Изучение возможности применения магнитных жидкостей для синтеза магнитных сорбентов (стр. 11 из 12)
Анализируя рис.21 можно подтвердить данные количественного анализа о том, что присутствие сорбента несколько замедляет переход Fe3O4 в γ-Fe2O3, обладающий меньшими магнитными свойствами.
| Намагниченность, эмю/г(образца) |  |
| Напряженность магнитного поля, эрстеды |
| № | образец | w(Ме) | намагниченностьμs(σ) эксперим. | Намагниченность насыщенияμs( экстрап. на ось у) |
| 1 | магнетит | 71 | 42,1 | 44,5 |
| 2 | Уголь + МЖ (водн., олеат ТЭА) | 25 | 44,3 | 45,6 |
| 3 | Уголь + магнетит | 21 | 30,69 | 32,0 |
| 4 | Уголь + магнетит | 23 | 32,89 | 34,1 |
| 5 | Уголь + магнетит (прокаленный при 500ºС 1 час) | 23 | 6,2 | 6,3 |
| 6 | МЖ на основе Со | 18 | 76,99 | 77,4 |
| 7 | МЖ (водн., олеат ТЭА) | 1,62 | 3,308 | 3,38 |
| 8 | МЖ (водн., олеат ТЭА), 7 лет | 3,5 | 5,421 | 5,56 |
| 9 | МЖ (декан, олеиновая кислота) | 13,4 | 29,78 | 30,16 |
| 10 | МЖ (декан, олеиновая кислота), 2 года | 12,2 | 23,55 | 23,78 |
Небольшое значение намагниченности насыщения у 5го образца (рис.22) обусловливается тем, что при прокаливании магнитный γ-Fe2O3 переходит в немагнитный α-Fe2O3. Реализацию этого перехода подтверждает так же рентгенофазовый анализ. На кривой этого же образца можно наблюдать слабо выраженную петлю гистерезиса, что говорит о неоднородности материала.
| Намагниченность, эмю/г(образца) |  |
| Напряженность магнитного поля, эрстеды |
Рис.22. Кривая намагниченности насыщения образца №5.
Кривая намагниченности насыщения 6го образца отличается от остальных резкостью (рис.23). Этот факт говорит о мономерности частиц.
| Намагниченность, эмю/г(образца) |  |
| Напряженность магнитного поля, эрстеды |
Рис.23. Кривая намагниченности насыщения образца №6.
3.7. Дериватографическое исследование.
Дериватографическому исследованию подвергались активированный уголь, активированный уголь смешанный с магнетитом и активированный уголь пропитанный магнитной жидкостью (водн., олеат ТЭА).
Термическое разложение образцов начинается при температуре около 100ºС и заканчивается при температуре 600ºС. Основная потеря массы образцов происходит в интервале 300-500ºС, где наблюдается сильный экзоэффект с максимумом вблизи 400ºС. Данный экзоэффект может соответствовать возгоранию угля. Кроме того, в этом же интервале температур расположен и экзоэффект, соответствующий разложению олеиновой кислоты (325-330ºС), и процессу перехода γ-Fe2O3 в α-Fe2O3 (460-510ºС). В связи с этим мы не наблюдаем на рисунках 24-26 острого пика, а видим лишь результат наложения нескольких пиков. Кроме этого экзоэффекта мы наблюдаем еще один слабый эндоэффект около 120-150ºС на рисунках 25 и 26. Этот эффект, сопровождающийся небольшой потерей массы может быть связан с потерей сорбированной воды.
4. Выводы.
- Предложен новый метод получения магнитных сорбентов, основанный на использовании полученных в ходе выполнения настоящей работы магнитных жидкостей (с магнитными оксидами железа в качестве дисперсионной фазы). Применение магнитных жидкостей позволяет варьировать свойства данных сорбентов в широких пределах.
- Методом электронно-микроскопического исследования показано, что разработанный способ получения магнитных сорбентов обеспечивает равномерное распределение частиц магнитного материала по поверхности сорбента, что свидетельствует о преимуществе предложенного способа перед используемыми ранее.
- Изучение изотерм адсорбции позволяет сделать предположение о капиллярном механизме взаимодействия сорбента и магнитной жидкости.
- Измерения удельной поверхности по адсорбции азота показали, что при пропитке сорбента магнитной жидкостью он приобретает ценные магнитные свойства без существенного изменения удельной поверхности.
Литература.
1. Павел Иванов, Радий Махлин, Николай Мошечков, Костный мозг очищают сепараторы // http://science.ng.ru/high/2000-09-20/4_brain.html (17.03.04)/
2. В. А. Румянцев, А.Б. Левченко, Нефтяные разливы в Балтийском море или почему авария танкера “TERN” в 2001 году привела к тем же печальным результатам, что и авария танкера “АНТОНИО ГРАМШИ” в 1987 году // http://www.limno.org.ru/win/eco.htm (17.03.04)/
3. А.П.Красавин, Н.М.Веснин. - Проблемы борьбы с аварийными нефтяными разливами нефти. - Топливно-энергетический комплекс. № 3, 2000, с. 102-103.
4. В.А. Никашина, И.Б. Серова, Б.А. Руденко. Ферритизированный магнитоактивный ионообменник для извлечения тяжелых металлов и радионуклидов из объектов окружающей среды // http://sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/1561.html (26.04.01)/ Патент РФ №2081846.
5. А.М. Тузова, В.В. Фадеев, Л.Д. Раснецов, Б.Е. Раснецова. Магнитоактивные сорбенты на основе природных и синтетических цеолитов // http://sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/1559.html (26.04.01)/ .Патент-РФ № 2061540; заявка, положительное решение 5038283/26(007478).
6. Подойницын Сергей Николаевич Разработка метода детоксикации организма путём гемосорбции с использованием магнитных сорбентов // http://www.tech-db.ru/istc/db/projects.nsf/webr/2614 (21.09.03)/
7. Macášek F. Bartoš P. A Magnetic Sorbent for Radiocesium and Radiostrontium Removal from Clay and Soil Suspensions / Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 246 (3) p.565-569 December 2000
8. Мечковский С. А., Лесникович А.И., Воробьева С.А., Заневская Ю.В., Козыревская А.Л., Молоток Е.В. Высокодисперсные магнитоизвлекаемые сорбенты // Вестн. Белорус. Гос. Ун-та. Сер.2 1998 №3 с. 13-16, 79
9. Комаров В. С., Репина Н. С., Степанова Е. А. // Весцi. АН Беларусi. Сер. хiм. навук. 1996. N1. С26-28.
10. Комаров В. С., Репина Н. С., Бондаренко С. Н. // Весцi. АН Беларусi. Cep. хiм. навук. 1996 . N2. С25.-29.
11. Овчаренко Ф. Д., Чубарь Г. В., Высоцкая В. Н., Хомченко Ю. И. //Докл. АН СССР. 1976. Т.229, N1,2,3. С.199.
12. Чубарь Т. В., Овчареню Ф. Д., Высоцкая В. Я. // Коллоид, журн. 1979.T.4,N 1. С.196-199.
13. Чубарь Т. В., Хворое М. М., Высоцкая В. Н. // Коллоид. журн. 1978. Т.40, N3. С.586-589.
14. Пастушенко О. Н., ШкловашяН. И. //Журн. физ. химик 1993. Т.67, N 10. С.2073-2077.
15. Способ получения магнитного сорбента: А.с. 1808370 СССР: МКИВ 01 J 20/20, . С 01 В 31/08.
16. Вольфарт Э. Магнитно-твердые материалы, М.; Л.: Госэнергоиздат, 1963. 232с.
17. Кондорский Е. И. // Докл. АН СССР. 1951. Т. 80, N 2. С.197-200.
18. Комаров В.С., Репина Н.С., Скурко О.Ф.//Весцi Ан БССР. Сер. хiм. навук. 1991. №2. С. 3-7
19. Чубарь Т. В., Хворое М. М., Овчаренко Ф. Д., Химченко Ю.И. // Коллоид, журн. 1981. Т.43. N 3. С.535-539.
20. В.С. Комаров, Адсорбенты. Вопросы теории, синтеза и структуры, Мн., «Беларуская навука», 1997
21. Комаров В.С., Романчик Е.Е., Репина Н.С., Скурко О.Ф.//Весцi Ан БССР. Сер. хiм. навук. 1993. №2. С. 12-18
22. Комаров В.С., Репина Н.С., Романчик Е.Е., Скурко О.Ф.//Весцi Ан БССР. Сер. хiм. навук. 1993. №4. С. 8-11
23. Комаров В.С., Репина Н.С., Скурко О.Ф.//Весцi Ан БССР. Сер. хiм. навук. 1995. №4. С. 23-28
24. Матусевич Н.П. Разработка методик получения магнитных жидкостей целевого назначения.// дисс. АН БССР. Мн, 1988
25. Ребиндер П.А. Современные проблемы коллоидной химии // Коллоидный журнал, 1958. - Т.ХХ, 4. - С.527-529.
26. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. - М.: Химия, 1975. -512 с.
27. Overbuk J. Recent Developments in the Understanding of Sta-bulity // J.Coll. and Interf. Science. -1977. Vol.58, 2.-P.4o8-422.
28. Бибик E.E., Лавров И.Г. Об устойчивости дисперсии ферромагнетиков // Коллоидный журнал, 1965. - Т.ХХУII. - I 5, - С.652-655.
29. Фролов Ю.Г. Коллоидная химия. - М.: Химия, I982,
30. Napper D. Steric Stabilization // J.Colloid and Interf. Science.-1977.-Vol.8, 2.-P.390-407.
31. Stefan Odenbach “ Magnetoviscous Effects in Ferrofluids”/ Max Planck Institut for kohlenforschung; Mulheim a.d. Ruhr; Sprinder, 2002
32. Berkovsky, B. M., Medvedev, V. F. and Krakov, M. S. (1993) Magnetic Fluids, Engineering Applications. Oxford University Press, Oxford, New York, Tokyo
33. Berkovsky, B. M. and Bashtovoy, V. (1996) Magnetic fluids and applications handbook, begell house, inc.. New York, Wallingford (UK)
34. Зонтаг Г., Штренге К, Коагуляция и устойчивость дисперсных систем / Пер. с нем., под ред. О.Г.Усьярова. - Л., Химия, 1973. - 152 с.
35. Бибик Е.Е., Бузунов О.В., Гермашев В. Г. Исследование устойчивости коллоидных растворов ферромагнетиков в неполярных жидкостях по дифракции света на пермаллоевых пленках // Коллоидный журнал. 1976. - Т.ХХХУIII, №5. - С.966-969.
36. Sholten P.S. Colloid Cemistry of Magnetic Fluids // In:Thermomechanics of magnetic fluid, B.Berkovsky Ed Washington D.C., Hemiephere.-1977-P.1-2.
37. Парфит Г. Адсорбция из растворов на поверхностях твердых тел / Под ред.Рочестера К. - M.
38. Мителл К. Мицеллообразованне, солюбилиэация и микроэмульсии. - М.: Мир, 1980.
39. Михайлов Н.В., Ребиндер П. А. О структурно-механических свойствах дисперсных и высокомолекулярных систем // Коллоидный журнал, 1955. - Т.17. - С.107
40. Лунина Н.А. и др. Коллоидно-химические основы получения устойчивых золей ферромагнетиков в различных средах // Гидродинамика и теплофиэика магнитных жидкостей: Всесоюзный симпозиум (Юрмала, 30 сентября - 2 октября 1980), тез.докл. -Саласпилс: 1980. - C.I3-20.
41. Кроит Г.Р. Наука о коллоидах / Под ред. В. П.Мишина - М.: Из-датинлит, 1955. - 538 с,
42. Caslmir H.B.G., Polder D. The Influence of Retardation on the London-Van der Waals Forces // Physical Review, 1948 Vol.73,N4.-P.360-372.
43. Pat.3215572, Int.kl. H01F/1/10 Low Viscosity Magnetic Fluid Obtalneddb - the colloidal Suspension of Magnetic Particles / US. Papell /USA/.
44. Pat.3700595, Int.kl. H01F 1/10 Ferrofluid Composition / Kaiser R./USA/.