IJZERVIJLSEL: EIGENSCHAPPEN, HOE ZE ZIJN GEMAAKT, TOXICITEIT, GEBRUIK - CHEMIE - 2026

Het ijzervijlsel is een materiaal dat bestaat uit kleine deeltjes metallisch ijzer. De deeltjes zijn klein genoeg om eruit te zien als zwart zand, dat zeer interessante eigenschappen vertoont als reactie op hun interactie met een magnetisch veld.

Ook wordt dit zand of vijlsel vaak gemengd met andere stoffen om een ​​zogenaamde ferromagnetische vloeistof te creëren. Dit gedraagt ​​zich alsof het een stekelvarken of een zwarte egel is; of, aan de andere kant, als het bedekt is met een polymeer, geeft het de indruk dat de gevormde massa een eigen leven gaat leiden onder de prikkels van de magneten.

IJzervijlsel op een magneet. Bron: Aney via Commons Wikimedia.

De afbeelding hierboven toont een agglomeraatproduct van de aantrekkingskracht die wordt gevoeld door ijzervijlsel richting een magneet. Deze eigenschap heeft hem gediend om sinds onheuglijke tijden in de academie te worden gebruikt als een manifest van magnetisme; zowel op de basisschool als op de universiteit.

IJzervijlsel moet worden behandeld of gezien als een andere fysieke manier om het metaal te ordenen. Daarom kunt u verwachten dat uw toepassingen in kleine ruimtes of grote oppervlakken rond kleine deeltjes, zoals verontreinigende stoffen, draaien.

Eigenschappen van ijzervijlsel

De eigenschappen van ijzervijlsel, afkomstig van grotere stukken ijzer, zijn precies dezelfde als die van metaal. Enkele van die eigenschappen zijn als volgt:

-Het is een magnetische vaste stof met metallic en grijsachtige glans.

-Onoplosbaar in water en organische oplosmiddelen die geen zuurgraad vertonen.

-Het is gevoelig voor oxidatie als het te lang wordt blootgesteld aan lucht en water.

-Door zijn grotere oppervlakte kan hij gemakkelijk vlam vatten als hij in contact komt met hoge temperaturen.

-Het smeltpunt en het kookpunt zijn respectievelijk 1535 en 3000 ° C.

-De dichtheid van deze depots is 7,86 g / ml.

-Hoewel het geen fysieke eigenschap is, varieert de grootte van de deeltjes afhankelijk van de methode waarmee ze worden geproduceerd en hoe ze worden verwerkt.

Hoe worden ze gemaakt?

Volg een reeks relatief eenvoudige stappen om ijzervijlsel te maken of te maken.

besnoeiing

Het begint met een stuk ijzer waaruit de deeltjes worden gewonnen. Als het stuk buisvormig is, wordt een frees gebruikt; en als het vlak is, een radiaal om het oppervlak te schuren, zoals een stuk hout dat zaagsel afgeeft.

Zeven

De deeltjes die worden verkregen met een van de technieken of gereedschappen die worden gebruikt bij het snijden van metaal, kunnen zeer verschillende afmetingen hebben. Het is gewenst dat het vijlsel slechts de kleinste deeltjes bevat; daarom worden ze gezeefd om het poeder te scheiden van grotere stukken of kristallen.

Hoe verfijnder de zeef, hoe kleiner de deeltjes en hoe fijner het vijlsel. Voor leerdoeleinden is een typisch keukenzeefje echter voldoende.

Gewassen

Ten slotte wordt het ijzervijlsel gewassen.

Een methode bestaat erin ze in water onder te dompelen en, op de bodem van de container, een magneet te plaatsen om de onzuiverheden van het vijlsel te scheiden en de eerste te laten zweven; en dus decanteren met de rest van het water. Deze procedure wordt verschillende keren herhaald totdat het vijlsel als voldoende grijsachtig van kleur wordt beschouwd.

Het nadeel van de vorige methode is dat het water de oxidatie van de roestvijlsel bevordert.

Een andere methode, in tegenstelling tot de eerste, gebruikt minerale olie of glycerine. De olie helpt roest of roest van vijlsel te verwijderen door mechanisch te roeren. De suspensie mag blijven staan ​​zodat het vijlsel naar de bodem zakt. Zodra dit is gebeurd, wordt de vuile olie gedecanteerd en wordt de procedure verschillende keren herhaald totdat het vijlsel schoon is.

Het voordeel van het gebruik van olie is dat een grotere weerstand tegen oxidatie gegarandeerd is. Het is ook een geschikt middel om de dossiers in opslag te houden. Wanneer ze worden gebruikt, worden ze zo vaak als nodig op absorberend papier gelegd totdat ze er geen vlekken op maken.

Toxiciteit

IJzervijlsel vormt geen enkel gevaar voor het lichaam; tenminste niet in normale situaties, en in afwezigheid van hoge temperaturen of chemicaliën die heftig reageren met ijzer.

Omdat ze zo klein zijn, kunnen ze gemakkelijk door de neusgaten of ogen glippen en irritatie veroorzaken. IJzervijlsel wordt echter niet sterk door de huid opgenomen, dus er zijn geen mogelijke negatieve effecten gemeld.

Toepassingen

Experiment met magnetische veldlijnen

IJzervijlsel is erg gevoelig voor het magnetische veld van magneten. Elk ijzerdeeltje gedraagt ​​zich als een kleine magneet die voor of tegen de noord- en zuidpolen van de centrale magneet is uitgelijnd.

Zo trekt het ene ijzerdeeltje het andere aan en stoot het af, wat aanleiding geeft tot karakteristieke cirkelvormige (op papier) of bolvormige (in vloeistoffen zoals water en olie) patronen. In de onderstaande afbeelding kun je bijvoorbeeld zien hoe ijzervijlsel is uitgelijnd in het resulterende magnetische veld over de twee polen van een magneet.

IJzervijlsel dat in wisselwerking staat met het magnetische veld van een magneet. Bron: Newton Henry Black.

Nog interessanter is om het experiment te ontwikkelen met vijlsel (ook wel krullen genoemd) ondergedompeld in een vloeistof. De magneet lijkt de kracht te hebben om ze een eigen leven te geven en de verkregen patronen zijn verrassender.

Adsorbens

IJzervijlsel kan een affiniteit hebben voor bepaalde verbindingen, die elektronisch in wisselwerking staan ​​met hun metalen oppervlak.

Op deze manier zijn ze in staat om bijvoorbeeld fosfor- en calciumalginaatbiopolymeren vast te houden. Dit wordt gedaan om een ​​medium, zoals een meer, van specifieke verbindingen te zuiveren.

Coprecipitatie en ijzerbron

IJzervijlsel vertegenwoordigt een andere bron van ijzer dan zijn zouten, roest, sulfiden en andere mineralen. Ze hebben ook het voordeel van een groter oppervlak, dat evenredig is met de reactiviteit of toevoeging; laatstgenoemde werkwijze kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd door co-precipitatie van ijzer.

Een polymeer kan ferromagnetisme of een andere eigenschap vertonen als het erin slaagt metallisch ijzer uit vijlsel in zijn structuur op te nemen. Maar ijzeren nanodeeltjes, die nog steeds duizenden malen kleiner zijn dan vijlsel, kunnen gemakkelijk hetzelfde doel bereiken.

Referenties

1. Wikipedia. (2019). IJzeren vullingen. Hersteld van: en.wikipedia.org
2. Mirko Pafundi. (2016, 11 augustus). IJzervijlsel in het water. Supermagnete. Hersteld van: supermagnete.de
3. Industrial Research Inc. (2016). IJzervullingen MSDS. Hersteld van: iron-filing.com
4. Staat Victoria. (sf). Scheiden van ijzeren vullingen, zout en zand. Hersteld van: primaryconnections.org.au
5. Natarajan P, Gulliver J., Arnold B. (2016) .Iron-deponeringstoepassing om de interne fosforbelasting in meren te verminderen. Afdeling Civiele Techniek, Milieu en Geo-engineering
6. Universiteit van Minnesota, Minneapolis.
7. AN Bezbaruah et al. (2009). Invangen van ijzeren nanodeeltjes in calciumalginaatkorrels voor grondwatersaneringstoepassingen. Journal of Hazardous Materials 166. 1339-1343.