Ish matni rasm va formulalarsiz joylashtirilgan.
Ishning to'liq versiyasi PDF formatidagi "Ish fayllari" yorlig'ida mavjud

KIRISH

Maqsad: ferromagnit suyuqlik tayyorlang va uning xossalarini o'rganing.

Vazifalar:

Ferromagnit suyuqlik haqida bilib oling ( Nyuton bo'lmagan suyuqlik turi).

Ferromagnit suyuqlik tayyorlang.

Uning xususiyatlarini o'rganish uchun tajribalar o'tkazish.

Uning qo'llanilishini bilib oling.

Xulosa chiqaring.

Natijalarni taqdim eting.

Gipoteza: Uyda siz ferromagnit suyuqlik tayyorlashingiz va uning xususiyatlarini o'rganishingiz mumkin.

Natijalar doirasi: tadqiqot tanlovlarida ishtirok etish

Muvofiqligi: Magnitizm - bu fizik hodisa bo'lib, unda materiallar uzoqdan boshqa materiallarga jozibador yoki itaruvchi kuch ta'sir qiladi. Yer sayyorasi ikkita magnit qutbga va o'zining magnit maydoniga ega. Magnitlar- kundalik hayotimizning muhim qismi. Magnitlar elektr motorlar, dinamiklar, kompyuterlar, CD pleerlar, mikroto'lqinli pechlar va, albatta, avtomobillar kabi qurilmalarning muhim komponentlari. Magnitlar datchiklar, asboblar, ishlab chiqarish uskunalari, ilmiy tadqiqotlarda qo'llaniladi. Ferromagnit suyuqlik Nyuton bo'lmagan suyuqlik turlaridan biridir. Bu sun'iy ravishda yaratilgan suyuqlikdir. Bu suyuqlik inson tomonidan nazorat qilinishi mumkin bo'lgan muayyan sharoitlarda xususiyatlarni o'zgartiradi.

ASOSIY QISM

2.1 Nazariy qism

Magnit suyuqliklar suyuqlik va magnit bilan boshqariladigan xususiyatlarga ega bo'lgan noyob texnologik sun'iy sintez qilingan materialdir.

1963 yilda NASA xodimi Stiv Papel ferromagnit suyuqlikni ixtiro qildi. U juda aniq bir muammoni hal qilardi: vaznsizlik sharoitida raketaning yonilg'i bakidagi suyuqlikni nasos yonish kamerasiga yonilg'i quyadigan teshikka qanday majburlash kerak. Aynan o'sha paytda Papell oddiy bo'lmagan yechimni o'ylab topdi - tashqi magnit yordamida tankdagi yoqilg'ining harakatini boshqarish uchun yoqilg'iga qandaydir magnit modda qo'shdi. Shunday qilib, ferromagnit suyuqlik paydo bo'ldi.

Ferromagnit suyuqlikning minimal tarkibi: ferromagnit (masalan, magnit metallning kichik zarralari) va erituvchi (masalan, turli moylar). Ammo bunday suyuqlik joylashadi. Bunga yo'l qo'ymaslik uchun sirt modifikatorini qo'shish kerak (ferromagnitning bir-biriga yopishishiga to'sqinlik qiluvchi modda, masalan, limon kislotasi). Ferromagnit suyuqliklarni kolloid kimyo fanining bo'limi o'rganadi.

Magnit suyuqlik suyuq materialning barcha afzalliklariga ega - qattiq jism bilan aloqa qilishda ishqalanishning past koeffitsienti, mikro hajmlarga kirish qobiliyati, deyarli har qanday sirtni namlash qobiliyati va boshqalar. Shu bilan birga, magnit suyuqlikning magnit boshqarilishi magnit maydon ta'sirida uni qurilmaning kerakli joyida ushlab turish imkonini beradi.

2.2 Amaliy qism:

Ishning amaliy qismida men ferromagnit suyuqlik yasashga va uning magnit ishtirokida qanday o'zgarishini ko'rishga harakat qildim.

2.2.1 Materiallar va asboblar:

Toner kukuni, ishlab chiquvchi, temir parchalari, magnit kukun;

Mashina yog'i, kungaboqar yog'i;

Limon kislotasi;

Neodim magnitlari: oddiy kompyuterning qattiq diskidan, audio karnaydan, ixtisoslashtirilgan do'konda sotib olingan neodimiy halqali magnitdan;

Shisha, huni, turli sirtlar, plastik to'rva, qo'lqop, tayoq;

Bloknot, qalam, kamera, noutbuk.

2. 2.2 Tajriba No1 Toner kukuni va mashina moyidan ferromagnit suyuqlik olish.

Global Internetda toner kukuni va mashina moyidan toner kukunining uchdan bir qismi, qolgan qismi esa mashina moyi nisbatida ferromagnit suyuqlik ishlab chiqarish usulini tavsiflovchi ko'plab saytlar mavjud. Men birodar lazer printerlari va mashina moyi uchun toner kukunini oldim. Plastik shishada aralashtiriladi. Aralashtirgandan so'ng, men magnitni qo'lladim va hech narsa sodir bo'lmadi. Suyuqlik olingan, ammo u magnit xususiyatlarga ega emas edi. Agar suyuqlik magnitlangan bo'lsa, magnit harakat qilganda u qotib qoladi va shakli o'zgaradi. Tajriba muvaffaqiyatsiz yakunlandi.

2.2.3 Tajriba № 2 Toner kukuni, ishlab chiqaruvchi va mashina moyidan ferromagnit suyuqlik olish

Birinchi tajribamdan men ishlatiladigan toner ferromagnit emas degan xulosaga keldim. Zamonaviy lazer printerlari siyohni magnitlash uchun ishlab chiqaruvchidan - maxsus magnit kukundan foydalanadi. Birinchi tajribada olingan suyuqlikka ishlab chiquvchi hajmining uchdan bir qismini qo'shdim. Men magnitni yaqin olib kelganimda, suyuqlik deyarli sezilmaydigan tepalik hosil qildi va Yo'q qotib qolgan. Natijada zaif ferromagnit xususiyatlarga ega suyuqlik paydo bo'ldi. Tajriba muvaffaqiyatsiz yakunlandi.

2.2.4 Tajriba № 3 Temir parchalari va mashina moyidan ferromagnit suyuqlik olish

Dastlabki ikkita muvaffaqiyatsiz tajribadan so'ng, men magnitning kuchi haqida o'ylay boshladim. Uning yordamida magnit xususiyatlar mavjudligini tekshiraman. Suyuqlikni tekshirish uchun men ikkita magnitdan foydalandim: audio karnaydan magnit va ishlamay qolgan kompyuter qattiq diskidan (HDD) neodim magnit. Magnit emas, balki suyuqlikdagi ferromagnitning xususiyatlari tufayli ferromagnit suyuqlik olinmasligiga ishonch hosil qilish uchun men hosil bo'lgan eritmaga oddiy temir parchalarini qo'shdim ( metallga ishlov berish dastgohida ishlash chiqindilari). Magnit suyuqlikning barcha temir elementlarini devorga tortdi! Magnit xususiyatlar paydo bo'ldi, lekin men aralashtirgan hamma narsani suyuqlik deb atash qiyin. Tajriba yana muvaffaqiyatsiz yakunlandi.

2.2.5 Tajriba No 4 Magnit kukun va kungaboqar moyidan ferromagnit suyuqlik tayyorlash.

Shunday qilib, ferromagnit suyuqlikni olish uchun sizga yaxshi ferromagnit kerak! "World of Magnets" ixtisoslashtirilgan do'konida men tajribalar uchun maxsus temir magnit kukunini sotib oldim.

2.2.6 Tajriba № 5 Magnit kukuni, limon kislotasi va kungaboqar yog'idan ferromagnit suyuqlik tayyorlash.

Ferromagnit suyuqlikning ajralishini oldini olish uchun unga sirt faol moddasi (sirt faol moddasi) qo'shiladi. Men sirt faol moddasi sifatida limon kislotasini tanladim.

2.2.7 Tajriba No 6 Ferromagnit suyuqlikning xossalarini o'rganish. Magnit nazorat.

Olingan suyuqlikning xususiyatlarini o'rganish uchun men neodim magnitidan foydalandim.

2.2.8 Tajriba No7 Ferromagnit suyuqlikning xossalarini o'rganish. Mikrotomiyalarga kirib borish qobiliyati(teshikning tiqilib qolishi )

Oxirgi tajribada men tashqi magnit yordamida teshiklarni oqishdan qanday yopish kerakligini tushunishga harakat qildim. Buning uchun men avval suyuqlikni pastki qismida katta teshikli plastik kolbaga quydim. Keyin magnitni teshik yonidagi devorga olib kelib, kolbani ko‘tardi. Magnit ta'sirida qotib qolgan suyuqlik suyuqlikning qolgan qismini tashqariga oqib chiqishiga to'sqinlik qildi. Magnitni olib tashlashim bilanoq, hamma narsa kolbadan oqib chiqdi.

2.3 Amaliy qo'llash

Ferromagnit suyuqliklarni qo'llash:

1. Samolyotlar uchun radio yutuvchi qoplamalar ferromagnit suyuqlik asosida ishlab chiqariladi.
2. Mashhur Ferrari yaratuvchilari avtomobil suspenziyasida magnitoreologik suyuqlikdan foydalanadilar: magnitni manipulyatsiya qilish orqali haydovchi istalgan vaqtda osmani qattiqroq yoki yumshoqroq qilishi mumkin.
3. Ferromagnit suyuqlik ba'zi tvitlarda ovozli lasandagi issiqlikni olib tashlash uchun ishlatiladi. Shu bilan birga, u kiruvchi rezonansni bostirib, mexanik susturucu sifatida ishlaydi. Ferromagnit suyuqlik ovoz bobini atrofidagi bo'shliqda kuchli magnit maydon tomonidan ushlab turiladi va bir vaqtning o'zida magnit yuzalar va bobin bilan aloqa qiladi.
4. Ferromagnit suyuqliklar sindirish xususiyatlariga ko'ra optikada juda ko'p qo'llaniladi. Ushbu ilovalar orasida geliy-neon lazer bilan yoritilgan polarizator va analizator orasiga joylashtirilgan suyuqlikning o'ziga xos viskozitesini o'lchash kiradi.
5. Nishab sensorlari va akselerometrlarda ishlaydigan suyuqlik sifatida.
6. Turli zichlikdagi materiallarni ajratish va ajratish uchun magnit separatorlarda. Magnit suyuqlik yana bir ajoyib, chinakam noyob xususiyatga ega. Unda, har qanday suyuqlikda bo'lgani kabi, zichligi kamroq bo'lgan jismlar suzadi va o'zidan zichroq bo'lgan jismlar cho'kadi. Ammo agar siz unga magnit maydon qo'llasangiz, cho'kib ketgan jismlar suzishni boshlaydi. Bundan tashqari, maydon qanchalik kuchli bo'lsa, jismlar shunchalik og'irroq yuzaga chiqadi. Har xil quvvatdagi magnit maydonni qo'llash orqali ma'lum bir zichlikka ega bo'lgan jismlarni suzishga majburlash mumkin. Magnit suyuqlikning bu xususiyati hozirda rudani boyitish uchun ishlatiladi. U magnit suyuqlikda cho'kib ketadi, so'ngra ortib borayotgan magnit maydon bilan birinchi navbatda chiqindi jinslar, so'ngra og'ir ruda bo'laklari suzishga majbur bo'ladi. Masalan, oltin va konsentratni ajratish uchun.
7. Favqulodda to'kilishlar va ofatlar paytida neft mahsulotlaridan suv yuzalarini tozalash uchun.
8. Chop etish va chizish qurilmalari. Magnit suyuqlikda ishlaydigan bosma va chizma qurilmalari mavjud. Bo'yoqqa ozgina magnit suyuqlik qo'shiladi va bunday bo'yoq uning oldida tutilgan qog'ozga nozik oqim bilan püskürtülür. Agar oqim hech narsa bilan burilmasa, chiziq chiziladi. Ammo elektromagnitlar oqim yo'liga, xuddi televizor tasvir trubkasining burilib ketadigan elektromagnitlari kabi joylashtiriladi. Bu erda elektronlar oqimining rolini magnit suyuqlik bilan nozik bo'yoq oqimi o'ynaydi - bu elektromagnitlar tomonidan burilib, qog'ozda harflar, grafiklar va chizmalar qoladi.

3. XULOSA

xulosalar

1. Uyda siz ferromagnit suyuqlik tayyorlashingiz va uning xususiyatlarini o'rganishingiz mumkin.
2. Tajribalarning muvaffaqiyati magnitning kuchiga va ferromagnitning sifatiga bog'liq. Agar siz toner kukuni yoki printer ishlab chiqaruvchisidan foydalansangiz, unda magnit kukun borligiga ishonch hosil qilishingiz kerak.
3. Magnit yordamida siz ferromagnit suyuqlikning ba'zi xususiyatlarini ko'rishingiz va turli mexanizmlar qanday ishlashini tushunishingiz mumkin.

FOYDALANILGAN MANBALAR VA ADABIYOTLAR RO‘YXATI

1. Uyda ferromagnit suyuqlikni qanday qilish kerak? Viktorova L.
2. (“NiZh”, 2015 yil, 12-son) https://www.hij.ru/read/issues/2015/december/5750/
3. MAGNETIK SUYUK, I. Senatskaya, kimyo fanlari nomzodi F. Bayburtskiy https://www.nkj.ru/archive/articles/4971/ (Fan va hayot, MAGNET SUYUKUMASI)
4. Ferromagnit suyuqlik https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B5%D1%80%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D0%B3%D0%BD %D0%B8%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B6%D0%B8%D0%B4%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D1 %8C
5. Ferrofluid - bu nima va ferrofluidni o'zingiz qanday qilish kerak http://www.sciencedebate2008.com/ferrofluid/

(sirt faol modda) zarralar atrofida himoya qobig'ini hosil qiladi va van der Waals yoki magnit kuchlar ta'sirida ularning bir-biriga yopishib qolishiga yo'l qo'ymaydi.

Ularning nomiga qaramay, ferromagnit suyuqliklar ferromagnit xususiyatlarini ko'rsatmaydi, chunki ular tashqi magnit maydon yo'qolganidan keyin qoldiq magnitlanishni saqlamaydi. Aslida [ ] Ferromagnit suyuqliklar paramagnitdir va ular yuqori magnit sezgirligi tufayli ko'pincha "superparamagnit" deb ataladi. Hozirgi vaqtda chinakam ferromagnit suyuqliklarni yaratish qiyin. [ ]

Entsiklopedik YouTube

1 / 4

✪ Ferromagnit suyuqlik/Ferrofluid

✪ SPARKERLARDAN FERROMAGNETIK SUYUQLIK qanday tayyorlanadi!Ferromagnit suyuqlik!Qanday ferrosuyuqlik tayyorlanadi

✪ MAGNET SUYUK METAL ferrofluid IGOR BELETSKY

✪ MAGNETIK SUYUQLIK qanday tayyorlanadi

Subtitrlar

Tavsif

Ferromagnit suyuqliklar tashuvchi suyuqlikda to'xtatilgan magnetit, gematit yoki boshqa temir o'z ichiga olgan materiallarning nanometr o'lchamdagi zarralaridan (odatda 10 nm yoki undan kichikroq) iborat. Ular etarlicha kichik bo'lib, issiqlik harakati ularni tashuvchi suyuqlik bo'ylab teng ravishda taqsimlaydi, shuning uchun ular butun suyuqlikning magnit maydonga javob berishiga hissa qo'shadi. Xuddi shunday, paramagnit tuzlarning suvdagi eritmalaridagi ionlar (masalan, mis (II) sulfat yoki marganets (II) xloridning suvdagi eritmasi) eritmaga paramagnit xossalarni beradi.

Ferromagnit suyuqliklar kolloid eritmalar - moddaning bir nechta holatiga xos xususiyatlarga ega bo'lgan moddalardir. Bunday holda, ikkita holat qattiq metall va uning tarkibidagi suyuqlikdir. Magnit maydon ta'sirida holatni o'zgartirish qobiliyati ferromagnit suyuqliklarni plomba, moylash materiallari sifatida ishlatishga imkon beradi va kelajakda nanoelektromexanik tizimlarda boshqa ilovalarni ham ochishi mumkin.

Ferromagnit suyuqliklar barqaror: ularning qattiq zarralari juda kuchli magnit maydonda ham bir-biriga yopishmaydi va alohida fazaga ajralmaydi. Biroq, suyuqlikdagi sirt faol moddalar vaqt o'tishi bilan parchalanishga moyil bo'ladi (taxminan bir necha yil) va oxir-oqibat zarrachalar bir-biriga yopishadi, suyuqlikdan ajralib turadi va suyuqlikning magnit maydonga ta'siriga ta'sir qilmaydi. Shuningdek, ferromagnit suyuqliklar Kyuri haroratida magnit xususiyatlarini yo'qotadi, bu ular uchun ferromagnit zarrachalarning o'ziga xos materialiga, sirt faol moddasiga va tashuvchi suyuqlikka bog'liq.

"Magnitorheologik suyuqlik" atamasi ferromagnit suyuqliklar kabi magnit maydon ishtirokida qotib qoladigan suyuqliklarni anglatadi. Ferromagnit suyuqlik va magnitoreologik suyuqlik o'rtasidagi farq zarrachalar hajmidir. Ferromagnit suyuqlikdagi zarralar, asosan, nanometr kattalikdagi zarralar bo'lib, ular Broun harakati tufayli to'xtatiladi va normal sharoitda joylashmaydi. Magnitoreologik suyuqlikdagi zarrachalar asosan mikrometrga teng (1-3 kattalik kattaligi); ular Brownian harakati bilan to'xtatilishi uchun juda og'ir va shuning uchun zarrachalar va tashuvchi suyuqlik zichligidagi tabiiy farqlar tufayli vaqt o'tishi bilan joylashadi. Natijada, bu ikki turdagi suyuqliklar turli xil ilovalarga ega.

Oddiy yo'naltirilgan sohada beqarorlik

Etarli darajada kuchli vertikal yo'naltirilgan magnit maydon ta'sirida paramagnit xususiyatlarga ega suyuqlik yuzasi o'z-o'zidan burmalarning muntazam tuzilishini hosil qiladi. Ushbu ta'sir " normal yo'naltirilgan sohada beqarorlik" Burmalarning hosil bo'lishi sirtning erkin energiyasini va suyuqlikning tortishish energiyasini oshiradi, lekin magnit maydon energiyasini kamaytiradi. Ushbu konfiguratsiya faqat magnit maydonning kritik qiymatidan oshib ketganda, uning energiyasining pasayishi sirtning erkin energiyasi va suyuqlikning tortishish energiyasining ko'payishi hissasidan oshib ketganda sodir bo'ladi. Ferromagnit suyuqliklar juda yuqori magnit sezuvchanlikka ega va yuzada ajinlar paydo bo'lishi uchun tanqidiy magnit maydon uchun kichik chiziqli magnit etarli bo'lishi mumkin.

Ferrofluidlar uchun odatiy sirt faol moddalar

Ferromagnit suyuqlikdagi zarrachalarni o'rash uchun, xususan, quyidagi sirt faol moddalar qo'llaniladi:

• natriy poliakrilat

Sirt faol moddalar zarrachalarning bir-biriga yopishib qolishiga yo'l qo'ymaydi, ularni juda og'ir va Broun harakati tufayli suspenziyada ushlab turolmaydigan klasterlar hosil bo'lishiga yo'l qo'ymaydi. Ideal ferromagnit suyuqlikda magnit zarralar juda kuchli magnit yoki tortishish maydonida ham joylashmaydi. Sirt faol moddalar molekulalarida qutbli "bosh" va qutbsiz "dum" (yoki aksincha); uchlaridan biri zarrachaga adsorbsiyalanadi, ikkinchisi esa mos ravishda tashuvchi suyuqlik molekulalariga biriktirilib, zarracha atrofida muntazam yoki teskari mitselya hosil qiladi. Natijada, fazoviy effektlar zarrachalarning bir-biriga yopishib qolishiga yo'l qo'ymaydi. Poliakril va limon kislotalari va ularning tuzlari polianionlarning adsorbsiyasi natijasida zarrachalar yuzasida qo'sh elektr qavat hosil qiladi, bu esa zarralar o'rtasida Kulomb itaruvchi kuchlarning paydo bo'lishiga olib keladi, bu esa suvga asoslangan suyuqlikning barqarorligini oshiradi. .

Sirt faol moddalar ferromagnit suyuqlikdagi zarrachalarning cho'kish vaqtini uzaytirish uchun foydali bo'lsa-da, ular uning magnit xususiyatlariga (xususan, suyuqlikning magnit bilan to'yinganligiga) zararli. Sirt faol moddasi (yoki boshqa begona moddalar) qo'shilishi suyuqlikning faollashtirilgan holatida ferromagnit zarrachalarning qadoqlash zichligini pasaytiradi va shu bilan uning bu holatda yopishqoqligini pasaytiradi va "yumshoqroq" faollashtirilgan suyuqlik beradi. Garchi ba'zi ilovalar uchun ferromagnit suyuqlikning faollashtirilgan viskozitesi (uning "qattiqligi") unchalik muhim bo'lmasa-da, ko'pgina tijorat va sanoat ilovalari uchun u suyuqlikning eng muhim xususiyati hisoblanadi, shuning uchun faollashtirilgan yopishqoqlik o'rtasida biroz murosaga kelish kerak. va zarrachalarning cho'kish tezligi. Polielektrolitlarga asoslangan sirt faol moddalar bundan mustasno bo'lib, ular past viskoziteli yuqori konsentrlangan suyuqliklarni olish imkonini beradi.

Ilova

Elektron qurilmalar

Ferromagnit suyuqlik ba'zi tvitlarda ovozli lasandagi issiqlikni olib tashlash uchun ishlatiladi. Shu bilan birga, u kiruvchi rezonansni bostiruvchi mexanik damper sifatida ishlaydi. Ferromagnit suyuqlik ovoz bobini atrofidagi bo'shliqda kuchli magnit maydon tomonidan ushlab turiladi va bir vaqtning o'zida magnit yuzalar va bobin bilan aloqa qiladi.

Mashinasozlik

Ferromagnit suyuqlik ishqalanishni kamaytirishi mumkin. Neodimiy kabi etarlicha kuchli magnitning yuzasiga qo'llanilganda, magnitning minimal qarshilik bilan silliq sirt ustida siljishiga imkon beradi.

Mudofaa sanoati

Aerokosmik sanoati

Dori

O'smalarni olib tashlash uchun ferromagnit suyuqliklardan foydalanish bo'yicha ko'plab tajribalar o'tkazilmoqda.

Issiqlik uzatish

Agar turli sezuvchanlikka ega bo'lgan ferromagnit suyuqlikka magnit maydon qo'llanilsa (masalan, harorat gradienti tufayli), bir xil bo'lmagan magnit hajm kuchi paydo bo'ladi, bu esa termomagnit konvektsiya deb ataladigan issiqlik uzatish shakliga olib keladi. Issiqlik uzatishning ushbu shakli an'anaviy konveksiya mos bo'lmagan joylarda, masalan, mikrodevayslarda yoki tortishish darajasi past bo'lgan muhitda ishlatilishi mumkin.

Karnaylarda issiqlikni tarqatish uchun ferromagnit suyuqlikdan foydalanish allaqachon aytib o'tilgan. Suyuqlik magnit maydon tomonidan ushlab turiladigan ovoz bobini atrofidagi bo'shliqni egallaydi. Ferromagnit suyuqliklar paramagnit bo'lgani uchun ular Kyuri-Vays qonuniga bo'ysunadi va harorat oshgani sayin kamroq magnitlangan bo'ladi. Issiqlik chiqaradigan ovozli lasan yaqinida joylashgan kuchli magnit sovuq suyuqlikni issiq suyuqlikdan ko'ra ko'proq tortadi va issiq suyuqlikni lasandan uzoqroqqa va sovutgichga tortadi. Bu qo'shimcha energiya talab qilmaydigan samarali sovutish usuli.

Generatorlar

Doimiy (magnitlashtiruvchi) va o'zgaruvchan magnit maydonlarning kombinatsiyasida joylashgan muzlatilgan yoki polimerlangan ferromagnit suyuqlik ultratovush hosil qilish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan o'zgaruvchan maydon chastotasi bilan elastik tebranishlar manbai bo'lib xizmat qilishi mumkin.

Kon sanoati

Ferromagnit suyuqlik tozalash uchun magnit suyuqlik separatorining bir qismi sifatida ishlatilishi mumkin

"Magnit suyuqlik" atamasi odatda magnit tomonidan tortiladigan, ya'ni magnit maydonga reaksiyaga kirishadigan suyuqlikni anglatadi. Bundan tashqari, kuchli magnit maydonlarda bu suyuqlik suyuqligini yo'qotib, qattiq jismga o'xshash bo'lishi mumkin. Ko'pchilik bunday moddalar haqida eshitgan, ammo ko'pchilik bunday moddalarni ekzotik va qimmat yuqori texnologiyali mahsulot deb hisoblaydi, faqat bir nechta baxtli odamlar uchun mavjud. Bu to'g'ri, lekin faqat qisman. Ba'zida bir necha daqiqada tom ma'noda axlatdan tayyorlangan past sifatli, ammo arzonroq mahsulot etarli.

DIY magnit suyuqlik

Magnit suyuqlikni kimyoviy vositalar bilan ishlab chiqarish

Buning uchun sizda quyidagi jihozlar va kimyoviy shisha idishlar bo'lishi kerak.

1. Og'irliklar to'plamiga ega dorixona tarozilari.
2. Ikkita shisha (dumaloq yoki tekis tubi).
3. Stakan.
4. Filtr qog'ozi va huni.
5. Etarlicha kuchli magnit, yaxshisi halqali (karnaydan).
6. Kichkina (laboratoriya) elektr pechka.
7. Chinni stakan 150-200 ml.
8. 100 ° S gacha bo'lgan haroratni o'lchash diapazoni bo'lgan termometr.
9. Ko'rsatkich qog'ozi.
10. Yuqori sifatli magnit suyuqlik olish uchun sizga kichik stol usti santrifugasi (4000 rpm) kerak bo'ladi. Biroq, yakuniy mahsulot uchun o'rtacha talablar bilan siz santrifüjsiz qilishingiz mumkin yoki santrifüjni uzoq muddatli cho'ktirish bilan almashtirishga harakat qilishingiz mumkin.

Bundan tashqari, quyidagi reaktivlar talab qilinadi.

1. Ikki va uch valentli temir tuzlari (xlor FeCl 2, FeCl 3 yoki sulfat FeSO 4, Fe 2 (SO 4) 3).
2. Ammiakli suv 25% konsentratsiyasi (ammiak).
3. Sirt faol modda sifatida oleyk kislotaning natriy tuzi (oleik sovun). Siz oleyk kislotasini past ko'pikli yuvish vositalari bilan almashtirishga harakat qilishingiz mumkin.
4. Distillangan suv. Distillangan suv o'rniga siz teskari osmos tizimi orqali tozalangan suvdan foydalanishingiz mumkin (shu jumladan maishiy suv, lekin bu tizimda allaqachon tozalangan suvni tuzlar va mikroelementlar bilan boyitgan "yaxshilashtiruvchi" post-kartrij bo'lmasa). Do'kondagi idishlardagi tozalangan ichimlik suvi ishlamaydi - u odatda turli xil mikro qo'shimchalar bilan "yaxshilanadi"; xuddi shu sabablarga ko'ra, tabiiy buloq va artezian suvi mos kelmaydi.

Quyida ushbu texnikaning qisqacha tavsifi keltirilgan. Raqamlar magnit suyuqlikdagi 10 gramm qattiq magnit faza (magnetit) uchun berilgan.

Ishlab chiqarishni boshlashdan oldin, men sizga http://wsyachina.narod.ru/technology/magnetic_liquid.html sahifasiga qarashni maslahat beraman, u erda xuddi shu texnika tasvirlangan va oxirida sahifa muallifi o'z tajribasi bilan o'rtoqlashadi. Xususan, u sirt faol moddasi sifatida eng keng tarqalgan "Fairy" (idish yuvish suyuqligi) dan foydalangan. Asosiysi, xavfsizlik bo'yicha tavsiyalarga alohida e'tibor berish va kerakli ehtiyotkorlikni ko'rsatishdir!

Magnit suyuqlikni mexanik ravishda ishlab chiqarish

Ayni paytda deyarli har bir kishi ba'zi ilovalar uchun juda maqbul bo'lgan va magnit maydonga reaksiyaga kirishadigan suyuqlikni ishlab chiqarishi mumkin - hech qanday reagentlarsiz va bir necha daqiqada. Yana bir bor ta'kidlayman - faqat uchun biroz ilovalar va uning sifati kimyoviy jihatdan olinganidan sezilarli darajada yomonroqdir. Xususan, mahsulotning mustahkamligi shundan iboratki, uni "suyuqlik" emas, balki "atala" deb atash mumkin. Magnit zarrachalarning cho'kish vaqti juda qisqa - odatda bir necha soniyadan bir necha daqiqagacha. Lekin hech qanday kimyo yoki ekzotik texnologiyalar - shunchaki elakdan o'tkazish va aralashtirish. Aytgancha, 20-asrning o'rtalarida odamlar magnit suyuqliklarga birinchi marta qiziqish bildirganlarida, ularning birinchi namunalari taxminan shu tarzda olingan.

Bunday "magnit atala" ni tayyorlash uchun siz kerakli miqdordagi kichik po'latdan yasalgan qoziqlarni to'plashingiz kerak. Qanchalik nozik bo'lsa, shuncha yaxshi bo'ladi, shuning uchun maydalagich yoki o'tkirlashtiruvchi bilan ishlagandan keyin qolgan po'lat chang eng mos keladi. Chang magnit bilan yig'iladi (juda kuchli emas - katta qoldiq magnitlanishning oldini olish uchun emas, balki temir parchalari unga shunchalik intensiv moyil bo'lmasligi va ular bilan kamroq magnit bo'lmagan changni olib yurishi uchun). Keyin, axloqsizlik va katta fraksiyalarni elakdan o'tkazish uchun yig'ilgan materialni matodan o'tkazish mumkin (aytaylik, mato sumkasiga solib, yoyilgan gazeta ustiga silkitiladi; magnit yana gazetaga bir oz yon tomonga o'rnatiladi, bu matodan sirg'alib ketgan po'lat chang zarralarini ushlab turadigan kuchli magnit yaxshiroq bo'ladi va magnit bo'lmagan mayda axloqsizlik magnitning yonidan to'g'ridan-to'g'ri pastga uchadi; katta axloqsizlik zarralari va katta po'lat parchalari matodan o'ta olmaydi va sumka ichida qolmaydi) . Mato qanchalik zich bo'lsa, elakdan o'tgan chang shunchalik nozik bo'ladi, lekin siz sumkani uzoqroq silkitishingiz kerak bo'ladi. Jarayonni mexanizatsiyalash uchun siz chang zarralarini changyutgichning chiqindisi bilan sumkaning matosidan puflashga harakat qilishingiz mumkin, ammo buning uchun sumkadan chiqadigan havo oqimini yo'naltirish, burish va o'chirish uchun asboblarni tayyorlash kerak bo'ladi (aytaylik). , bo'sh plastik ichimlik suvi idishlaridan, tercihen keng bo'yinli va 5-8 litr hajmli). Shuning uchun, "mexaniklashtirilgan" variant haqida faqat litrda o'lchanadigan ishlab chiqarilgan "mahsulot" ning juda katta hajmlari va ko'plab tajribalar va ko'plab amaliy qo'llanmalar uchun etarli bo'lgan bir necha gramm magnit suyuqlik uchun o'ylash kerak. oqlanishi dargumon. Albatta, suyuqlikdagi santrifüjlash zarrachalarni yaxshiroq ajratishni ta'minlaydi, ammo zich mato va changyutgichni deyarli har bir uyda topish mumkin, ammo negadir daqiqada bir necha ming aylanishli santrifugalar unchalik keng tarqalmagan. Agar to'plangan chang etarlicha toza va bir hil bo'lsa va "magnit atala" sifatiga qo'yiladigan talablar juda past bo'lsa, unda elakdan o'tkazish umuman amalga oshirilmasligi mumkin.

Yana bir bor ta'kidlayman - po'lat zarralari imkon qadar kichik bo'lishi kerak. Nozik po'lat changni olish uchun nozik taneli (tugatish) silliqlash g'ildiragidan foydalaning. Qo'llanma sifatida biz quyidagilarni taklif qilishimiz mumkin: yalang'och ko'z bilan sinchkovlik bilan tekshirilganda, chang zarralarining shaklini aniqlash mumkin emas, oq qog'ozda ular mayda nuqtalarga o'xshaydi. Agar siz talaşning shakli va yo'nalishini aniqlay olsangiz, unda bunday talaş juda katta, u juda tez joylashadi va amalda harakatsiz bo'ladi! Ammo bunday katta talaş magnit maydon chiziqlarini o'rganish uchun quruq shaklda foydalanish uchun qulaydir. Mezon cho'zinchoq shakldagi talaşning "bo'ylab" va "o'zaro faoliyat" yo'nalishlari ajralib turadigan bo'lsa, o'lchamni hisobga olish kerak - normal ko'rish bilan bu odatda 0,05-0,1 mm yoki undan ortiq eng katta o'lchamlarga to'g'ri keladi, ya'ni. bunday talaş kamida bitta o'lchamda 50 ... 100 mikrometrdan kattaroqdir.

Tanlangan po'lat chang metallni yaxshi namlaydigan suyuqlik bilan to'ldiriladi. Bu oddiy suv bo'lishi mumkin - tarjixon sirt faol moddalar bilan to'yingan, ya'ni sovun yoki boshqa yuvish vositasi (bu erda ko'piklanish zararli, shuning uchun imkon qadar kamroq bo'lishi kerak!). Ammo bir necha kun ichida ularni oddiygina "eyishi" mumkin bo'lgan temir chang zarralarining tez korroziyasini oldini olish uchun po'lat uchun suyuq mashina moyidan foydalanish yaxshiroqdir. Uy-ro'zg'or buyumlari juda mos keladi - tikuv mashinalarini moylash uchun ishlatiladigan narsa. Variant sifatida siz o'z xususiyatlarini juda keng harorat oralig'ida saqlaydigan tormoz suyuqligidan foydalanishingiz mumkin. Ammo shuni esda tutish kerakki, tormoz suyuqligi juda gigroskopikdir (garchi bu erda bu unchalik muhim emas) va ochiq idishda uchuvchi fraktsiyalar undan bug'lanadi, ular sog'liq uchun hech qanday foyda keltirmaydi, shuning uchun u bilan ishlash yaxshiroqdir. yaxshi gazlangan joyda yoki ochiq havoda.

Suyuqlikdagi po'lat changining konsentratsiyasi, bir tomondan, suyuqlik juda qalin va yopishqoq bo'lib qolmasligi uchun juda yuqori bo'lmasligi kerak, ikkinchi tomondan, juda past bo'lmasligi kerak, aks holda magnit zarrachalarning harakati sodir bo'lmaydi. u bilan har qanday sezilarli hajmdagi suyuqlikni olib yurishga qodir. Suyuqlikka asta-sekin talaş qo'shib, yaxshilab aralashtirish va magnit bilan tekshirish orqali eksperimental ravishda tanlanadi. Asosiy suyuqlikning etishmasligidan ko'ra ozgina ortiqcha qoldirish yaxshidir, chunki ikkinchi holatda hosil bo'lgan moddaning harakatchanligi sezilarli darajada kamayadi.

Bunday magnit suyuqlikning zarrachalarining harakatchanligi metallni suyuqlik bilan namlash kuchining kattaligi bilan belgilanadi, bu metall zarralarini bir-biridan "izolyatsiya qiladi" va ularning nisbatan erkin harakatlanishini ta'minlaydi. Sirt faol moddalar (sirt faol moddalar) chang zarralari yuzasini yanada yaxshi namlaydi, shuning uchun ular "professional" kompozitsiyalarda qo'llaniladi. Kuchli magnit maydonlarda zarralar orasidagi o'zaro tortishish kuchi namlash kuchidan oshib ketishi mumkin, keyin zarralar bir-biri bilan to'g'ridan-to'g'ri aloqa qila boshlaydi va suyuqlik "qattiqlashadi" va biroz nam qumga o'xshaydi. Kritik magnit maydon kuchining o'ziga xos qiymati ishlatiladigan metallning magnit xususiyatlariga va metallning asosiy suyuqlik yoki sirt faol moddasi bilan namlash kuchiga, shuningdek suyuqlikning harorati va metall zarrachalarining o'lchamiga bog'liq. (kattaroqlari tezroq "bir-biriga yopishadi", chunki ular massa birligiga nisbatan kichikroq o'ziga xos sirt maydoniga ega; Bundan tashqari, katta talaş osongina pastki qismga cho'kadi, ayniqsa kichik chang zarralari zarracha molekulalarining Braun harakati bilan suspenziyada saqlanishi mumkin. asosiy suyuqlik). Magnit maydon olib tashlanganda, qoldiq magnitlanish juda katta bo'lmasa, suyuqlikning harakatchanligi tiklanadi.

Va nihoyat, shuni ta'kidlash kerakki, temir changidan olingan magnit suyuqlik nafaqat juda qalin, balki yuqori abraziv xususiyatlarga ega, shuning uchun uni har qanday quvurlar orqali pompalash muammoli, ammo u nasoslarning podshipniklari va ishchi yuzalariga osongina zarar etkazishi mumkin. uni pompalash (optimal ravishda nasos turi avtomobil dvigatellaridagi yog 'nasoslariga o'xshash tishli siljish nasosidir). Agar o'zaro harakatlanuvchi qismlar orasidagi bo'shliq eng katta zarrachalar hajmidan kamida bir yarim-ikki baravar oshsa, abraziv ta'sir sezilarli darajada kamayadi. "Qattiq metall - bardoshli elastik plastmassa" juftligi bu vaziyatda aşınmaya juda chidamli. Plastmassa qattiq kauchuk yoki floroplastik kabi elastik bo'lishi kerak, lekin tekstolit yoki ebonit kabi qattiq emas (va, albatta, asosiy suyuqlik ta'siriga kimyoviy jihatdan chidamli bo'lishi kerak).

Biroq, ko'p hollarda "magnit suyuqlik" ning bu xususiyatlari asosiy emas va ko'plab ta'sirlar unda "haqiqiy" magnit suyuqliklar bilan bir xil tarzda namoyon bo'ladi. Xususan, pastga bosilgan magnit, chiqarilgandan so'ng, magnit zarralar cho'kishi tugaganidan keyin ham bir necha daqiqadan so'ng suyuqlikning markaziga muvaffaqiyatli suzadi (garchi o'rnatilgan suyuqlikda bu ko'tarilish bir necha daqiqa yoki hatto soat davom etishi mumkin). . Agar xuddi shu magnit, aksincha, sirtga qo'yilsa, u yana suyuqlikning markaziga (aniqrog'i, metall zarrachalari egallagan maydonning markaziga) moyil bo'lib, cho'kib ketadi.

Yakuniy eslatma. Idishning devoriga engil silkitish yoki urish "suyuqlik" ning harakatchanligini sezilarli darajada oshiradi. Agar siz qo'lingizni silkitmoqchi bo'lmasangiz, unda har qanday zaif tebranish manbai - hatto kuchli past chastotali signalni yuborishingiz kerak bo'lgan sabvufer dinamiki ham yordam beradi (ammo sizning uydoshlaringizga buni unchalik yoqmasligi mumkin)! Bunday improvizatsiya qilingan "vibratsiyali stend" da, hatto o'tiradigan va harakatsiz "loyqa" ham yaxshi suyuqlikka ega. ♦

Ilmiy kashfiyotlardan yiroq, maktabda fizika yoki kimyo bilan xayrlashgan odamga ko'p narsa g'ayrioddiy tuyuladi. Masalan, kundalik hayotda elektr jihozlaridan foydalanish, biz tsivilizatsiyaning afzalliklarini oddiy deb hisoblab, ularning qanday ishlashi haqida o'ylamaymiz. Ammo kundalik idrokdan tashqariga chiqadigan narsa haqida gap ketganda, hatto kattalar ham bolalar kabi hayratda qoladilar va mo''jizalarga ishona boshlaydilar.

Oddiy ko'rinadigan suyuqlikdan bir-birini almashtiruvchi uch o'lchamli figuralar, gullar va piramidalar, sehrli rasmlarning paydo bo'lishi fenomenini sehrdan tashqari qanday tushuntirish mumkin? Ammo bu sehr emas, ilm-fan nima bo'layotganini asoslab beradi.

Ferrofluid nima?

Biz ferrofluid haqida gapiramiz - suv yoki magnetitning mayda zarralarini o'z ichiga olgan boshqa organik erituvchi va tarkibida temir bo'lgan har qanday materialdan iborat kolloid tizim. Ularning o'lchamlari shunchalik kichikki, hatto tasavvur qilish qiyin: ular inson sochidan o'nlab marta yupqaroq! Bunday mikroskopik o'lcham ko'rsatkichlari termal harakat yordamida ularni erituvchida teng ravishda taqsimlash imkonini beradi.

Hozircha, tashqi ta'sir bo'lmasa, suyuqlik oynaga o'xshab, xotirjam bo'ladi. Ammo siz ushbu "oyna" ga yo'naltirilgan magnit maydonni olib kelishingiz bilanoq, u tomoshabinga hayratlanarli uch o'lchamli rasmlarni ko'rsatib, jonlanadi: sehrli gullar gullaydi, maydon ta'sirida o'zgarib turadigan harakatlanuvchi figuralar o'sadi.

Magnit maydonning kuchi va yo'nalishiga qarab, suratlar bizning ko'z o'ngimizda o'zgaradi - suyuqlik yuzasida paydo bo'ladigan yorug'lik, deyarli sezilmaydigan to'lqinlar, ignalar va cho'qqilar orqali aniqlik va qiyalikni o'zgartirib, gullar va daraxtlarga aylanadi.

Kuzatuvchini chinakam hayratda qoldiradigan orqa yorug'likdan foydalangan holda rangli rasmlarni yaratish qobiliyati unga noma'lum dunyoni ochib beradi.

Afsuski, metall zarralari ferromagnit deb ataladigan bo'lsa-da, to'liq ma'noda ferromagnit emas, chunki ular magnit maydon yo'qolganidan keyin hosil bo'lgan shaklini saqlab qololmaydi. Chunki ular o'zlarining magnitlanishiga ega emaslar. Shu munosabat bilan, bu kashfiyotdan foydalanish, aytmoqchi, mutlaqo yangi emas - u o'tgan asrning o'rtalarida amerikalik Rosenzweig tomonidan qilingan, keng qo'llanilishini topmagan.

Ferromagnit suyuqlik qanday tayyorlanadi va qayerda ishlatiladi?

Ferrofluidlar elektronika va avtomobil sanoatida qo'llaniladi va men ularni keng qo'llash uzoq emasligiga ishonishni istardim va nanotexnologiyaning rivojlanishi bilan ular juda keng qo'llaniladi. Ayni paytda, bu, asosan, hayratlanarli odamlar uchun qiziqarli bo'lib, turli xil ko'zoynaklar tomonidan buzilgan.

Uch o'lchamli rasmlar sizni nafasi bilan tomosha qilishga, bu montajmi yoki yo'qligiga shubha qilishga va hech bo'lmaganda Internetda nima bo'layotganiga izoh izlashga majbur qiladi. Kim biladi deysiz, balki bugun og'zini ochib metall "jonli" ranglar va figuralarni tomosha qilayotgan bola ertaga fan va texnologiyada inqilob qilib, ushbu hodisa uchun mutlaqo yangi dastur topadi. Ammo bu ertaga, lekin hozircha tomosha qiling va zavqlaning!

Hech qachon magnit suyuqlikni ko'rganmisiz? Bu suyuq metallga o'xshaydi va agar siz unga magnit olib kelsangiz, ignalar bilan kengayadi. Bu erda siz uyda o'z qo'lingiz bilan ferromagnit suyuqlikni qanday qilish bo'yicha ko'rsatmalar topasiz.

Nazariya shunday: zamonaviy lazer printerlari mineral magnetitni (Fe3O4) o'z ichiga oladi. Bu bo'yoq zarralari qog'ozga yopishishi uchun kerak. Ushbu mineral magnit maydonlarga ta'sir qiladi va shuning uchun bizning tajribamiz uchun juda mos keladi.

1-qadam: Materiallar

• Himoya qo'lqoplari
• Himoya niqobi
• Shisha o'lchov stakan
• Printer yoki nusxa ko'chirish mashinasidan kartrij (eski).
• Aralashtiruvchi tayoq
• Kichik idish va qog'oz parchasi
• Kuchli neodimiy magnit

2-qadam: Tonerni yig'ing

Tonerni kartrijdan ehtiyotkorlik bilan shisha idishga quying. Sizga taxminan 50 ml kerak bo'ladi.
Tonerning magnitlanganligiga ishonch hosil qilish uchun KUPON TAShQARIDA magnitni aylantiring.

Ehtiyot bo'ling: toner siz uni nafas olmasangiz yoki ichmasangiz, nisbatan xavfsiz bo'ladi, lekin u juda oson püskürtülür va juda ko'p tartibsizliklar yaratadi, shuning uchun himoya qo'lqop va niqob taqing.

3-qadam: Yog 'qo'shing

Ikki osh qoshiq yog' qo'shing.

4-qadam: Aralashtiring

Suyuqlik butunlay bir hil holga kelguncha aralashtiring.

5-qadam: Magnit reaktsiyasi

1. Kichik idishga ozgina suyuqlik quying.
2. Idishning pastki qismiga magnit qo'ying
3. Suyuqlik kengayishni boshlaydi!

Agar natija fotosuratda ko'rganingiz kabi ko'rinmasa, unda toner bilan bog'liq muammo bo'lishi mumkin. Ba'zi brendlar ko'proq yoki kamroq magnit komponentlarni o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, bir oz ko'proq yog' qo'shib ko'rishingiz mumkin yoki aksincha, uni olib tashlashingiz mumkin. Ba'zi brendlarda ferrofluid umuman yo'q - keyin siz boshqa kartrijni topishingiz kerak bo'ladi.

6-qadam: Sehrli siyoh

1. Endi qog'ozga bir oz magnit suyuqlik quying
2. Magnitni qog'oz ostiga o'tkazing
3. Siz "magnit chizmalar" olasiz!

Agar atrofdagi hamma narsani toner bilan bo'yab qo'ysangiz, tozalash uchun changyutgichdan foydalaning yoki sovuq suv bilan yuving. Issiq suvdan foydalanmang yoki toner bilan bo'yalgan joylarni ishqalamang - bu tonerning doimiy ravishda sirtga surilishiga olib kelishi mumkin.