Nanotechnologie in der Schule - Prof. Dr. Thomas Wilhelm

B Ferrofluid
ist dieses Fluid nicht lösungsstabil. Es würde eine Ausfällung stattfinden. Obwohl diese
lösungsempfindlichen Fluide für einige Anwendungen nützlich sind, sind sie für andere
Anwendungen, wie etwa Mineral-Erzaufbereitung, bei denen eine Auflösung stattfindet,
unbrauchbar. Ein anderes wasserbasiertes System, das Petroleum-Sulfonate als Lösungs-
mittel verwendet ist im US Patent No. 4,019,994 beschrieben. Jedoch ist auch dieses Fluid
nicht lösungsstabil.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, lösungsstabile, wasserbasierte magnetische Flui-
de zu liefern und weiter eine Methode zur Herstellung eines solchen anzubieten.
B.2.2 Kurze Zusammenfassung der Erfindung
(. . . )
B.2.3 Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
(. . . ) Hierbei wird Magnetit - Fe 3 O 4 - als magnetisches Material bevorzugt. Die Partikel
sind von kollodialer Größenordnung liegen, aber gewöhnlich unter 300 und vorzugsweise im
Bereich von 80 bis 100 Å. Magnetit wird durch Ausfällung einer Lösung aus Eisen(II)- und
Eisen(III)chlorid mit einem molaren Massenverhältnis von Eisen(II)- zu Eisen(III)chlorid
von 1:2 gewonnen. Jedoch oxidiert in der Praxis Eisen(II)chlorid während der Herstellung,
sodass man Eisen(II)chlorid in einem Überschussverhältnis zu dem ursprünglichen Verhält-
nis hinzugeben muss. So empfiehlt es sich, ein Verhältnis von Eisen(II)- zu Eisen(III)chlorid
von mindestens 1,2:1 und vorzugsweise von 1,4:1 bis 1,6:1 zu verwenden.
Die Säuren, die für diese Erfindung nützlich sind, sind gerade, monocarbone Fettsäuren,
die 10-15 Kohlenstoffatome besitzen. Laurinsäure (C 12 ) und Ficocerylsäure (C 13 ) ergeben
das lösungsstabilste magnetische Fluid und werden daher bevorzugt. Perlagonsäure (C 9 )
und Fettsäuren, die acht oder weniger Kohlenstoffe besitzen, sowie Palmitinsäure (C 16 )
und Fettsäuren die 17 und mehr Kohlenstoffe besitzen, eignen sich nicht mehr, um ein
stabiles magnetisches Fluid zu bilden.
Die magnetischen Partikel werden in Wasser mit dem sauren Dispersionsmittel dispergiert,
um ein magnetisches Fluid in Übereinstimmung mit der Erfindung herzustellen. Die Menge
der magnetischen Partikel, die man als Sättigungsmagnetisierung messen kann, kann stark
variieren. Beispielsweise von etwa 80 bis 900 Gauss. Üblicherweise liegt sie im Bereich von
100 bis 400 Gauss. Die Dispergierung der magnetischen Partikel kann durch Erhitzen ver-
bessert werden. Zum Beispiel ist bei Verwendung von Magnetit-Partikel und Dodecansäure
188