- Vlastnosti železných pilín
- Ako sa vyrábajú?
- rez
- preosievanie
- premýva
- toxicita
- aplikácia
- Experiment s magnetickými poľami
- adsorbent
- Koprecipitácia a zdroj železa
- Referencie
V železné piliny je materiál, skladajúci sa z malých častíc kovového železa. Častice sú dosť malé na to, aby vyzerali ako čierny piesok, ktorý vykazuje veľmi zaujímavé vlastnosti v reakcii na ich interakciu s magnetickým poľom.
Tento piesok alebo piliny sa tiež často zmiešajú s inými látkami, aby vytvorili tzv. Feromagnetickú tekutinu. Toto sa chová, akoby to bol dikobraz alebo čierny ježko; alebo, na druhej strane, ak je pokrytý polymérom, vyvoláva dojem, že vytvorená hmota preberá život pod vlastným podnetom magnetov.
Železné piliny na magnete. Zdroj: Aney cez Commons Wikimedia.
Obrázok hore ukazuje aglomerovaný produkt príťažlivosti, ktorý pociťujú železné piliny smerom k magnetu. Táto vlastnosť mu slúži od nepamäti na akadémii ako prejav magnetizmu; buď na základnej škole alebo na vysokej škole.
Piliny so železom by sa mali považovať alebo považovať za iný fyzický spôsob usporiadania kovu. Preto môžete očakávať, že vaše aplikácie budú obiehať okolo malých častíc, napríklad kontaminantov, v malých priestoroch alebo na veľkých povrchoch.
Vlastnosti železných pilín
Vlastnosti železných pilín pochádzajúcich z väčších kusov železa sú presne rovnaké ako pre kov. Niektoré z týchto vlastností sú tieto:
-Je to magnetická tuhá látka s kovovými a šedivými odleskami.
- Nerozpustný vo vode a organických rozpúšťadlách, ktoré neobsahujú kyslosť.
- Je citlivý na oxidáciu, ak je príliš dlho vystavený vzduchu a vode.
-Vzhľadom na svoju väčšiu plochu môže ľahko vznietiť, ak príde do kontaktu s vysokými teplotami.
- Body topenia a teploty varu sú 1535 a 3000 ° C.
- Hustota týchto podielov je 7,86 g / ml.
- Aj keď nejde o fyzickú vlastnosť, veľkosť jej častíc sa mení v závislosti od spôsobu, ktorým sa vyrábajú, a od spôsobu ich spracovania.
Ako sa vyrábajú?
Ak chcete vyrobiť alebo vytvoriť železné piliny, postupujte podľa niekoľkých relatívne jednoduchých krokov.
rez
Začína kúskom železa, z ktorého sa získajú jeho častice. Ak je uvedený kus rúrkovitý, použije sa fréza; a ak je plochý, radiálny na brúsenie povrchu ako list dreva, ktorý vydáva piliny.
preosievanie
Častice získané ktoroukoľvek z techník alebo nástrojov používaných pri rezaní kovov môžu mať veľmi rozdielnu veľkosť. Je žiaduce, aby piliny obsahovali iba najmenšie častice; preto sa preosejú, aby sa prášok oddelil od väčších kúskov alebo kryštálov.
Čím jemnejšie je sito, tým menšie sú častice a jemnejšie piliny. Na účely výučby však postačuje typický kuchynský filter.
premýva
Nakoniec sa železné piliny premyjú.
Jeden spôsob spočíva v tom, že sa ponorí do vody a na spodok nádoby sa umiestni magnet na oddelenie nečistôt od pilín tak, aby zostal suspendovaný; a teda dekantujte zvyškom vody. Tento postup sa niekoľkokrát opakuje, až kým sa stĺpce nepovažujú za dostatočne sivé.
Nevýhodou predchádzajúceho spôsobu je to, že voda podporuje oxidáciu pilín v hrdze.
Iný spôsob, na rozdiel od prvého, používa minerálny olej alebo glycerín. Olej pomáha odstraňovať hrdzu alebo hrdzu z pilín mechanickým miešaním. Suspenzia sa nechá stáť tak, aby sa piliny usadili na dne. Akonáhle sa tak stane, špinavý olej sa dekantuje a postup sa opakuje niekoľkokrát, kým nie sú piliny čisté.
Výhodou použitia oleja je to, že je zaručená väčšia odolnosť proti oxidácii. Je to tiež vhodný prostriedok na uchovávanie záznamov. Keď sa majú použiť, vkladajú sa na savý papier toľkokrát, koľkokrát je to potrebné, až kým ho nezafarbia.
toxicita
Kovové piliny nepredstavujú pre telo žiadne nebezpečenstvo; prinajmenšom nie za normálnych okolností a bez vysokých teplôt alebo chemikálií, ktoré prudko reagujú so železom.
Pretože sú také malé, môžu ľahko preniknúť cez nosné dierky alebo oči a spôsobiť podráždenie. Pilulky železa však nemajú silnú absorpciu do kože, takže neboli hlásené žiadne možné negatívne účinky.
aplikácia
Experiment s magnetickými poľami
Kovové piliny sú veľmi citlivé na magnetické pole magnetov. Každá železná častica sa správa ako malý magnet, ktorý je usporiadaný pre alebo proti severným a južným pólom centrálneho magnetu.
Jedna železná častica tak priťahuje a odpudzuje druhú, čo vedie k charakteristickým kruhovým (na papieri) alebo sférickým (v tekutinách, ako je voda a olej). Napríklad na nasledujúcom obrázku môžete vidieť, ako sú železné piliny zarovnané vo výslednom magnetickom poli nad dvoma pólmi magnetu.
Železné piliny interagujúce s magnetickým poľom magnetu. Zdroj: Newton Henry Black.
Ešte zaujímavejšie je vyvinúť experiment s pilinami (nazývanými tiež hobliny) ponorenými do tekutiny. Zdá sa, že magnet má schopnosť dať im vlastný život a získané vzorce sú prekvapujúce.
adsorbent
Železné piliny môžu mať afinitu k určitým zlúčeninám, ktoré interagujú elektronicky s kovovým povrchom.
Týmto spôsobom sú schopné zadržať napríklad biopolyméry fosforu a alginátu vápenatého. Toto sa uskutočňuje za účelom čistenia média, ako je jazero, od špecifických zlúčenín.
Koprecipitácia a zdroj železa
Piliny železa predstavujú iný zdroj železa ako jeho soli, hrdze, sulfidy a iné minerály. Výhodou je tiež väčšia plocha povrchu, ktorá je úmerná jeho reaktivite alebo adícii; posledne uvedený spôsob sa môže uskutočňovať napríklad spoločným zrážaním železa.
Polymér môže vykazovať feromagnetizmus alebo nejakú inú vlastnosť, ak sa mu podarí začleniť do svojej štruktúry kovové železo z podania. Železné nanočastice, ktoré sú stále tisíckrát menšie ako piliny, však môžu ľahko dosiahnuť ten istý cieľ.
Referencie
- Wikipedia. (2019). Železné výplne. Obnovené z: en.wikipedia.org
- Mirko Pafundi. (2016, 11. augusta). Železné piliny vo vode. Supermagnety. Získané z: supermagnete.de
- Industrial Research Inc. (2016). Železné výplne MSDS. Získané z: iron-filing.com
- Štát Victoria. (SF). Oddeľovacie železné náplne, soľ a piesok. Obnovené z: primconneconnections.org.au
- Natarajan P, Gulliver J., Arnold B. (2016) .Iron Filings Aplikácia na zníženie vnútorného fosforu zaťaženie v jazerách. Katedra stavebného, environmentálneho a geoinžinierstva
- University of Minnesota, Minneapolis.
- AN Bezbaruah a kol. (2009). Zachytávanie nanočastíc železa v guľôčkach alginátu vápenatého pre sanáciu podzemných vôd. Journal of Dangerous Materials 166. 1339-1343.