تبیان، دستیار زندگی
روش تهیه: 9/19 گرم FeCl2(H2O)4 را در 50 میلیلیتر اسید کلریدریک 2 مولار حل کنید. این ماده به راحتی در اسید کلریدریک حل می شود. اما محلول حاصل به سادگی با اکسیژن واکنش میدهد بنابر این باید محلول را در زمان آزمایش تهیه و بلافاصله از آن استفاده کرد. هر بار...
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

چگونه یك سیال مغناطیسی بسازیم؟

چگونه یك سیال مغناطیسی بسازیم؟

مواد و تجهیزات مورد نیاز

مواد

1- اسید کلریدریک2 مولار

روش تهیه: 21 میلی اسید کلریدریک غلیظ را در 250 میلی لیتر آب رقیق کنید.

2- محلول 2 مولار FeCl2(H2O)4 در اسید کلریدریک 2 مولار

3- محلول 1 مولار FeCl3(H2O)6 در اسید کلریدریک 2 مولار

روش تهیه: 1/54 گرم ازFeCl(HO)  را در 200 میلی لیتر اسید کلریدریک 2 مولار حل کنید. این ترکیبات به کندی در هم حل می شوند. هر بار آزمایش به 4 میلی لیتر از این محلول احتیاج دارد.

4- محلول آمونیاک 1 مولار در آب

روش تهیه:

5- محلول 25 درصدی تترا متیل آمونیوم هیدروکسید در آب

روش تهیه:

تجهیزات

  1. بشر 100 و 200 میلی لیتری
  2. ظرف پلاستیکی توزین
  3. دستکش یک بار مصرف
  4. مگنت _ آهنربا
  5. همزن مغناطیسی
  6. آب فشان
  7. پیپت
  8. بورت

·توجه: محلول های آهن باید کاملا به صورت شفاف و عاری از هر گونه ذره ی حل نشدهای باشند و در ظرفی در پوشدار نگهداری شوند.

·توجه: سیالات مغناطیسی می توانند روی هر نوع پارچه ای لکه هایی دایمی از خود به جا بگذارند.

·توجه: اگر چه محلول یک مولار آمونیاک نسبتا رقیق است، اما توجه داشته باشید که آمونیاک یک باز قوی است.

·توجه: با محلول های تهیه شده می توان این آزمایش را 50 بار تکرار کرد.

چگونه یك سیال مغناطیسی بسازیم؟

شرح آزمایش

1-پیش از این که آزمایش را آغاز کنید، به رنگ محلول آهن (II) توجه کنید زیرا به آرامی با اکسیژن واکنش داده و تبدیل به آهن (III) می شود. رنگ محلول های آهن (II) (سمت راست) و آهن (III) (سمت چپ) در شکل نشان داده شده است.

2-درون یک بشر 100 میلی لیتری، 4 میلی لیتر از محلول FeCl3 و 1 میلی لیتر از محلول FeCl2 اضافه کنید. درون بشر یک مگنت بیندازید و آن را روی همزن مغناطیسی (Stirrer) قرار دهید تا محلول هم بخورد

3-ضمن هم خوردن محلول، 50 میلی لیتر از محلول آمونیاک را طی 5 دقیقه به آرامی به آن اضافه کنید (می توانید از بورت برای اضافه کردن قطره قطره ای آمونیاک به ظرف بشر استفاده کنید). بعد از مشاهدهی رسوب های اولیه قهوه ای رنگ، رسوب های سیاه رنگ تشکیل می شوند ( آهن مغناطیسی).

4- همزن مغناطیسی ( استیرر) را خاموش کنید و با استفاده از یک آهن ربای قوی، به سرعت مگنت را از کنار دیواره ی بشر بیرون بکشید. قبل از این که مگنت به آهن ربا بچسبد، آن را با انبر یا دستتان بگیرید (طی انجام آزمایش از دستکش استفاده کنید).

5- اجازه بدهید ذرات مغناطیسی ته نشین شوند. برای این منظور می توانید از یک آهنربا در زیر بشر استفاده کنید

6- مایع شفاف روی ذرات را به دقت و بدون از دست دادن مقدار زیادی از ذرات مغناطیسی سر ریز کرده و دور بریزید. برای این منظور بهتر است آهنربا را در زیر بشر نگه دارید

7- جامدات تهیه شده را به ظرف توزین منتقل کنید. برای انتقال بهتر ذرات میتوانید با کمک یک آبفشان بخش های داخلی بشر را بشورید.

8- برای نگه داشتن مایع مغناطیسی (فروفلوید) در ته ظرف توزین، از یک آهنربای قوی استفاده کنید.

9- آب روی ذرات را سر ریز کنید تا جایی که آب تمیز به نظر برسد. دوباره ذرات مغناطیسی را با آب بشویید و آب را سرریز کنید. عمل شستن را سه بار انجام دهید

10-دو میلی لیتر از محلول تترا متیل آمونیوم هیدروکسید را به ظرف توزین اضافه کنید و با استفاده از همزن شیشه ای، حداقل به مدت یک دقیقه آن را هم بزنید تا ذرات در محلول به صورت معلق درآیند (باز هم از یک آهن ربای قوی برای ته نشین کردن ذرات در ته ظرف توزین استفاده کنید). مایع سیاه رنگ را سر ریز کنید و دور بریزید. آهنربای قوی را دور ظرف حرکت دهید و دوباره مایع را سرریز کنید. اگر ذرات مغناطیسی شکل سوزنی به خود نگرفته اند، بار دیگر آهنربا را به دور ظرف حرکت دهید و مایع اضافی را سرریز کنید.

11-وقتی یک آهن ربا را زیر ذرات مغناطیسی به حرکت در می آورید، چه اتفاقی رخ می دهد؟ اگر شما از یک آهنربای بسیار قوی استفاده کنید، میتوانید نتایج جالبی از تغییر فاصله آهنربا با ظرف مشاهده کنید.

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تنظیم: نسرین صادقی