Способ получения ферромагнитной жидкости

Способ получения ферромагнитной жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в мйгнитожидкостных герметизаторах, подшипниках, смазочных узлах, при сепарации руд, в медицинской диагностике и лечении и др. Сущность изобретения: в смесь водных растворов солей двухи трехвалентного железа при перемешивании добавляют из баллона газообразный аммиак. Затем в полученную смесь вводят жидкость-носитель - керосин, содержащий стабилизатор. Причем жидкость-носитель со стабилизатором предварительно готовят, подогревая керосин до и вводя в него при интенсивном перемешивании гидрооксид натрия и олеиновую кислоту. Затем удаляют водный слой, содержащий растворенный газообразный аммиак и небольшие количества избыточных концентраций ионов двухвалентного железа. 1 табл. W Ё

сОюз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4916035/03 (22) 26.11.90 (46) 07.01.93. Бюл. М 1 (71) Харьковский центр научно-технического творчества молодежи "Практика" (72) Т.А.Оноприенко, А.З.Кафтанов, Л.В.Долженко, Е.В.Ан дреев, А.В.Он оп риенко. Ю.И,Долженко и В.А.Голодняк (56) Авторское свидетельство СССР

М 833545, кл, С 01 G 49/08, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Гч 1503589, кл. Н 01 F 1/28, 1989. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРРОМАГНИТНОЙ ЖИДКОСТИ (57) Использование: в магнитожидкостных герметиэаторах, подшипниках, смазочных

Изобретение относится к химии неорганических соединений и может использоваться в магнитожидкостных герметизаторах, подшипниках, смазочных узлах, при сепарации руд, в медицинской диагностике и для лечения, а также во многих других областях науки и техники.

Действие устройства уплотняющего узла с магнитной жидкостью основывается на образовании и удержании кольцевого слоя магнитной жидкости на аксиально перемешивающем валу в зоне сильного магнитного поля, формируемого постоянными магнитами и ферромагнитными концентраторами поля, Продольный перепад. удерживаемого давления определяется средней намагниченностью жидкости и напряженностью магнитного поля в межполюсном зазоре.

Имеются сведения об успешном примене,. Ы„„1786003 А1 (я)5 С 01 G 49/08, Н 01 E 1/28 узлах, при сепарации руд, в медицинской диагностике и лечении и др. Сущность изобретения: в смесь водных растворов солей двух- и трехвалентного железа при перемешивании добавляют из баллона газообразный аммиак. Затем в полученную смесь вводят жидкость-носитель — керосин, содержащий стабилизатор, Причем жидкость-носитель со стабилизатором предварительно готовят, подогревая керосин до

70-75"Ñ и вводя в него при интенсивном перемешивании гидрооксид натрия и олеиновую кислоту. Затем удаляют водный слой, содержащий растворенный газообразный аммиак и небольшие количества избыточных концентраций ионов двухвалентного железа. 1 табл. нии магнитожидкостных герметизаторов в уплотнении реакторов для биохимической технологии.

Уплотняющие слой магнитные жидкости могут выполнять одновременно и функции жидких подшипников, Силы магнитной левитации способствуют удерживанию вращающегося вала в центральном симметричнем положении, а также стабилизируют жидкостные системы торцевого подвеса вращающихся или линейно перемещающихся узлов, Использование магнитных жидкостей на основе смазочных масел и специальных поверхностно-активных веществ обеспечивает одновременно эффективную смазку трущихся поверхностей.

Полезные ископаемые можно разделить по плотности в случае нахождения их совместно с ферромагнитной жидкостью (ФМЖ) в

1786003

25

55 неравномерном магнитном поле. Использование ФМЖ в медицине открывает большие возможности. Введение в ФМЖ лекарств позволяет с помощью магнита вводить и удерживать необходимое время лекарства непосредственно в данной области организма. Несмотря на возможное широкое применение ФМЖ промышленное его получение отсутствует в связи с тем, что предлагаемые способы сложны и длительны для случая промышленного исполнения, а также экологически грязные.

Известен способ получения ФМЖ, включающий получение магнетита из водных растворов солей двух- и трехвалентного железа в среде аммиака и стабилизацию путем добавления к осадку при перемешивании и нагревании раствор олеиновой кислоты в керосине, обеспечивается соотношение по весу магнетит- олеиновая кислота; керосин 67:13:20. Получают концентрат

ФМЖ в виде густой маслянистой массы, отделяющейся от водной фазы.

Недостатком данного способа является сложность и длительность получения ФМЖ, так как получение проводится в несколько стадий.

Другим недостатком способа является то, что данная технология экологически грязная, так как отделяющаяся водная фаза содержит непрореагировавший аммиак в значительных количествах, а также соли двухвалентного железа, которые берутся в избытке.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ получения ферромагнитной жидкости, включающий образование магнетита и его стабилизацию путем смешивания раствора солей двух- и трехвалентного железа, избытка водного растьора аммиака и стабилизатора в среденосителе, при этом получение магнетита и

его стабилизацию ведут одновременно в одном объеме при температуре 20-22 С, в качестве стабилизатора используют олеат натрия.

Недостатками данного способа является его сложность, так как в случае непрерывного получения ФМЖ, возникает необходимость приготовления заново раствора солей двух- и трехвалентного железа, а также прибавление раствора аммиака, являющегося в больших количествах вредным для здоровья людей, данная технология экологически грязная, так как отделяющаяся водная фаза содержит непрореагировавший аммиак, соли аммония с хлоридом и сульфатом, а также соли двухвалентного железа. Все это идет в отходы и трудно поддается утилизации, В связи с этим рассматриваемые технологии не могут служить основой для создания промышленной, относительно чистой технологии получения так необходимой ФМЖ. Кроме того, в известном способе расходуется значительное количество воды за счет приготовления растворов соли олеиновой кислоты и солей железа.

Целью изобретения является упрощение процесса при одновременном повышении его экологичности.

Поставленная цель достигается тем, что по способу получения ФМЖ, включающему образование магнетита и его стабилизацию путем смешения растворов солей двух- и трехвалентного железа со стабилизатором в жидкости-носителе, причем в качестве жидкости-носителя используют керосин, а образование магнетита и его стабилизацию осуществляют в одном объеме при 20-22 С, согласно изобретению, сначала проводят смешение растворов солей двух- и трехвалентного железа с газообразным аммиаком, а затем в полученную смесь добавляют жидкость-носитель. содержащую стабилизатор, приготовленный посредством добавления при температуре 70-75 С в жидкость-носитель гидроксида натрия и олеиновой кислоты.

Способ осуществляют следующим образом, В смесь водных растворов солей двух- и трехвалентного железа при перемешивании добавляют из баллона газообразный аммиак. Затем в полученную смесь вводят жидкость-носитель, а именно керосин, содержащую стабилизатор. Причем жидкость-носитель со стабилизатором предварительно готовят следующим образом.

Керосин нагревают до 70-75 С, после чего в него при интенсивном перемешивании добавляют гидроксид натрия и олеиновую кислоту, Процесс ведут до образования однородной массы смеси.

Затем удаляют водный слой, содержащий растворенный газообразный аммиак и . небольшие количества избыточных концентраций ионов двухвалентного железа, : Полученная ферромагнитная жидкость совместно с водной фазой, содержащей растворенный газообразный аммиак и небольшие количества избыточных ионов двухвалентного железа, поступает в сепаратор для разделения водной и керосиновой фаэ. Керосиновую фазу, предста an я ющую магнетит и стабилизатор, нагревают при температуре 95-100 С для удаления остатK0s воды.

1786003

Значения намагниченности насыщения ФМЖ

Составитель Т.Оноприенко

Техред М.Моргентал Корректор С.Юско

Редактор

Заказ 224 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Использование изобретения для получения ферромагнитной жидкости позволяет, по сравнению с существующим, сделать способ экологически чистым, а также значительно упростить и удешевить за счет уменьшения потребления аммиака и технической воды.

Пример. Для доказательства поставленной цели авторами была проведена серия опытов получения ФМЖ. Ставилась цель получения ФМЖ с намагниченностью насыщения (4) порядка 8,0-8,5 Гс.

С целью образования ФМЖ с 4 = 8,08,5 Гс смешивались при интенсивном. перемешивании водные растворы солей двухвалентного железа (69,5 г FeS04 7Н20 в 500 мл воды} и трехвалентного железа (135 г ЕеС!у 6Н20 в 500 мл воды), подавался газообразный аммиак до рН = 12. Затем в полученную смесь добавлялось 450 мл керосина, содержащего стабилизатор, приготовленный посредством добавления при температуре 70 — 75ОС в керосин гидроксида натрия и олеиновой кислоты. Полученная смесь перемешивалась 30 мин. после чего отслаивалась в течение 5-10 мин, Нижний водный слой декантировался, верхний представлял собой ФМЖ в керосине.

Анализ на устойчивость показал, что полученная магнитная жидкость по предлагаемому способу не разрушается при центрифугировании в течение 1 ч, при факторе разделения 8000. при длительном выдерживании в неоднооодном магнитном поле с

104 А 2

5 Результаты измерений намагниченности насыщения полученных жидкостей приведена в таблице.

Анализ полученных данных показывает, что предлагаемый способ получения ФМЖ

10 с заданными характеристиками хорошо воспроизводится, а также прост в исполнении и не требует больших затрат времени.

Формула изобретения

15 1. Способ получения ферромагнитной жидкости, включающий смешение растворов солей двух- и трехвалентного железа с аммиаком в присутствии стабилизатора в жидкости-носителе — керосине при 20-22 С, 20 отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и улучшения его эколо-. гичности, сначала проводят смещение растворов двух- и трехвалентного железа с газообразным аммиаком, а затем в получен25 ную смесь добавляют жидкость-носитель, содержащую стабилизатор.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что стабилизатор вводят s жидкость при 70-75 С, а в качестве стабилизатора

30 используют гидроксид натрия и олеиновую кислоту.