Cómo hacer un proyecto científico de ferrofluidos »Wiki Ùtil

Introducción

Imagina un imán. Tal vez esté pensando en uno en su refrigerador con su boleta de calificaciones, o incluso algo más grande, como los imanes que se usan para recoger autos en el depósito de chatarra. De cualquier manera, probablemente te hayas imaginado un imán sólido. Sin embargo, hoy experimentaremos con un paramagnet líquido llamado ferrofluido . Los ferrofluidos cambian de forma en respuesta a otros imanes, como verá hoy.

Los ferrofluidos cambian de forma cuando encuentran un campo magnético como se muestra aquí

Esta propiedad es útil para crear sellos en piezas de computadora. Los imanes dentro de los discos duros se utilizan para mantener el ferrofluido en su lugar, creando un sello hermético para evitar que entre polvo en el disco duro. Debido a que los ferrofluidos son líquidos, su uso elimina la fricción durante la rotación de los discos duros.

Aunque los ferrofluidos industriales se crean a través de reacciones químicas complejas, hoy fabricaremos nuestro propio ferrofluido utilizando tóner y aceite de impresora líquidos.

Materiales

• Tóner líquido para impresora láser de 50 ml
• Vaso de cristal
• Cilindro graduado
• Agitador
• 30 ml de aceite de maíz
• Imán de neodimio

Pasos

1. Mida 50 ml de tóner en el cilindro graduado y viértalo en el vaso de precipitados.

2. A continuación, mida 30 ml de aceite de maíz y viértalo en el vaso de precipitados.

3. Use la mezcla para mezclar el tóner y el aceite de maíz. Quiere que la solución sea lo más homogénea posible.

¡¡Consejo de Seguridad!! Tenga siempre cuidado con los imanes de neodimio. Son muy poderosos y aplastarán los dedos, borrarán las tarjetas de crédito y dañarán las computadoras.

4. Ahora es el momento de experimentar con su ferrofluido. Coloque el imán de neodimio cerca del exterior del vaso de precipitados. Observe lo que le sucede al ferrofluido. Puede intentar mover el imán y experimentar aplicándolo a diferentes distancias. Si tiene imanes de diferentes potencias, puede experimentar con los efectos de esos también, o usar más de un imán a la vez.

Su ferrofluido debe cambiar de forma cuando se aplica un imán al vaso de precipitados

Solución de problemas

Si su ferrofluido no crea los picos y valles que esperaba, es posible que deba agregar menos aceite de maíz. Cuanto más delgado sea el ferrofluido, menos formas definidas tendrá con el imán. Además, asegúrese de utilizar un imán de neodimio u otro imán de tierras raras. Estos son fuertes y producen efectos mucho mejores que los imanes que compraría para su refrigerador.

Preguntas de discusión

¿Cómo cambió el imán la forma del ferrofluido?

¿Qué compuestos del ferrofluido respondieron al imán?

¿Qué fuerzas actuaban sobre el ferrofluido?

Cómo funciona

Los ferrofluidos son paramagnéticos : no son capaces de crear un campo magnético por sí mismos, pero responden a otros imanes. Para repasar los paramagnetos, consulte esta lección: Paramagnético: Definición y materiales.

Entonces, nuestro ferrofluido no puede recoger otros metales, pero cambia de forma cuando hay un campo magnético cerca. Otro ejemplo de paramagnet es el aluminio. Esta es la razón por la que los imanes pueden pegarse a su refrigerador, generalmente chapados en aluminio, pero el refrigerador no atrae metales por sí solo.

Entonces, cuando colocamos el imán de neodimio cerca del ferrofluido, el campo magnético permitió que el ferrofluido se magnetizara. El ferrofluido cambió de forma según las líneas del campo magnético.

Entonces, ¿cómo obtuvimos este paramagnet a partir del tóner líquido y el aceite de maíz? El tóner está hecho de pequeñas partículas de hierro, que es un paramagnet. Las partículas de hierro están suspendidas en el aceite de maíz, creando el líquido negro que ves en el vaso de precipitados. Cuando no hay un imán cerca, el hierro no está magnetizado, por lo que permanece fluido.

Sin embargo, cuando acerca el imán de neodimio, las partículas de hierro se magnetizan y se adhieren, formando los picos sólidos que observó en el vaso de precipitados. Este tipo de solución se llama coloide , o cuando las partículas macroscópicas se suspenden en un líquido. Puede encontrar más información sobre coloides en esta lección en video: Coloides: definición, tipos y ejemplos.