. Én type ferrofluid du kan bruke, bruker magnetitt for magnetiske partikler, oljesyre som overflateaktivt middel, og parafin som bærervæske for å suspendere partiklene.
Du finner ferrofluider i high-end høyttalere og i laserhodene til noen CD- og DVD-spillere. De brukes i tetninger med lav friksjon for motorer med roterende aksler og tetninger på datamaskinens disk. Du kan åpne en datamaskinstasjon eller en høyttaler for å komme til væskemagneten, men det er ganske enkelt (og morsomt) å lage din egen ferrofluid.
Denne prosedyren bruker brennbare stoffer og genererer varme og giftige gasser. Ha på sikkerhetsbriller og hudbeskyttelse, arbeid i et godt ventilert område, og bli kjent med sikkerhetsdataene for kjemikaliene dine. Ferrofluid kan flekker hud og klær. Oppbevares utilgjengelig for barn og kjæledyr. Kontakt ditt lokale giftkontrollsenter hvis du mistenker inntak. Det er fare for jernforgiftning; bæreren er parafin.
Selv om det er mulig å foreta substitusjoner for oljesyre og parafin, vil endringer i kjemikaliene føre til endringer i egenskapene til ferrofluid, i ulik grad. Du kan prøve andre overflateaktive stoffer og andre organiske løsningsmidler; imidlertid må overflateaktivt middel være løselig i løsningsmidlet.
De magnetiske partiklene i denne ferrofluiden består av magnetitt. Hvis du ikke begynner med magnetitt, er det første trinnet å forberede den. Dette gjøres ved å redusere jernkloridet (FeCl3) i PCB-etsning til jernklorid (FeCl2). Jernholdig klorid blir deretter omsatt for å produsere magnetitt. Kommersiell PCB-etsningsmiddel er vanligvis 1,5M jernklorid for å gi 5 gram magnetitt. Hvis du bruker en stamløsning av jernklorid, følg fremgangsmåten ved å bruke en 1,5M løsning.
De magnetiske partiklene må belegges med et overflateaktivt middel, slik at de ikke klistres sammen når de magnetiseres. De belagte partiklene vil bli suspendert i en bærer, slik at den magnetiske løsningen vil strømme som en væske. Siden du skal jobbe med ammoniakk og parafin, må du forberede bæreren i et godt ventilert område, utendørs eller under avtrekk. Følg disse instruksjonene:
Ferrofluid tiltrekkes veldig sterkt av magneter, så hold en barriere mellom væsken og magneten (f.eks. Et glassark). Unngå å sprute væsken. Både parafin og jern er giftige, så ikke inn ferrofluid eller tillat hudkontakt - ikke rør den med en finger eller lek med den.
Utforsk formene du kan danne ved hjelp av en magnet og ferrofluid. Oppbevar din flytende magnet borte fra varme og flamme. Hvis du trenger å kaste ferrofluidet ditt på et tidspunkt, må du kaste det på den måten du vil kaste bort parafin.