Татьяна Альбертовна,
Вы, конечно, правы - ионная связь карбоксильной группы сильнее донорно-акцепторной амина. Но в последнем случае меньше нарушается электронная структура поверхностного слоя частицы, что особенно важно для нанообъектов (с уменьшением размера возрастает доля атомов на поверхности). Этаноламины и не должны стабилизировать магнетит, т.к. 1) маленькая молекула, стерический фактор недостаточный 2) гидрофильная, не препятствует контакту частицы с водой (и растворенным кислородом). Всё-таки, олеиламин может быть интересным стабилизатором (или смесь с олеинкой). Вопрос не в тему: а Вы не пробовали получать магнетит (первая стадия, соосаждение) в магнитном поле? Должно получиться что-нибудь упорядоченное (палочки, например) :))
Владимир Владимирович,
по литературным данным Fe(III) может окислять ненасыщенные жирные кислоты. Иначе говоря, с помощью олеинки гематит можно перевести в магнетит. Вот забавный (как раз для Ангелины Валерьевны:)
Александр Борисович, насчет этаноламинов я с Вами абсолютно согласна.
Я пыталась использовать их для стабилизации магнетита еще лет 20 назад, когда только нащупывались подходы к синтезу магнитных жидкостей. Попытки создать устойчивые коллоидные системы сопровождались постоянным поиском чего-то нового. Без ошибок, пусть даже очевидных с точки зрения теории, никогда не будет результата и понимания.
…ионная связь карбоксильной группы сильнее донорно-акцепторной амина. Но в последнем случае меньше нарушается электронная структура поверхностного слоя частицы, что особенно важно для нанообъектов…
Для нас важна, прежде всего, энергия адсорбционного взаимодействия. Как я понимаю, чем больше энергия, тем сильнее изменения в электронной структуре поверхностного слоя в результате хемосорбции, и наоборот. Всё логично. Вопрос: носят ли для частиц магнетита со средним диаметром 10 нм такие изменения негативный характер? Или наоборот. Как раз в этом случае, изменения электронной структуры поверхностного слоя как следствие хемосорбции делают адсорбционные взаимодействия ещё сильнее, а значит, только помогают решить одну из первоочередных задач при синтезе МЖ – стабилизацию частиц дисперсной фазы.
Всё-таки, олеиламин может быть интересным объектом (или смесь с олеинкой).
Будет возможность, обязательно попробуем.
Иначе говоря, с помощью олеинки гематит можно перевести в магнетит.
Интересно получается. Для магнетита, стабилизированного ПАВ, получаем соотношение 2-х и 3-х валентного железа 1:8. Это уже не магнетит!?
А если адсорбировать олеинку на частицах гематита, то получим истинный магнетит?
Вы когда-нибудь видели магнитную жидкость? Она похожа на жидкий металл и расшиперивается иголками, если к ней поднести магнит. Здесь вы найдёте инструкцию о том, как в домашних условиях сделать ферромагнитную жидкость своими руками.
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.
Шаг 1: Материалы
- Защитные перчатки
- Защитная маска
- Стеклянный мерный стакан
- Картридж (старый) от принтера или копира
- Палочка для размешивания
- Небольшой контейнер и лист бумаги
- Сильный неодимовый магнит
Шаг 2: Соберите тонер
Аккуратно высыпьте тонер из картриджа в стеклянный стакан. Нужно около 50 мл.
Проведите магнитом по НАРУЖНЕЙ ЧАСТИ СТАКАНА, чтобы удостовериться, что тонер имеет магнитные свойства
Будьте аккуратны: тонер относительно безопасен, пока вы не вдыхаете и не пьёте его, но он очень легко распыляется и создаёт много грязи, поэтому оденьте защитные перчатки и маску.
Шаг 3: Добавьте масла
Добавьте две столовые ложки масла.
Шаг 4: размешайте
Размешивайте пока жидкость не станет полностью однородной.
Шаг 5: Реакция на магнит
- Вылейте немного жидкости в небольшой контейнер.
- Подставьте магнит под нижнюю часть контейнера
- Жидкость начнёт расшипериваться!
Если результат не похож на то, что вы видите на фотографии, то, скорее всего проблемы с тонером. Некоторые марки содержат больше или меньше магнитных составляющих. Также можете попробовать добавить еще немного масла, или наоборот, убрать его. Некоторые марки совсем не содержат феррофлюид — тогда вам нужно будет найти другой картридж.
Шаг 6: Магические чернила
- Теперь вылейте немного магнитной жидкости на бумагу
- Двигайте магнитом под бумагой
- У вас появляются «магнитные рисунки»!
Если вы испачкали всё вокруг тонером — используйте пылесос для уборки или смойте холодной водой. Не используйте горячую воду и не натирайте места, испачканные тонером — так вы можете втереть его в поверхность навсегда.
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.
Что 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.
Человеку, далекому от научных открытий, попрощавшемуся с физикой или химией еще в школе, многие вещи кажутся необычными. Пользуясь в повседневности, например, электроприборами, мы не задумываемся о том, как именно они работают, воспринимая блага цивилизации, как должное. Но когда речь заходит о чем-то, выходящем за рамки бытового восприятия, даже взрослые люди изумляются, словно дети, и начинают верить в чудеса.
Чем, кроме магии, можно объяснить явление возникновения из, казалось бы, обычной жидкости объемных фигур, цветов и пирамид, волшебных картин, сменяющих друг друга? А ведь не волшебство, наука дает обоснование происходящему.
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.
Как сделать и где применяется ферромагнитная жидкость?
Феррожидкости применяются в электронике, в автомобильной промышленности, и хочется верить, что их повсеместное применение не за горами, и с развитием нанотехнологий они будут достаточно широко использоваться. Пока же это большей частью забава для восхищенной публики, избалованной различными видами зрелищ.
Объемные картины заставляют следить за ними, затаив дыхание, сомневаться, не монтаж ли это, и искать объяснение происходящему, хотя бы в интернете. Как знать, быть может маленький мальчик, который сегодня следит за металлическими «живыми» цветами и фигурами, разинув рот, завтра найдет этому явлению принципиально новое применение, произведя революцию в науке и технике. Но это – завтра, а пока – смотрите и наслаждайтесь!
Тонеры, которые содержатся в картриджах принтеров, обладают интересными магнитными свойствами, и вы можете на досуге поэкспериментировать с ними. Эффект от них получается очень интересным, потому как жидкость начинает тянуться за магнитом, и более того, отдельные элементы образуют причудливые геометрические формы. Правда, не все тонеры подойдут для повтора данной пошаговой инструкции. Нужны будут только тонеры темного цвета, поскольку цветные делаются без использования темных магнитных частиц.
Материалы
Чтобы сделать магнитную жидкость своими руками, вам понадобятся:
- плотный лист бумаги;
- защитные перчатки;
- защитная маска;
- пустой стеклянный стакан;
- пластиковый стикер для помешивания;
- масло растительное;
- ложка;
- широкая пластиковая емкость, например, тарелка.
Шаг 1 . Предельно аккуратно вскройте картридж, чтобы вылить из него тонер в стеклянный стакан. Всего вам понадобится около 50 мм жидкости. Чтобы проверить, имеет ли выбранная вами жидкость магнитные свойства, достаточно провести по стенке стакана магнитом. Если она активизируется, эксперимент можно продолжать.
Жидкость из тонера не опасна для здоровья, если вы ее не вдыхаете и не пьете. Именно поэтому перед данной работой вам нужно надеть защитные перчатки и маску. Так вы снизите вероятность отравления при случайном попадании жидкости на руки.
Шаг 2 . К уже полученному вами объему товара необходимо добавить две столовые ложки растительного масла. С помощью пластикового стикера основательным перемешайте полученный вами состав. Для продолжения эксперимента он обязательно должен быть однородным.
Шаг 3 . Полученную магнитную жидкость вам нужно аккуратно перелить в широкую емкость. Именно такая нужна, чтобы увидеть все, что будет происходить с полученной магнитной жидкостью.
С донной части тарелки, снаружи поднесите магнит. Обратите внимание на происходящее внутри емкости. В точке касания магнита жидкость должна собираться объемным бугорком в виде ежика. Это и есть магнитные частицы, которые производители добавляют в тонер. Они могут быть меньшего или большего размера, что опять-таки зависит от фирмы изготовителя.
Шаг 4 . С помощью данной жидкости вы можете сделать магнитный рисунок. Для этого вам необходимо часть жидкости вылить на плотную бумагу и с обратной стороны поднести магнит. Двигая им, из стороны в сторону, вы будете рисовать.
В случае если вы испачкали тонером любые предметы либо мебель, смойте все холодной водой, у вас это должно получиться без проблем. Горячую воду ни в коем случае использовать не нужно, она закрепит пигмент, и вымыть его будет невозможно.