Ферромагнитная жидкость на воде Советский патент 1982 года по МПК C09K3/00 C01G49/02 

Изобретение относится к коллоид ным системам, а именно к ферромагнит ным жидкостям в воде, и может быть использовано в различных технологических устройствах, например, для диагностики в медицине, флотации руд, в качестве магнитных чернил и т.д. Ферромагнитные жидкости представляют собой стабильные дисперсии сильно измельченных фероомагнетиков в жидкой среде, стабилизированные поверхностно-активными веществами. Известны ферромагнитные жидкости на основе углеводородов, в частности на керосине, содержащие в качестве феррофазы магнетит и стабилизированные различными поверхностно-активными веществами t.lj.. Наиболее близким к предлагаемому по составу ингредиентов и достигаемому результату является ферромагнит ная жидкость на воде, представляющая собой коллоид, содержащий магнетит и олеат натрия в соотношении(1: 25) 2j Этот коллоид крайне неустойчив в магнитном поле, (не более 20 30 мин) и имеет очень малую намагниченность (. 0,01 кА/м) . Цель изобретения - создание устойчивой ферромагнитной жидкости на воде высокой намагниченностью. Поставленная цель достигается.тем, что в ферромагнитной жидкости на воде, в состав которой в качестве ферромагнитной дисперсной фазы входит магнетит, в качестве поверхностноактивного вещества она содержит ингредиенты в следующем соотношении, вес.% Олеат натрия 42-46 Додёциламин 0,03-0,05 Магнетит в виде суспензии 53-48 Э (пО твердой фазе), причем соотношение воды и магнетита в суспензии 2100:1. Ферромагнитную жидкость получают следующим образсм. К водной суспензии магнетита, полученной соосаждением солей двух и Трехвалентного железа избытком концентрированного растйора аммиака, добавляют в качестве поверхностноактивного вещества олеат натрия и в качестве стаби.пизатора - додецила-, мин. Смесь при постоянном перемешивании доводят до кипения и после остывания центрифугируют для отделения крупнодисперсных частиц.

П р и м а р. Для получения 100 г магнетита берут 2700 мл 10%-ного раствора FeCly и 1000 мл 10%ного раствора , растворы смешивают и при постоянном перемешиваний вливают в 750 мл 25%-ного раствора аммиака. Образуется черный оссщок магнетита, который промывают несколько раз дистиллированной водой Затем взяв, например, 500 г водной суспензии, содержащей 100 г магнетита, при нагревании и постоянном перемешивании добавляют 75 г олеата натрия и 0,03 г додециламина. Смесь при перемешивании доводят до кипения. Остывшую при перемешивании жидкость центрифугируют в течение 1 ч при факторе разделения бООО. В результате образуется магнитный коллоид с намагниченностью насыщения ISIS кА/м.

Готовят образцы ферромагнитных жидкостей, в которых количество магнетита в водной суспензии и доде циламина постоянно, а изменяется количество олеата натрия (т.е. сооношение ингредиентов) и количество воды в суспензии магнетита (т.е. крнцентрация магнетита в водной суспензии и соответственно в ферромагнитной Жидкости).

При этом, независимо от концентрации магнотита в водной суспензии, наибольшей относительной намагниченностью и устойчивостью обладают ферромагнитные жидкости, в которых все ингредиенты находятся при указанных выше соотношениях.

Отклонение в ту или другую сторону от этого соотношения приводит к снижению намагниченности и устойчивости ферромагнитной жидкости изза неполной стабилизации магнетита и его частичной коагуляции. Изменение концентрации магнетита в водной суспензии вызывает только изменение общей концентрации магнетита в ферромагнитной жидкости и ее намагниченности, но относительный максимум этой намагниченности и устойчивости ферромагнитной жидкости достигается только при указанных выше соотношениях ингредиентов. Например, при соотношении воды к магнетиту в суспензии 10:1 получим ферромагнитную жидкость с намагниченностью 56 кА/м, а при соотношении 4:1 -13-15 кА/м и при соотношении 2:1 25-30 кА/м.

Предлагаемое соотношение ингредиентов обеспечивает получение ферромагнитных жидкостей на воде, в которых весь магнетит находится в устойчивом коллоид 5ом состоянии, за счет чего обеспечиваются максимальные магнитные характеристики и устойчивость ферромагнитной жидкости.

Формула изобретения

Ферромагнитная жидкость на воде, содержащая магнетит в виде суспензии, олеат натрия и додециламин, о т л ичающаяся тем, что, с целью повышения ее магнитных характеристик и устойчивости, она содержит ингредиенты в следующем соотношении, вес.%: Олеат натрия42-46

Додециламин0,03-0,05

Магнетит в виде суспензии 54-58 (по твердой фазе), причем соотноше5 ние воды и магнетита в суспензии 2100:1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 0 1.111ЛИОНИС М.И. Успехи физических наук, т.112, вып.З, 1974, с.427-458.,

2. Матвеева Е.Н., Писарева М.Г. Магнитный коллоид для юстировочных работ, СИЯЙ, 13-7667, Дубна, 1974.