Nanotechnologie in der Schule - Prof. Dr. Thomas Wilhelm

B Ferrofluid
Temperatur der magnetischen Flüssigkeit, die immer noch kleine Mengen an eingeschlos-
senem und gelöstem Salz und Wasser enthält, erhöht wird um die finale Dehydrierung zu
erleichtern. Diese erwärmte Mixtur wird dann 28 zu einem magnetischen Dekantierer 29
gegeben. Ein lokal beschränktes magnetisches Feld wird an einer Seite des Dekantierers 29
mit Hilfe eines Permament-oder Elektromagnets 30 angebracht. (. . . )Das Wasser und das
Salz werden vom Dekantierer abgeschüttet 33.
Beispiel 1
Es wurde eine Herstellungsvariante für die Herstellung von kleinen Mengen an magneti-
schen Fluiden mit reproduzierbaren Eigenschaften entwickelt. Folgend ein „Rezept“, das
durch einfache Apparaturen und offene Glasbecher durchgeführt werden kann.
Löse 0, 09 mol Eisen(III)chlorid und 0, 06 mol Eisen(II)chorid in 50 ml destilliertem Wasser.
Beachte, dass das molare Verhältnis von Eisen(III) zu Eisen(II)ionen (3 zu 2) geringer ist
als das Verhältnis in Magnetit (2 zu 1). Dies liegt daran, dass während der Reaktion einige
Eisen(II)ionen zu Eisen(III)ionen oxidieren, wenn die Reaktion in offenen Bechergläsern
abläuft. Füge dann langsam unter Rühren 50 ml konzentriertes Ammoniumhydroxid (28%)
hinzu, um einen Niederschlag von Eisenhydroxiden zu bekommen. Erwärme die Mixtur auf
95 ◦ C und füge unter heftigem Rühren 50 ml Fisher geruchlos Kerosin und 5 ml Mallinkrodt
U.S.P. Ölsäure hinzu. Wenn man die Erwärmung weiter fort setzt, wird eine deutliche
Phasentrennung zwischen der wässrigen und organischen Phase auftreten.
Die wässrige Phase wird mit einer Pipette entfernt. Dies reduziert die Erwärmungszeit, die
nötig wäre, um Restwasser zu entfernen, und auch so wird der größte Teil des Ammoni-
umchloridrestes entfernt. Man erwärmt nun so lange, bis das Wasser verdampft ist, wobei
die organische Phase bis zu 130 ◦ C erwärmt werden kann.
Nun wird das Fluid auf Zimmertemperatur abgekühlt und umgefüllt. Es wird nun Kerosin
hinzugefügt, bis man ein finales Volumen von 55 ml erhält. Dies kompensiert den Kero-
sinverlust, der durch den Erwärmungsprozess entstanden ist. Anschließend wird das Fluid
mit dem Whatman No. 31 Filterpapier vakuumgefiltert, zu große Partikel (falls vorhanden)
werden von dem Fluid mit einem Magneten entfernt.
Ein Fluid, das auf diese Weise hergestellt wurde, hat die folgenden Eigenschaften:
202
1. eine Sättigungsmagnetisierung von 140 Gauss bei einem angelegten Feld von
7000 Oersteds (= A
m )