ŽELEZNÉ PILINY: VLASTNOSTI, ZPŮSOB VÝROBY, TOXICITA, POUŽITÍ - CHEMIE - 2025

V železné piliny je materiál, skládající se z malých částic kovového železa. Částice jsou dostatečně malé, aby vypadaly jako černý písek, který vykazuje velmi zajímavé vlastnosti v reakci na jejich interakci s magnetickým polem.

Tento písek nebo piliny se také často mísí s jinými látkami, aby vytvořily tzv. Feromagnetickou tekutinu. Chová se to, jako by to byl dikobraz nebo černý ježek; nebo, na druhé straně, pokud je pokryta polymerem, vyvolává dojem, že vytvořená hmota na základě podnětů magnetů získá život sama o sobě.

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

Obrázek nahoře ukazuje aglomerovaný produkt přitažlivosti, který pociťují železné piliny směrem k magnetu. Tato vlastnost mu slouží od nepaměti v akademii jako manifest magnetismu; buď na základní škole a na vysoké škole.

Zařazení železa by mělo být považováno nebo považováno za další fyzický způsob uspořádání kovu. Proto můžete očekávat, že vaše aplikace budou obíhat kolem malých částic, jako jsou kontaminanty, v malých prostorech nebo velkých plochách.

Vlastnosti železných pilin

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

-Je to magnetická pevná látka s kovovými a šedavými glitry.

- Nerozpustný ve vodě a organických rozpouštědlech, které nevykazují kyselost.

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

- Vzhledem ke své větší ploše může snadno vznítit, pokud dojde ke kontaktu s vysokými teplotami.

- Bod tání a bod varu jsou 1535 a 3 000 ° C.

- Hustota těchto pilířů je 7,86 g / ml.

- Ačkoli se nejedná o fyzickou vlastnost, velikost jejích částic se liší v závislosti na způsobu, jakým jsou vyráběny a jak jsou zpracovávány.

Jak se vyrábějí?

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

střih

Začíná to kusem železa, ze kterého budou získány jeho částice. Pokud je uvedený kus trubkovitý, použije se fréza; a pokud je plochý, radiální pro broušení povrchu, jako list dřeva, který vydává piliny.

Prosévání

Částice získané jakoukoli technikou nebo nástroji používanými při řezání kovů mohou mít velmi odlišné velikosti. Je žádoucí, aby piliny obsahovaly pouze nejmenší částice; proto se prosejí, aby se prášek oddělil od větších kusů nebo krystalů.

Čím jemnější je síto, tím menší částice a jemnější piliny. Pro účely učení však postačuje typický kuchyňský sítko.

Umyté

Nakonec se železné piliny promyjí.

Jeden způsob spočívá v jejich ponoření do vody a na dně nádoby umístěním magnetu pro oddělení nečistot od pilin tak, aby první zůstal zavěšen; a tak se dekantuje se zbytkem vody. Tento postup se několikrát opakuje, dokud se podání nepovažuje za dostatečně šedivé barvy.

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

Jiný způsob, na rozdíl od prvního, používá minerální olej nebo glycerin. Olej pomáhá odstranit rzi nebo rez z pilin mechanickým mícháním. Suspenze se nechá stát tak, aby se piliny usadily na dně. Jakmile je to hotové, špinavý olej se dekantuje a postup se několikrát opakuje, dokud nejsou piliny čisté.

Výhodou použití oleje je to, že je zaručena větší odolnost proti oxidaci. Je také vhodným prostředkem pro uchovávání záznamů v úložišti. Když se chystají použít, jsou na savý papír nanášeny tolikrát, kolikrát je potřeba, dokud jej neznečistí.

Toxicita

Železné piliny nepředstavují pro tělo žádné nebezpečí; přinejmenším ne v normálních situacích a při nepřítomnosti 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 kůže, takže nebyly hlášeny žádné možné negativní účinky.

Aplikace

Experiment s čarami magnetického pole

Železné piliny jsou velmi citlivé na magnetické pole magnetů. Každá železná částice se chová jako malý magnet, který se zarovná pro nebo proti severním a jižním pólům centrálního magnetu.

Jedna železná částice tak přitahuje a odpuzuje druhou, což vede k charakteristickým kruhovým (na papíře) nebo sférickým (v tekutinách, jako je voda a olej). Na obrázku níže můžete například vidět, jak jsou železné piliny ve výsledném magnetickém poli vyrovnány přes dva póly magnetu.

Železné piliny interagující s magnetickým polem magnetu. Zdroj: Newton Henry Black.

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 interagují elektronicky s kovovým povrchem.

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

Koprecipitace a zdroj železa

Piliny železa představují jiný zdroj železa než jeho soli, rzi, sulfidy a jiné minerály. Výhodou je také větší plocha povrchu, která je úměrná jeho reaktivitě nebo přidání; posledně uvedený proces může být proveden například společným vysrážením železa.

Polymer může vykazovat feromagnetismus nebo nějakou jinou vlastnost, pokud uspěje v začlenění kovového železa do své struktury z pilin. Železné nanočástice, které jsou stále tisícekrát 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. Získáno z: supermagnete.de
3. Industrial Research Inc. (2016). Železné výplně MSDS. Obnoveno z: iron-filing.com
4. Stát Victoria. (sf). Separace železných výplní, solí a písku. Obnoveno z: primárníconnections.org.au
5. Natarajan P, Gulliver J., Arnold B. (2016). Aplikace Iron Filings pro snížení zatížení vnitřního fosforu v jezerech. Katedra stavební, environmentální a geoinženýrské
6. University of Minnesota, Minneapolis.
7. AN Bezbaruah et al. (2009). Zachycování nanočástic železa v perličkách alginátu vápenatého pro aplikace sanace podzemních vod. Journal of Dangerous Materials 166. 1339-1343.