Un imán líquido, o ferrofluido, es un coloidal mezcla de partículas magnéticas (~ 10 nm de diámetro) en un vehículo líquido. Cuando no hay un campo magnético externo, el fluido no es magnético y la orientación de las partículas de magnetita es aleatoria. Sin embargo, cuando se aplica un campo magnético externo, los momentos magnéticos de las partículas se alinean con las líneas del campo magnético. Cuando se elimina el campo magnético, las partículas vuelven a una alineación aleatoria.
El portador líquido de un ferrofluido contiene un tensioactivo para evitar que las partículas se peguen entre sí. Los ferrofluidos se pueden suspender en agua o en un fluido orgánico. Un ferrofluido típico es aproximadamente 5% de sólidos magnéticos, 10% de tensioactivo y 85% de vehículo, en volumen. Un tipo de ferrofluido que puede hacer utiliza magnetita para las partículas magnéticas, ácido oleico como tensioactivo y queroseno como fluido portador para suspender las partículas.
Puede encontrar ferrofluidos en altavoces de alta gama y en los cabezales láser de algunos reproductores de CD y DVD. Se utilizan en sellos de baja fricción para motores de eje giratorio y sellos de unidad de disco de computadora. Puede abrir una unidad de disco de computadora o un altavoz para llegar al imán líquido, pero es bastante fácil (y divertido) hacer su propio ferrofluido.
Este procedimiento utiliza sustancias inflamables y genera calor y humos tóxicos. Vestir lentes de seguridad y protección de la piel, trabajar en un área bien ventilada y familiarizarse con los datos de seguridad de sus productos químicos. El ferrofluido puede manchar la piel y la ropa. Manténgalo fuera del alcance de los niños y las mascotas. Póngase en contacto con su centro local de control de intoxicaciones si sospecha de ingestión. Existe el riesgo de intoxicación por hierro; El portador es queroseno.
Si bien es posible realizar sustituciones para el ácido oleico y el queroseno, los cambios en los productos químicos darán lugar a cambios en las características del ferrofluido, en diferentes grados. Puede probar otros tensioactivos y otros solventes orgánicos; sin embargo, el surfactante debe ser soluble en el solvente.
Las partículas magnéticas en este ferrofluido consisten en magnetita. Si no está comenzando con magnetita, entonces el primer paso es prepararla. Esto se hace reduciendo el cloruro férrico (FeCl3) en grabado de PCB para cloruro ferroso (FeCl2). El cloruro férrico se hace reaccionar para producir magnetita. El grabador de PCB comercial es generalmente cloruro férrico 1,5 M, para producir 5 gramos de magnetita. Si está utilizando una solución madre de cloruro férrico, siga el procedimiento con una solución de 1.5M.
Las partículas magnéticas deben estar recubiertas con un tensioactivo para que no se peguen cuando se magnetizan. Las partículas recubiertas se suspenderán en un vehículo, por lo que la solución magnética fluirá como un líquido. Como trabajará con amoníaco y queroseno, prepare el transportador en un área bien ventilada, al aire libre o debajo de una campana extractora. Sigue estos pasos:
El ferrofluido se siente muy atraído por los imanes, por lo tanto, mantenga una barrera entre el líquido y el imán (por ejemplo, una lámina de vidrio). Evite salpicar el líquido. Tanto el queroseno como el hierro son tóxicos, así que no ingieras el ferrofluido ni permitas el contacto con la piel; no lo agites con un dedo ni juegues con él.
Explore las formas que puede formar con un imán y el ferrofluido. Guarde su imán líquido lejos del calor y las llamas. Si necesita deshacerse de su ferrofluido en algún momento, deséchelo como lo haría con el queroseno.