Содержание
- 2. Актуальность: Феррожидкость (магнитная жидкость) - это искусственно синтезируемая стабильная коллоидная система ферромагнитных наночастиц(размером приблизительно 100 ангстрем
- 3. Следовательно, целью настоящей работы является - синтез водной феррожидкости. Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
- 4. Свойства феррожидкости 1.Феррожидкости обладают очень сильными магнитными свойствами: когда магнитная жидкость не подвергается воздействию какого-либо магнитного
- 5. Способы получения феррожидкости Процесс получения магнитной жидкости состоит из двух основных стадий: получения магнитных частиц коллоидных
- 6. Получение ферромагнитной жидкости на водной основе( метод химической конденсации) Используемые материалы (исходные растворы для 50 препаратов)[4]:
- 7. Оборудование: Бюретка ( также можно использовать отдельные пипетки) для измерения растворов железа Мензурки объемом 100 или
- 8. 1. Для начала, убедились в том, что растворы железа хороши, так как Fe (II) медленно реагирует
- 9. 3. При помощи магнита проверили притяжение частиц оксида железа. Далее, необходимо магнетику отстояться. Чтобы ускорить процесс
- 10. 5. Убираем магнит и добавляем 1-2 мл 25%-ного гидроксида тетраметиламмония, после чего перемешиваем полученное стеклянной палочкой.
- 11. Сферы применения ферромагнитной жидкости[5] 1. В медицине - феррожидкости используются в качестве соединения, присутствующего в контрастных
- 13. Скачать презентацию
Слайд 2Актуальность:
Феррожидкость (магнитная жидкость) - это искусственно синтезируемая стабильная коллоидная система ферромагнитных наночастиц(размером
Актуальность:
Феррожидкость (магнитная жидкость) - это искусственно синтезируемая стабильная коллоидная система ферромагнитных наночастиц(размером
![Актуальность: Феррожидкость (магнитная жидкость) - это искусственно синтезируемая стабильная коллоидная система ферромагнитных](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184233/slide-1.jpg)
Ферромагнетики – это вещества, обладающие самопроизвольной намагниченностью, которая сильно изменяется под влиянием внешних воздействий – магнитного поля, деформации, температуры.
Поверхностно-активное вещество - это соединение, которое не позволяет наночастицам формировать регулярную и однородную структуру, а так же не позволяет им слишком сильно соединяться, поскольку они потеряют внешний вид жидкости. Оно отодвигает их друг от друга ровно настолько, чтобы они были связаны, но не вместе, что достигается за счет создания поверхностного натяжения между ними. 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
Феррожидкости становятся очень сильно намагниченными в присутствии магнитного поля.
Магнитное поле - это силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом(физическая величина, способствующая создавать и воспринимать магнитное поле), независимо от состояния их движения.
Научная значимость: создание надежных теоретических основ для промышленного применения концентрированных феррожидкостей и способствовать их дальнейшему развитию( т.к. они наиболее сильно реагируют на приложенное внешнее магнитное поле)
Практическая значимость: с использованием магнитных жидкостей применяются новые методы медицинской диагностики и лечения.
Слайд 3 Следовательно, целью настоящей работы является - синтез водной феррожидкости.
Для достижения
Следовательно, целью настоящей работы является - синтез водной феррожидкости.
Для достижения
![Следовательно, целью настоящей работы является - синтез водной феррожидкости. Для достижения цели](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184233/slide-2.jpg)
1. Изучить свойства ферромагнитной жидкости;
2. Показать способы синтеза феррожидкости;
3. Получить магнитную жидкость на водной основе;
4. Выяснить сферы применения ферромагнитной жидкости.
Слайд 4Свойства феррожидкости
1.Феррожидкости обладают очень сильными магнитными свойствами: когда магнитная жидкость не подвергается
Свойства феррожидкости
1.Феррожидкости обладают очень сильными магнитными свойствами: когда магнитная жидкость не подвергается
![Свойства феррожидкости 1.Феррожидкости обладают очень сильными магнитными свойствами: когда магнитная жидкость не](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184233/slide-3.jpg)
2.Частицы феррожидкости также обладают особыми оптическими свойствами: они двулучепреломляющие и дихроичные (свойства при освещении неполяризованным светом казаться двухцветным при наблюдении под определенным углом через прозрачность) под действием магнитного поля[2].
https://studopedia.ru/11_69968_sostav-i-svoystva-ferromagnitnoy-zhidkosti.html
Слайд 5Способы получения феррожидкости
Процесс получения магнитной жидкости состоит из двух основных стадий: получения
Способы получения феррожидкости
Процесс получения магнитной жидкости состоит из двух основных стадий: получения
![Способы получения феррожидкости Процесс получения магнитной жидкости состоит из двух основных стадий:](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184233/slide-4.jpg)
1. Метод диспергирования – эффективный способ получения магнитной жидкости, который заключается в измельчении грубых частиц твердых тел в присутствии поверхностно-активного вещества до коллоидных размеров.
Основные недостатки этого метода: большая длительность, трудоемкость процесса дробления и низкая производительность. Кроме того, полученная этим способом дисперсная фаза характеризовалась значительным разбросом частиц по размерам.
2. Метод конденсации – самопроизвольный процесс, при котором частицы коллоидных размеров могут образовываться благодаря объединению (конденсации) отдельных молекул тел в присутствии поверхностно-активного вещества . Данный метод включает в себя: метод вакуумной конденсации, метод химической конденсации и др.
Недостатками указанного метода являются многостадийность и длительность работы.
http://magneticliquid.narod.ru/autority/008.htm#:~:text=Процесс%20получения%20магнитной%20жидкости%20состоит,происходить%20в%20момент%20появления%20последних
Слайд 6 Получение ферромагнитной жидкости на водной основе( метод химической конденсации)
Используемые материалы
Получение ферромагнитной жидкости на водной основе( метод химической конденсации)
Используемые материалы
![Получение ферромагнитной жидкости на водной основе( метод химической конденсации) Используемые материалы (исходные](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184233/slide-5.jpg)
HCl ( 21 мл конц-й HCl растворить в 250 мл воды) для приготовления растворов железа
FeCl2(H2O)4 - требуется 1 мл (растворить 19,9 г в 50 мл HCl. Необходимо проверить цвет при взвешивании твердого вещества. Вещество должно приобрести ярко-желтый цвет. Этот материал легко растворяется, но раствор вступает в реакцию с кислородом и должен быть свежеприготовленным)
FeCl3 (H2O) 6 -требуется 4 мл (растворить 54,1 г в 200 мл HCl. Этот материал зачастую медленно растворяется. Раствор должен приобрести темно-желтый цвет)
NH3- требуется 50 мл (нужно разбавить не менее 200 мл концентрированного гидроксида аммония водой до 3,0 л. Можно использовать бытовой аммиак; его концентрация варьируется и первоначальная оценка составит 1,0 л бытового аммиака, разбавленного до 3,0 л) Открытые контейнеры с аммиаком будут плохо пахнуть, а их концентрация уменьшится, что приведет к плохим результатам.
25% гидроксида тетраметиламмония – требуется 1-2 мл( используется в качестве ПАВ)
http://www.youtube.com/watch?v=srUj4EsOW0M
Слайд 7Оборудование:
Бюретка ( также можно использовать отдельные пипетки) для измерения растворов железа
Мензурки
Оборудование:
Бюретка ( также можно использовать отдельные пипетки) для измерения растворов железа
Мензурки
![Оборудование: Бюретка ( также можно использовать отдельные пипетки) для измерения растворов железа](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184233/slide-6.jpg)
Разделительная воронка или пипетка для медленного добавления раствора аммиака
Стеклянная палочка для перемешивания
Пластиковые весовые лодки
Одноразовые перчатки
Сильные магниты для рукоделия
http://www.youtube.com/watch?v=srUj4EsOW0M
Слайд 81. Для начала, убедились в том, что растворы железа хороши, так как
1. Для начала, убедились в том, что растворы железа хороши, так как
![1. Для начала, убедились в том, что растворы железа хороши, так как](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184233/slide-7.jpg)
2. Добавили 4,0 мл раствора FeCl3 и 1,0 мл раствора FeCl2 в мензурку объемом 100 или 150 мл. Затем в полученную смесь по каплям добавляем водный раствор аммиака в течение примерно 5-10 минут, добавляя примерно по 1 мл каждые 10 секунд. В процессе этого шага жидкость должна приобрести темный(черный) цвет. Полученный цвет указывает на то, что произошла значительная реакция между смесью и раствором аммиака, в результате которой образовался оксид железа Fe3O4.
Слайд 93. При помощи магнита проверили притяжение частиц оксида железа. Далее, необходимо магнетику
3. При помощи магнита проверили притяжение частиц оксида железа. Далее, необходимо магнетику
![3. При помощи магнита проверили притяжение частиц оксида железа. Далее, необходимо магнетику](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184233/slide-8.jpg)
4. Используя нескольких капель дистиллированной воды из промывочной бутылки перелили оксид железа в весовую лодку. Затем, также отделяем магнетит от жидкости и сливаем не нужное.
Слайд 105. Убираем магнит и добавляем 1-2 мл 25%-ного гидроксида тетраметиламмония, после чего
5. Убираем магнит и добавляем 1-2 мл 25%-ного гидроксида тетраметиламмония, после чего
![5. Убираем магнит и добавляем 1-2 мл 25%-ного гидроксида тетраметиламмония, после чего](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184233/slide-9.jpg)
6. На этом этапе феррожидкость готова. Для убеждения, помещаем магнит под весовую лодку и начинаем его перемещать. Мы видим, что под действием магнита образуются так называемые «шипы», которые свидетельствуют о том, что мы получили феррожидкость.
Все шаги работы более подробно показаны на видео http://www.youtube.com/watch?v=srUj4EsOW0M
Слайд 11Сферы применения ферромагнитной жидкости[5]
1. В медицине - феррожидкости используются в качестве соединения,
Сферы применения ферромагнитной жидкости[5]
1. В медицине - феррожидкости используются в качестве соединения,
![Сферы применения ферромагнитной жидкости[5] 1. В медицине - феррожидкости используются в качестве](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184233/slide-10.jpg)
2. В машиностроении - используют для уменьшения трения между механическими конструкциями, она скользить по ним практически без трения (феррожидкость почти не оказывает сопротивления), сохраняя при этом их функциональность.
3. При измерении - феррожидкости обладают мощными преломляющими свойствами. То есть свет меняет направление и скорость, проходя через них. Это делает их интересными в области оптики.
[5] https://ru1.warbletoncouncil.org/ferrofluidos-955