MẠT SẮT: ĐẶC TÍNH, CÁCH TẠO RA, ĐỘC TÍNH, CÔNG DỤNG - HÓA HỌC - 2025

Các mạt sắt là một loại vật liệu bao gồm những hạt nhỏ bằng sắt kim loại. Các hạt này đủ nhỏ để trông giống như cát đen, thể hiện những đặc tính rất thú vị khi phản ứng lại sự tương tác của chúng với từ trường.

Ngoài ra, cát hoặc dũa này thường được trộn với các chất khác để tạo ra chất được gọi là chất lỏng sắt từ. Điều này cư xử như thể đó là một con nhím hoặc nhím đen; hoặc, mặt khác, nếu nó được bao phủ bởi một polyme, nó tạo ra ấn tượng rằng khối lượng được hình thành sẽ tự tồn tại dưới sự kích thích của nam châm.

Mạt sắt trên nam châm. Nguồn: Aney qua Commons Wikimedia.

Hình trên cho thấy một sản phẩm kết tụ của lực hút do mạt sắt đối với nam châm. Tài sản này đã phục vụ anh ta được sử dụng từ thời xa xưa trong học viện như một tuyên ngôn của từ tính; hoặc ở trường tiểu học và đại học.

Việc giũa sắt nên được xử lý hoặc xem như một cách vật lý khác để sắp xếp kim loại. Do đó, bạn có thể mong đợi các ứng dụng của mình quay quanh các hạt nhỏ, chẳng hạn như chất ô nhiễm, trong không gian nhỏ hoặc bề mặt lớn.

Tính chất của mạt sắt

Các tính chất của mạt sắt, đến từ các mảnh sắt lớn hơn, hoàn toàn giống với kim loại. Một số thuộc tính như sau:

- Là chất rắn từ tính, có ánh kim và ánh xám.

-Không tan trong nước và các dung môi hữu cơ không có tính axit.

- Nó rất nhạy cảm với quá trình oxy hóa nếu nó tiếp xúc quá lâu với không khí và nước.

-Do diện tích bề mặt lớn hơn, nó có thể dễ dàng bắt lửa nếu tiếp xúc với nhiệt độ cao.

-Điểm nóng chảy và sôi của nó lần lượt là 1535 và 3000ºC.

- Mật độ của các mạt này là 7,86 g / mL.

-Mặc dù nó không phải là một tính chất vật lý, nhưng kích thước của các hạt của nó thay đổi tùy thuộc vào phương pháp sản xuất chúng và cách chúng được xử lý.

Chúng được tạo ra như thế nào?

Để tạo hoặc tạo mạt sắt, hãy làm theo một loạt các bước tương đối đơn giản.

cắt

Nó bắt đầu với một miếng sắt mà từ đó sẽ thu được các hạt của nó. Nếu mảnh đã nói là hình ống, một dao phay được sử dụng; và nếu nó phẳng, hướng tâm để chà nhám bề mặt, giống như một tấm gỗ tạo ra mùn cưa.

Sàng

Các hạt thu được bằng bất kỳ kỹ thuật hoặc công cụ nào được sử dụng trong cắt kim loại có thể có kích thước rất khác nhau. Người ta mong muốn rằng mạt chỉ có các hạt nhỏ nhất; do đó, chúng được sàng để tách bột khỏi các mảnh hoặc tinh thể lớn hơn.

Rây càng tinh thì hạt càng nhỏ và mạt càng mịn. Tuy nhiên, cho mục đích học tập, một bộ lọc nhà bếp điển hình là đủ.

Rửa sạch

Cuối cùng, mạt sắt được rửa sạch.

Một phương pháp bao gồm ngâm chúng trong nước và ở đáy thùng chứa, đặt một nam châm để tách các tạp chất ra khỏi mạt và cặn bẩn vẫn lơ lửng; và do đó, gạn với phần nước còn lại. Quy trình này được lặp lại nhiều lần cho đến khi mạt được coi là đủ màu xám.

Nhược điểm của phương pháp trước là nước tạo ra quá trình oxy hóa các mạt trong gỉ.

Một phương pháp khác, không giống như phương pháp đầu tiên, sử dụng dầu khoáng hoặc glycerin. Dầu giúp loại bỏ gỉ hoặc gỉ từ mạt bằng cách khuấy cơ học. Hỗn dịch được để yên để mạt lắng xuống đáy. Sau khi thực hiện xong, dầu bẩn được gạn và lặp lại quy trình nhiều lần cho đến khi sạch cặn bẩn.

Ưu điểm của việc sử dụng dầu là đảm bảo khả năng chống oxy hóa cao hơn. Nó cũng là một phương tiện thích hợp để giữ hồ sơ trong kho. Khi chúng sắp được sử dụng, chúng được đặt trên giấy thấm nhiều lần nếu cần cho đến khi chúng không bị ố vàng.

Độc tính

Mạt sắt không gây nguy hiểm cho cơ thể; ít nhất, không phải trong các tình huống bình thường và trong trường hợp không có nhiệt độ cao hoặc hóa chất phản ứng mạnh với sắt.

Với kích thước nhỏ như vậy, chúng có thể dễ dàng chui vào lỗ mũi hoặc mắt, gây kích ứng. Tuy nhiên, mạt sắt không hấp thụ mạnh vào da nên không có tác dụng tiêu cực nào có thể xảy ra.

Các ứng dụng

Thí nghiệm đường sức từ

Mạt sắt rất nhạy cảm với từ trường của nam châm. Mỗi hạt sắt hoạt động giống như một nam châm nhỏ xếp thẳng hàng hoặc ngược lại các cực bắc và nam của nam châm trung tâm.

Do đó, một hạt sắt hút và đẩy hạt kia, dẫn đến các dạng đặc trưng hình tròn (trong giấy tờ) hoặc hình cầu (trong chất lỏng như nước và dầu). Ví dụ, trong hình ảnh bên dưới, bạn có thể thấy các mạt sắt được căn chỉnh như thế nào trong từ trường thu được qua hai cực của một nam châm.

Mạt sắt tương tác với từ trường của nam châm. Nguồn: Newton Henry Black.

Thú vị hơn nữa là phát triển thí nghiệm với mạt (còn gọi là dăm bào) ngâm trong chất lỏng. Nam châm dường như có sức mạnh cung cấp cho chúng một cuộc sống của riêng chúng và các mẫu thu được còn đáng ngạc nhiên hơn.

Chất hấp phụ

Mạt sắt có thể có ái lực với các hợp chất nhất định, các hợp chất này tương tác điện tử với bề mặt kim loại của chúng.

Bằng cách này, chúng có thể giữ lại, ví dụ, các chất phân giải sinh học alginat phốt pho và canxi. Điều này được thực hiện với mục đích làm sạch môi trường, chẳng hạn như hồ, các hợp chất cụ thể.

Đồng kết tủa và nguồn sắt

Mạt sắt đại diện cho một nguồn sắt khác với muối, gỉ, sunfua và các khoáng chất khác của nó. Chúng cũng có lợi thế là diện tích bề mặt lớn hơn, tỷ lệ với khả năng phản ứng hoặc bổ sung của nó; quá trình thứ hai có thể được thực hiện, ví dụ, bằng cách đồng kết tủa sắt.

Một polyme có thể thể hiện tính sắt từ hoặc một số tính chất khác nếu nó thành công trong việc kết hợp sắt kim loại vào cấu trúc của nó từ mạt. Tuy nhiên, các hạt nano sắt, vẫn nhỏ hơn hàng nghìn lần so với mạt, có thể dễ dàng đạt được mục tiêu tương tự.

Người giới thiệu

1. Wikipedia. (2019). Chất hàn sắt. Khôi phục từ: en.wikipedia.org
2. Mirko Pafundi. (2016, ngày 11 tháng 8). Mạt sắt trong nước. Supermagnete. Được phục hồi từ: supermagnete.de
3. Industrial Research Inc. (2016). Trám sắt MSDS. Phục hồi từ: iron-filing.com
4. Bang Victoria. (sf). Tách trám sắt, muối và cát. Được khôi phục từ: primaryconnections.org.au
5. Natarajan P, Gulliver J., Arnold B. (2016). Iron Filings Ứng dụng để giảm tải lượng phốt pho bên trong ở hồ. Khoa Dân dụng, Môi trường và Địa kỹ thuật
6. Đại học Minnesota, Minneapolis.
7. AN Bezbaruah và cộng sự. (2009). Đưa các hạt nano sắt vào các hạt canxi alginat cho các ứng dụng xử lý nước ngầm. Tạp chí Vật liệu Nguy hiểm 166. 1339-1343.