CC BY
37
& в й 8 X U в химии и химической технологии. Том XXIII. 2009. №9(102)
УДК 541.1
А. Г.Мурадова, Е. В. Юртов
Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева. Москва, Россия
ПОЛУЧЕНИЕ МАГНИТНОЙ ЖИДКОСТИ В ВАЗЕЛИНОВОМ
МАСЛЕ
The magnetic liquid has been obtained by co-precipitation of various iron hydroxides from water salt solutions in the strong-alkaline environment at heating. Rheologtcal properties of the magnetic liquids were studied.
Магнитная жидкость была получена совместным осаждением гидроксидов различных ферромагнетиков из водных растворов солей, в сильно-щелочной среде, при нагревании..Изучены реологические свойства полученных магнитных жидкостей
Магнитные жидкости могут быть использованы в медицине как маг-нигоуправляемые рентгеноконтрастпые средства, магнитная сепарация для очистки био-материалов, магнито-жидкостная гипертемия; в охране окружающей среды для сбора разлитой нефти с поверхности воды; промышленности как демпфирирующие устройства, в строительных конструкциях, робототехнике, в динамиках радиоаппаратуры, в гидрозатворах и т.д.. Благодаря сочетанию текучести и способности взаимодействовать с магнитным полем магнитные жидкости обладают оригинальными магнитомеханиче-скими и термомагиитными свойствами, исследованию которых посвящено большое количество работ. Наблюдающиеся в магнитных жидкостях эффекты во многом определяются свойствами дисперсных частиц, их диполь-дииольным взаимодействием и связанным с ним структурным состоянием системы.
0.065 -
0,06-
0055-
О то 0,05-
сг 0,045
л h~ 0,04 -
О 0,035
го К 0,03 -
0,025 •
0,02-
0,015 -I
О 200 400 600 800 1000 1200 1400 скорость сдвига(1/с) Рис.1. Зависимость вязкости от скорости сдвига при температуре 20°С
Ряд особенностей свойств магнитных жидкостей связан с наличием в магнитных жидкостях агрегатов определенного типа. Появление агрегатов в магнитных жидкостях, при воздействием магнитных полей, как правило, свя-
О Я 0 X и в хииии и химической технологии. Том XXIII. 2009. № 9 (102)
зывается о проявлением магнигодипольного взаимодействия между однодо-менными дисперсными частицами.
До настоящего времени магнитные жидкости остаются объектом, привлекающим широкий интерес исследователей. В настоящее время накоплен большой экспериментальный материал по получению и изучению свойств магнитных жидкостей в водных и органических средах. Получение магнитной жидкости включает следующие этапы:
1. Изучение различных жидкостей как дисперсной среды для магнитных жидкостей.
В качестве жидкости дисперсионной среды могуг быть использованы: четыреххлористый углерод (СС14), хлороформ (СНС13), дихлорметан, додекан, керосин [1], минеральные масла и т.д. В работе мы использовали вазелиновое масло.
0,027 » 0,025
СО
§ 0,023 ё 0,021 2 0,019
СИ
0,017 0,015
0 200 400 600 800
скорость сдаига(1/с)
1000
1400
Рис.2. Зависимость вязкости от скорости сдвига при температуре 30°С.'
2. Получение магнитных наночастиц.
Метод заключается в совместном осаждении гидроксидов железа со степенями окисления +2 и +3 из водных растворов солей (хлориды), в сильно-щелочной среде раствора аммиака (30%), при нагревании и интенсивном механическом перемешивании, с последующим образованием наночастиц с ярко выраженными магнитными свойствами.
0,04 0.035 _ 0.03 « 0,025
1 0,02 Я 0,015 к
" 0,01 0,005 о
10
20
40
50
30
температура(С)
Рис.3. Зависимость вязкости магнит ной жидкости от температуры
$ в ft § S II в химии и химической технологии. Тон XXIII. 2009. № 9 (102)
3. Стабилизация магнитных наночастиц в органической среде и изучение стабильности магнитных жидкостей.
Для предотвращения слипания магнитных наночастиц в систему вводилось поверхностно-активное вещество. В качестве ПАВ использовали олеиновую кислоту.
Таким образом магнитные жидкости представляли собой дисперсионные системы, состоящие из трех фаз: магнитные наиочастицы, поверхностно-активное вещество и дисперсионная среда-вазелиновое масло. Эти системы обладают особыми реологическими свойствами, обусловленными процессами струкгурообразования в магнитной жидкости.
В ходе работы изучалась зависимость вязкости от скорости сдвига при различных температурах (20, 25, 30, 35 и 50°С). Измерение вязкости проводилось при помощи ротационного вискозиметра с коаксиальными цилиндрами «Rheotest2» в диапазоне скоростей сдвига от 1,5 до 1312с'1. В качестве примера иа рисунках 1, 2 приведены реологические кривые при температуре 20 и30°С.В зависимости ог концентрации магнитных наночастиц в дисперсионной среде магнитная жидкость может проявлять свойства ньютоновской или неныотоновской жидкости [2]. Менее концентрированные системы ведут себя как ньютоновские жидкости, а более концентрированные - как неньютоновские жидкости . Из данных на рис.3 видно, что с увеличением температуры в интервале от 20-50°С вязкость магнитной жидкости падает.Таким образом, исходя из данных представленных на рис.1 и 2, магнитная жидкость проявляет характер ньютоновской жидкости (вязкость не зависит от скорости, деформации). Вероятно, причиной этому является низкая концентрация магнитных наночастиц в вазелиновом масле (8,9 масс. %). Результаты представленные на рис.3 показывают, что в данном случае магнитная жидкость является неныотоновской жидкостью.
Библиографические ссылки
1. Preparation of kerosene-based magnetic fluid under microwave irradiation via phase-transfer method. / R.Y. Hong [els.]; //Chemical Engineering Journal. 2008. Vol. 144. PP. 329-335.
2. Haisheng Chen, Yulong Ding and Chunqing Tan. Rheological behaviour of nanotluids // New J. Phys.. 2007. Vol. 9. P. 367
УДК 54-386
В. С. Попов, А. А. Саленек. В. Г. Севастьянов
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Куриакова РАН, Москва, Россия
КРАУИСОДЕРЖАЩИЕ АЦЕТАТЫ И р -ДИКЕТОНАТЫ ОЛОВА (II) ДЛЯ СИНТЕЗА ХЕМОСЕНСОРНЫХ НАНОМАТЕРИАЛОВ
(5 —diketonate and acetate tin(ll) with 1 fi-crown-(i are perspective precursors for the deposition nanosized Sn02. The structures of these molecules have been modeled; intermolecular contacts and degree of screening were calculated. Chosen tin (U) compounds have been synthesized and examined as
