Vlastnosti železných pilin, způsob jejich výroby, toxicita, použití

3103
Sherman Hoover

The Železné piliny Je to materiál vyrobený z malých kovových železných částic. Částice jsou dostatečně malé, aby vypadaly jako černý písek, který vykazuje velmi zajímavé vlastnosti v reakci na jejich interakci s magnetickým polem..

Také tento písek nebo pilina se často mísí s jinými látkami za vzniku takzvané feromagnetické kapaliny. Chová se to, jako by to byl dikobraz nebo černý ježek; nebo na druhou stranu, pokud je pokryta polymerem, budí dojem, že vytvořená hmota po stimulaci magnety přebírá svůj vlastní život.

Železné piliny na magnetu. Zdroj: Aney přes Commons Wikimedia.

Obrázek výše ukazuje aglomerátový produkt přitažlivosti, kterou pociťují železné piliny směrem k magnetu. Tato vlastnost mu sloužila od nepaměti v akademii jako manifest magnetismu; buď na základní škole, nebo na univerzitách.

Pilina na železo by měla být považována nebo považována za jiný fyzický způsob uspořádání kovu. Proto můžete očekávat, že vaše aplikace budou obíhat kolem malých částic, jako jsou kontaminanty, v malých prostorech nebo na velkých plochách..

Rejstřík článků

  • 1 Vlastnosti železných pilin
  • 2 Jak se vyrábějí?
    • 2.1 Řez
    • 2.2 Prosévání
    • 2.3 Praní
  • 3 Toxicita
  • 4 použití
    • 4.1 Experiment magnetických siločar
    • 4.2 Adsorbent
    • 4.3 Koprecipitace a zdroj železa
  • 5 Reference

Vlastnosti železných pilin

Vlastnosti železných pilin pocházejících z větších kusů železa jsou přesně stejné jako u kovů. Některé z těchto vlastností jsou následující:

-Je to magnetická pevná látka s kovovými a šedivými odlesky.

-Nerozpustný ve vodě a organických rozpouštědlech, která nepředstavují kyselost.

-Je příliš citlivý na oxidaci, pokud je příliš dlouho vystaven vzduchu a vodě.

-Vzhledem ke své větší ploše se může snadno vznítit, pokud přijde do styku s vysokými teplotami..

-Jeho teplota tání a teplota varu jsou 1535, respektive 3000 ° C..

-Hustota těchto pilin je 7,86 g / ml.

-Ačkoli se nejedná o fyzikální vlastnost, velikost jeho částic se liší v závislosti na metodě jejich výroby a způsobu jejich zpracování.

Jak se vyrábějí?

Chcete-li vytvořit nebo vytvořit železné piliny, postupujte podle řady relativně jednoduchých kroků.

střih

Začíná to kouskem železa, ze kterého budou získány jeho částice. Pokud je uvedený kus trubkový, použije se fréza; a pokud je plochá, je radiální, která brousí povrch, jako list dřeva, který vydává piliny.

Prosévání

Částice získané kteroukoli z technik nebo nástrojů používaných při řezání kovů mohou mít velmi rozdílné velikosti. Je žádoucí, aby piliny obsahovaly pouze nejmenší částice; proto se prosívají, aby oddělili prach od větších kusů nebo krystalů..

Čím rafinovanější síto, tím menší částice a jemnější piliny. Pro účely učení však stačí použít typické kuchyňské sítko..

Umyté

Nakonec se železné piliny umyjí.

Jedna metoda spočívá v tom, že je ponoříte do vody a na dno nádoby umístíte magnet k oddělení nečistot od pilin tak, aby zůstaly zavěšené; a tím se dekantuje se zbytkem vody. Tento postup se několikrát opakuje, dokud se nepovažuje za dostatečně šedivou barvu podání..

Nevýhodou předchozí metody je, že voda podporuje oxidaci pilin v rzi.

Jiná metoda, na rozdíl od první, používá minerální olej nebo glycerin. Olej pomáhá odstranit rez nebo rez z pilin mechanickým mícháním. Suspenze se nechá odpočívat, aby se piliny usadily na dně. Jakmile je to provedeno, špinavý olej se dekantuje a postup se několikrát opakuje, dokud nejsou piliny čisté..

Výhodou použití oleje je, že je zaručena větší odolnost proti oxidaci. Je to také vhodný prostředek k uchovávání archivací. Pokud se mají použít, pokládají se na absorpční papír tolikrát, kolikrát je třeba, dokud jej nezbarví.

Toxicita

Železné piliny nepředstavují pro tělo žádné nebezpečí; přinejmenším ne za normálních situací a při absenci vysokých teplot nebo chemikálií, které prudce reagují se železem.

Protože jsou tak malé, mohou snadno proklouznout nosními dírkami nebo očima a způsobit podráždění. Železné piliny však nemají silnou absorpci do pokožky, takže nebyly hlášeny žádné možné negativní účinky..

Aplikace

Experiment magnetických siločar

Piliny železa jsou velmi citlivé na magnetické pole magnetů. Každá železná částice se chová jako malý magnet, který se srovnává se severním a jižním pólem centrálního magnetu nebo proti němu..

Jedna železná částice tedy přitahuje a odpuzuje druhou, což má za následek charakteristické kruhové (v papírech) nebo sférické (v tekutinách, jako je voda a olej) vzory. Na obrázku níže například vidíte, jak jsou železné piliny zarovnány ve výsledném magnetickém poli na dvou pólech magnetu..

Železné piliny interagující s magnetickým polem magnetu. Zdroj: Newton Henry Black [Public domain].

Ještě zajímavější je vyvinout experiment s pilinami (nazývanými také hobliny) ponořenými do tekutiny. Zdá se, že magnet má sílu dát jim vlastní život a získané vzorce jsou překvapivější.

Adsorbent

Železné piliny mohou mít afinitu k určitým sloučeninám, které elektronicky interagují s kovovým povrchem..

Tímto způsobem jsou schopny zadržet například biopolymery fosforu a alginátu vápenatého. To se provádí za účelem čištění média, jako je jezero, od specifických sloučenin..

Koprecipitace a zdroj železa

Železné piliny představují jiný zdroj železa než jeho soli, rzi, sulfidy a další minerály. Mají také tu výhodu, že mají větší povrch, který je úměrný jeho reaktivitě nebo přidání; tento druhý postup lze provádět například spolu-srážením železa.

Polymer může vykazovat feromagnetismus nebo jiné vlastnosti, pokud se mu podaří začlenit do jeho struktury kovové železo z pilin. Železné nanočástice, které jsou stále tisíckrát menší než piliny, však mohou snadno dosáhnout stejného cíle..

Reference

  1. Wikipedia. (2019). Železné výplně. Obnoveno z: en.wikipedia.org
  2. Mirko Pafundi. (2016, 11. srpna). Železné piliny ve vodě. Supermagnete. Obnoveno z: supermagnete.de
  3. Industrial Research Inc. (2016). Železné výplně MSDS. Obnoveno z: iron-filing.com
  4. Stát Victoria. (s.f.). Oddělovací železné náplně, sůl a písek. Obnoveno z: primaryconnections.org.au
  5. Natarajan P, Gulliver J., Arnold B. (2016). Aplikace železných pilin ke snížení vnitřního zatížení fosforem v jezerech. Katedra civilního, environmentálního a geoinženýrství
  6. University of Minnesota, Minneapolis.
  7. A.N. Bezbaruah a kol. (2009). Zachycení nanočástic železa v kuličkách alginátu vápenatého pro sanaci podzemních vod. Journal of Hazardous Materials 166. 1339-1343.

Zatím žádné komentáře