Что такое ферромагнитная жидкость?
Это магнитные частицы (например магнетит - оксид железа), покрытые поверхностно-активным веществом (например олеиновая кислота) и помещённые в жидкость-носитель (например керосин). Частицы имеют размер от 5 до 15 нм, при таком размере они магнитятся, но не намагничиваются, то есть не взаимодействуют между собой и ведут себя как часть жидкости. Стабилизатор препятствует слипанию частиц между собой под воздействием внешнего магнитного поля.
Химикаты
- Железо хлорное 6-водное (хлорид железа III), порошок оранжевого цвета. Используется для травления печатных плат, продаётся в любом магазине радиотоваров и на маркетплейсах. Ozon, Чип и Дип.
- Железо сернокислое 7-водное (сульфат железа II, железный купорос), порошок светло-зелёного цвета. Испорченный купорос имеет жёлтый цвет, такой не подойдёт. Используется как средство против грибов, продаётся в любом хозяйственном магазине. После вскрытия хранить в герметичной банке. Ozon.
- Олеиновая кислота, визуально похожа на подсолнечное масло. Продаётся с разным назначением, лучше брать техническую для пайки. Ozon.
- 10% нашатырный спирт (аммиачная вода, аммиак водный), продаётся в любом хозмаге и даже в фикс прайсе. Ozon.
- Вода, желательно дистиллированная из магазина автозапчастей. Я делал с фильтрованной + кипячёной, разницы не заметил.
- Спирт изопропиловый абсолютированный (подойдёт и медицинский). Ozon.
- Керосин, желательно осветительный (он чище), искать в хозмагах и на строительном рынке. Всеинструменты, Ozon.
- 9% уксус (столовый), продаётся в любом продуктовом магазине.
Оборудование
- Несколько стеклянных баночек разного размера
- Шуруповёрт
- Пластиковая мешалка (см. видео ниже)
- Фен
- Пара шприцов 5-10 мл
- Пластиковые ножи или ложки
- Точные весы Aliexpress, Aliexpress
- Мощный магнит (диаметр около 70 мм). Мирмагнитов, Aliexpress, Aliexpress, Ozon
- Может пригодиться сетевой диммер Aliexpress, Aliexpress
Способ #1 (порция 5 г)
- Подогреть 300 мл воды до ~70 градусов
- Добавить 4 мл уксуса, размешать
- Добавить 10 г хлорного железа, размешать
- Добавить 6 г сернокислого железа, размешать
- Подождать пару минут до полного растворения порошка
- При интенсивном перемешивании быстро добавить 100 мл нашатырного спирта
- Подождать пару минут для окончания реакции и роста частиц
- Поставить на магнит, слить отделившуюся воду
- Промыть осадок (залить, размешать, осадить, слить) водой ~4 раза
- В отдельную ёмкость налить 20 мл нашатырного спирта
- Добавить в нашатырный спирт 1.3 мл олеиновой кислоты при интенсивном помешивании, через иглу шприца
- Соединить с чёрным осадком, долить воды до 200 мл, перемешивать в течение нескольких минут
- При интенсивном перемешивании тонкой струйкой добавить 20 мл уксуса
- Должен выпасть объёмный осадок в виде хлопьев
- Собрать на магнит, пару раз промыть водой
- 3 раза промыть спиртом, каждый раз отжимая осадок на магните
- Оставить сушиться под струёй тёплого воздуха, иногда помешивать
- Добавить 5 мл керосина
Способ #2 (порция 15 г)
Для проведения процесса понадобится блендер-кувшин с объёмом не менее 1 л и сетевой диммер. У блендера нужно покрыть мешалку лаком, например лаком для ногтей или любым акриловым.
- Добавить в кувшин 1 л воды при ~70 градусов
- Установить скорость, при которой блендер не создаёт пузыри
- Добавить 12 мл уксуса
- Добавить 30 г хлорного железа
- Добавить 18 г сернокислого железа
- Подождать пару минут до полного растворения порошка
- Быстро добавить 300 мл нашатырного спирта
- Выключить перемешивание, подождать выпадения осадка, слить воду до 700 мл
- В отдельную ёмкость налить 60 мл нашатырного спирта
- Добавить в нашатырный спирт 4 мл олеиновой кислоты при интенсивном помешивании, через иглу шприца
- Добавить в кувшин, разбавив водой
- Перемешивать около 10 минут
- Тонкой струйкой добавить 130 мл уксуса
- Должен резко выпасть осадок, в моём случае он поднялся и образовал густую пену
- Собрать пену ложкой в другую ёмкость
- 3 раза промыть спиртом, каждый раз отжимая осадок на магните
- Оставить сушиться под струёй тёплого воздуха, иногда помешивать
- Добавить 15 мл керосина
Добавление в ёмкость
- Ёмкость обязательно должна быть стеклянной
- Поверхность внутри должна быть ровной, без царапин и прочих дефектов
- Ёмкость должна быть очень чистой внутри
- Тщательно мыть с мылом, мочалкой и добавлением нашатырного спирта
- Прополоскать нашатырным спиртом
- Прополоскать раствором 2 г гидроксида натрия в 20 мл перекиси водорода (не обязательно)
- Прополоскать горячим дистиллятом
- Ёмкость нужно заполнить крепким раствором соли (30 г на 100 мл дистиллированной воды)
- Воду можно нагреть до 40-50 градусов для ускорения растворения соли
- Ферромагнитную жидкость добавлять из шприца под поверхность воды, чтобы не пачкать стенки
- Ферромагнитную жидкость можно разбавить керосином, чтобы увеличить плавучесть. Можно добиться очень плавного "невесомого" поведения. Главное не переборщить с керосином, иначе жидкость начнёт всплывать!
- Керосин можно добавлять через иглу шприца прямо в феррожидкость, которая находится в воде, а затем аккуратно размешивать магнитом.
Примечания
- Промывка водой необязательна, см. второй способ
- Уксус (во второй раз) нужно добавлять до тех пор, пока не будет нейтрализован весь нашатырный спирт (пропадёт характерный запах, а индикаторная полоска покажет pH 7). Во втором способе мы сливаем до 700 мл для того, чтобы уменьшить объём свободного аммиака и уменьшить количество добавляемого позже уксуса.
- Добавлять керосина можно больше, чем указано. Магнитная жидкость станет менее концентрированной.
