Kapalný magnet nebo ferrofluid je koloidní směs magnetických částic (~ 10 nm v průměru) v kapalném nosiči. Pokud není přítomno vnější magnetické pole, tekutina není magnetická a orientace magnetitových částic je náhodná. Při použití vnějšího magnetického pole se však magnetické momenty částic vyrovnají s čarami magnetického pole. Když je magnetické pole odstraněno, částice se vracejí do náhodného zarovnání.
Kapalný nosič ferrofluidu obsahuje a povrchově aktivní látka aby se zabránilo slepení částic. Ferrofluidy mohou být suspendovány ve vodě nebo v organické tekutině. Typickým ferrofluidem je asi 5% magnetických pevných látek, 10% povrchově aktivní látky a 85% objemových nosiče. Jeden typ ferrofluidu, který můžete použít, používá magnetit pro magnetické částice, kyselinu olejovou jako povrchově aktivní látku a kerosen jako nosnou tekutinu k suspendování částic.
Ferrofluidy najdete ve špičkových reproduktorech a v laserových hlavách některých přehrávačů CD a DVD. Používají se v těsněních s nízkým třením pro rotační hřídele motorů a těsnění disků počítače. Dalo by se otevřít počítačovou diskovou jednotku nebo reproduktor a dostat se k tekutému magnetu, ale je docela snadné (a zábavné) vyrobit si vlastní ferrofluid.
Tento postup používá hořlavé látky a vytváří teplo a toxické výpary. Mít na sobě ochranné brýle a ochranu pokožky, práce v dobře větraném prostoru a seznámení s bezpečnostními údaji pro vaše chemikálie. Ferrofluid může znečistit kůži a oblečení. Uchovávejte jej mimo dosah dětí a domácích zvířat. Pokud máte podezření na požití, obraťte se na místní středisko pro kontrolu toxických látek. Existuje riziko otravy železem; nosičem je petrolej.
I když je možné provádět substituce za kyselinu olejovou a kerosen, změny chemických látek povedou ke změnám charakteristik ferrofluidu v různém rozsahu. Můžete vyzkoušet další povrchově aktivní látky a jiná organická rozpouštědla; povrchově aktivní látka však musí být rozpustná v rozpouštědle.
Magnetické částice v tomto ferrofluidu sestávají z magnetitu. Pokud nezačnete s magnetitem, pak je prvním krokem jeho příprava. To se provádí redukcí chloridu železitého (FeCl3) v PCB leptadle na chlorid železitý (FeCl2). Chlorid železitý pak reaguje za vzniku magnetitu. Komerční leptadlo PCB je obvykle 1,5M chlorid železitý, čímž se získá 5 gramů magnetitu. Pokud používáte zásobní roztok chloridu železitého, postupujte podle postupu s použitím 1,5M roztoku.
Magnetické částice musí být potaženy povrchově aktivním činidlem, aby se při magnetizaci nezdržovaly. Potažené částice budou suspendovány v nosiči, takže magnetický roztok bude proudit jako kapalina. Protože budete pracovat s amoniakem a petrolejem, připravte si nosič v dobře větraném prostoru, venku nebo pod digestoří. Následuj tyto kroky:
Ferrofluid je velmi přitahován k magnetům, takže udržujte bariéru mezi kapalinou a magnetem (např. Skleněnou tabulí). Vyvarujte se vystříknutí kapaliny. Jak petrolej, tak železo jsou toxické, proto ferrofluid nepřijímejte ani nedovolte kontaktu s kůží - nemíchejte jej prstem ani si s ním nehrajte.
Prozkoumejte tvary, které můžete vytvořit pomocí magnetu a ferrofluidu. Skladujte magnet tekutin mimo dosah tepla a ohně. Pokud potřebujete ferrofluid v určitém okamžiku zlikvidovat, zlikvidujte jej způsobem, jakým byste zlikvidovali petrolej.