Ferrofluid, l’eriçó inorgànic

Un líquid magnètic o ferrofluid és una mescla col•loïdal de nanopartícules de material ferromagnètic o ferrimagnètic suspeses per moviment Brownià en un líquid portador. En aquest cas he sintetitzat la magnetita (Fe3O4) a partir dels òxids de Fe. Un cop sintetitzat aquest mineral ferrimagnètic hem addicionat una dissolució al 25 % de (CH3)4NOH i hem agitat per aconseguir tenir les petites partícules de magnetita suspeses en el solvent. Així hem obtingut el nostre ferrofluid, el qual es polaritza en presència del camp magnètic generat pel potent imant de neodimi. Podem observar que en absència d’un camp magnètic extern el fluid fosc no presenta magnetisme, la orientació de les partícules de magnetita és arbitrària. En canvi quan s’aplica un camp magnètic extern (apropem l’imant al fluid) els moments magnètics de les partícules s’alinea amb les línies de camp magnètic que surten de l’imant, així veiem aquestes “punxes” que surten del ferrofluid les quals ens indiquen la direcció de les línies de camp magnètic.

linies1

Aquí he representat en vermell la direcció de les línies de camp magnètic les quals surten perpendiculars (verticalment cap amunt mirant la foto) a la secció circular d’aquest imant cilíndric.

Un experiment molt adequat i conegut per tal de visualitzar totes les línies de camp magnètic d’un imant és el típic de posar llimadures de Fe sobre un vidre horitzontal sota del qual hi tenim un imant:

imantEn vermell he marcat la zona de línies de camp magnètic que nosaltres hem pogut visualitzar amb en nostre imant cilíndric i el ferrofluid. Hem posat l’imant cilíndric en vertical i hem pogut visualitzar les línies que surten perpendiculars a la secció circular en forma de “punxes” de ferrofluid.

Ara podeu disfrutar de les gravacions que he fet al laboratori al sintetitzar el ferrofluid. Com he dit el nostre ferrofluid és una suspensió de magnetita, així que he fet una gravació pròpia de la magnetita sòlida i una altra del ferrofluid davant d’un camp magnètic. Realment són vídeos sorprenents ja que es generen formes curioses a l’apropar l’imant al ferrofluid.

En aquest vídeo podem veure com reacciona la magnetita que hem sintetitzat davant del camp megnètic generat pel nostre petit imant cilíndric de neodimi. També veureu com hem reduit la magnetita a pols fina amb el morter per veure bé les línies de camp magnètic (es genera una epècie d’eriçó inorgànic) i la fem ballar amb l’agitador magnètic del laboratori (conté un imant a l’interior que gira automàticament gràcies a un motor alimentat elèctricament).

Aquest vídeo conté un recopilatori de les gravacions més espectaculars que he pogut gravar al laboratori amb l’ajuda del ferrofluid i l’imant de neodimi. Podem apreciar perfectament les “punxes” de ferrofluid, que hem comentat anteriorment, coprresponents a l’alineació de les partícules de magnetita suspeses en el fluid amb les línies de camp magnètic que mirant la secció circular de l’imant cilíndric surten perpendiculars a ella (tal com hem vist en les imatges anteriors).

Si voleu dur a terme la senzilla síntesi del ferrofluid us recomano seguir aquest procediment el qual està acompanyat de vídeos i imatges per a fer la síntesi més senzilla.

Anuncis

4 pensaments sobre “Ferrofluid, l’eriçó inorgànic

  1. Uau! Felicitats per l’experiment, realment crida l’atenció! Per cert, la música del segon vídeo fins ara la tenia ubicada en l’àmbit futbolístic… Jeje. Però per què no, un químic que aconsegueix l’objectiu que buscava també pot ser un “champion” 🙂

  2. Si senyora! Fins i tot trobo que té més mèrit un champion científic (esperem arribar a ser-ho algun dia) que un champion futbolístic. Aquest últim ram s’ha fribolitzat massa per la gran quantitat de peles que cobren i per la exagerada massa mediàtica que mouen.

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out / Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out / Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out / Canvia )

Google+ photo

Esteu comentant fent servir el compte Google+. Log Out / Canvia )

Connecting to %s