- Proprietà della limatura di ferro
- Come sono fatti?
- tagliare
- setacciatura
- lavato
- Tossicità
- applicazioni
- Esperimento sulle linee di campo magnetico
- Assorbente
- Coprecipitazione e fonte di ferro
- Riferimenti
La limatura di ferro è un materiale costituito da piccole particelle di ferro metallico. Le particelle sono abbastanza piccole da sembrare sabbia nera, che mostra proprietà molto interessanti in risposta alla loro interazione con un campo magnetico.
Inoltre, questa sabbia o limatura viene spesso mescolata con altre sostanze per creare quello che viene chiamato un fluido ferromagnetico. Questo si comporta come se fosse un porcospino o un riccio nero; oppure, se ricoperto da un polimero, dà l'impressione che la massa formata prenda vita propria quando stimolata dai magneti.
La limatura di ferro su una calamita. Fonte: Aney tramite Commons Wikimedia.
L'immagine sopra mostra un prodotto agglomerato dell'attrazione avvertita dalla limatura di ferro verso un magnete. Questa proprietà gli è servita da tempo immemorabile nell'Accademia come manifesto del magnetismo; sia alla scuola elementare che all'università.
La limatura di ferro dovrebbe essere trattata o vista come un altro modo fisico per disporre il metallo. Pertanto, puoi aspettarti che le tue applicazioni orbitino attorno a piccole particelle, come sostanze inquinanti, in piccoli spazi o grandi superfici.
Proprietà della limatura di ferro
Le proprietà della limatura di ferro, proveniente da pezzi di ferro più grandi, sono esattamente le stesse del metallo. Alcune di queste proprietà sono le seguenti:
-È un solido magnetico con riflessi metallici e grigiastri.
-Insolubile in acqua e solventi organici che non presentano acidità.
-È sensibile all'ossidazione se esposto troppo a lungo all'aria e all'acqua.
-A causa della sua maggiore superficie, può facilmente prendere fuoco se viene a contatto con alte temperature.
-I suoi punti di fusione e di ebollizione sono rispettivamente 1535 e 3000ºC.
-La densità di queste limature è di 7,86 g / mL.
-Sebbene non sia una proprietà fisica, la dimensione delle sue particelle varia a seconda del metodo con cui vengono prodotte e di come vengono elaborate.
Come sono fatti?
Per fare o creare la limatura di ferro segui una serie di passaggi relativamente semplici.
tagliare
Inizia con un pezzo di ferro da cui si otterranno le sue particelle. Se detto pezzo è tubolare si utilizza una fresa; e se è piatto, un radiale per carteggiare la superficie, come un foglio di legno che emana segatura.
setacciatura
Le particelle ottenute con una qualsiasi delle tecniche o strumenti utilizzati nel taglio dei metalli possono essere di dimensioni molto diverse. Si desidera che la limatura contenga solo le particelle più piccole; pertanto, vengono setacciati per separare la polvere da pezzi o cristalli più grandi.
Più il setaccio è raffinato, più piccole sono le particelle e più fine è la limatura. Tuttavia, per scopi di apprendimento, è sufficiente un tipico colino da cucina.
lavato
Infine, la limatura di ferro viene lavata.
Un metodo consiste nell'immergerli in acqua e, sul fondo del contenitore, posizionare un magnete per separare le impurità dalla limatura e che le prime rimangano sospese; e quindi decantare con il resto dell'acqua. Questa procedura viene ripetuta più volte fino a quando la limatura non viene considerata sufficientemente grigiastra.
Lo svantaggio del metodo precedente è che l'acqua favorisce l'ossidazione della limatura nella ruggine.
Un altro metodo, a differenza del primo, utilizza olio minerale o glicerina. L'olio aiuta a rimuovere la ruggine o la ruggine dalla limatura mediante agitazione meccanica. La sospensione è lasciata riposare in modo che la limatura si depositi sul fondo. Fatto ciò, l'olio sporco viene travasato e la procedura viene ripetuta più volte fino a quando la limatura non è pulita.
Il vantaggio dell'utilizzo dell'olio è che viene garantita una maggiore resistenza all'ossidazione. È anche un mezzo adatto per conservare la limatura in deposito. Quando verranno utilizzati, vengono messi su carta assorbente tutte le volte necessarie fino a quando non si macchiano.
Tossicità
La limatura di ferro non rappresenta alcun pericolo per il corpo; almeno, non in situazioni normali e in assenza di alte temperature o sostanze chimiche che reagiscono violentemente con il ferro.
Poiché sono così piccoli, possono facilmente scivolare attraverso le narici o gli occhi, causando irritazione. Tuttavia, la limatura di ferro non ha un forte assorbimento nella pelle, quindi non sono stati riportati possibili effetti negativi.
applicazioni
Esperimento sulle linee di campo magnetico
La limatura di ferro è molto sensibile al campo magnetico dei magneti. Ogni particella di ferro si comporta come un piccolo magnete che si allinea a favore o contro i poli nord e sud del magnete centrale.
Pertanto, una particella di ferro attrae e respinge l'altra, creando caratteristici motivi circolari (nella carta) o sferici (nei fluidi come l'acqua e l'olio). Nell'immagine sottostante, ad esempio, puoi vedere come la limatura di ferro è allineata nel campo magnetico risultante sui due poli di un magnete.
La limatura di ferro che interagisce con il campo magnetico di un magnete. Fonte: Newton Henry Black.
Ancora più interessante è sviluppare l'esperimento con la limatura (detta anche truciolo) immersa in un fluido. Il magnete sembra avere il potere di dare loro una vita propria e gli schemi ottenuti sono più sorprendenti.
Assorbente
La limatura di ferro può avere un'affinità per alcuni composti, che interagiscono elettronicamente con la loro superficie metallica.
In questo modo sono in grado di trattenere, ad esempio, i biopolimeri di fosforo e alginato di calcio. Questo viene fatto allo scopo di purificare un mezzo, come un lago, di composti specifici.
Coprecipitazione e fonte di ferro
La limatura di ferro rappresenta una diversa fonte di ferro rispetto ai suoi sali, ruggine, solfuri e altri minerali. Hanno anche il vantaggio di una superficie maggiore, che è proporzionale alla sua reattività o addizione; quest'ultimo processo può essere realizzato, ad esempio, per co-precipitazione del ferro.
Un polimero può mostrare ferromagnetismo o qualche altra proprietà se riesce a incorporare il ferro metallico nella sua struttura dalla limatura. Tuttavia, le nanoparticelle di ferro, ancora migliaia di volte più piccole della limatura, possono facilmente raggiungere questo stesso obiettivo.
Riferimenti
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