Um ímã líquido, ou ferrofluido, é um coloidal mistura de partículas magnéticas (~ 10 nm de diâmetro) em um veículo líquido. Quando nenhum campo magnético externo está presente, o fluido não é magnético e a orientação das partículas de magnetita é aleatória. No entanto, quando um campo magnético externo é aplicado, os momentos magnéticos das partículas se alinham com as linhas do campo magnético. Quando o campo magnético é removido, as partículas retornam ao alinhamento aleatório.
O veículo líquido de um ferrofluido contém um surfactante para impedir que as partículas grudem. Os ferrofluidos podem ser suspensos em água ou em um fluido orgânico. Um ferrofluido típico é de cerca de 5% de sólidos magnéticos, 10% de surfactante e 85% de transportador, em volume. Um tipo de ferrofluido que você pode usar utiliza magnetita para as partículas magnéticas, ácido oleico como surfactante e querosene como fluido transportador para suspender as partículas.
Você pode encontrar ferrofluidos em alto-falantes avançados e nas cabeças de laser de alguns aparelhos de CD e DVD. Eles são usados em vedações de baixo atrito para motores de eixo rotativo e vedações de unidade de disco do computador. Você pode abrir uma unidade de disco do computador ou um alto-falante para obter o ímã líquido, mas é muito fácil (e divertido) criar seu próprio ferrofluido.
Este procedimento utiliza substâncias inflamáveis e gera calor e fumaça tóxica. Vestem óculos de segurança proteção da pele, trabalhe em uma área bem ventilada e esteja familiarizado com os dados de segurança de seus produtos químicos. O ferrofluido pode manchar a pele e as roupas. Mantenha-o fora do alcance de crianças e animais de estimação. Entre em contato com o centro local de controle de intoxicações se suspeitar de ingestão. Existe o risco de intoxicação por ferro; o transportador é querosene.
Embora seja possível fazer substituições do ácido oleico e do querosene, alterações nos produtos químicos resultarão em alterações nas características do ferrofluido, em graus variados. Você pode experimentar outros surfactantes e outros solventes orgânicos; no entanto, o surfactante deve ser solúvel no solvente.
As partículas magnéticas neste ferrofluido consistem em magnetita. Se você não está começando com magnetita, o primeiro passo é prepará-lo. Isso é feito reduzindo o cloreto férrico (FeCl3) em PCB condicionante ao cloreto ferroso (FeCl2). O cloreto férrico é então reagido para produzir magnetita. O decapante comercial de PCB é geralmente 1,5 M de cloreto férrico, para produzir 5 gramas de magnetita. Se você estiver usando uma solução padrão de cloreto férrico, siga o procedimento usando uma solução de 1,5 M.
As partículas magnéticas devem ser revestidas com um surfactante para que não fiquem grudadas quando magnetizadas. As partículas revestidas serão suspensas em um transportador, de modo que a solução magnética flua como um líquido. Como você trabalhará com amônia e querosene, prepare o transportador em uma área bem ventilada, ao ar livre ou sob um exaustor. Siga esses passos:
O ferrofluido é muito fortemente atraído pelos ímãs, portanto, mantenha uma barreira entre o líquido e o ímã (por exemplo, uma folha de vidro). Evite espirrar o líquido. Tanto o querosene quanto o ferro são tóxicos, portanto, não ingerir o ferrofluido nem permitir o contato com a pele - não mexa com um dedo nem brinque com ele.
Explore as formas que você pode formar usando um ímã e o ferrofluido. Armazene seu ímã líquido longe do calor e da chama. Se você precisar descartar seu ferrofluido em algum momento, descarte-o da maneira que descartaria querosene.