niedziela, 31 stycznia 2016

Ostatnio w laboratorium (49.)

Ostatnio w laboratorium wykonywałem reakcję redukcji grupy nitrowej pyłem żelaznym, i po jej zakończeniu postanowiłem przeprowadzić jeszcze jeden prosty, acz zaskakujący eksperyment.

Standardowym sprzętem laboratoryjnym jest mieszadło magnetyczne. Wewnątrz podstawki, często z możliwością podgrzewania, działa magnes który oddziałuje na mieszadło mające postać podłużnej kapsułki. Wirujący magnes w podstawce wymusza wirowanie mieszadełka a zawartość naczynia z takim mieszadełkiem jest intensywnie mieszana.
I otóż widząc jak pył użyty w reakcji czepia się mieszadełka, zastanowiłem się jak wyglądają linie pola magnetycznego podstawki. Położyłem więc na mieszadło kartkę i szalkę Petriego, po czym sypnąłem odrobinę pyłu, który ułożył się w polu w formie podłużnych pasm i prętów:





Pod wpływem pola magnetycznego opiłki sama nabierają magnetyczności. Każdy staje się małym magnesem i ma skłonność przyciągać przeciwny biegun innego, przez co drobne cząstki sklepiają się w sznury. Wskutek samoorganizacji pył żelazny formuje cienkie igły ustawione równolegle do pola i oddzielone pustymi przestrzeniami. Nad biegunami, gdzie linie pola przecinają płaszczyznę pod kątem prostym, tworzy się struktura najeżonych kolców:
Samo uwidocznienie statycznej struktury nie było jednak tak ciekawe, jak zachowanie się pyłu po włączeniu mieszadła:

Igiełki namagnesowanych cząstek zlepiły się w płaski, harmonijkowaty kształt, który nawet przy wysokiej prędkości wirowania zachowywał integralność.

8 komentarzy:

  1. Przyznam, że bardziej zaciekawiły mnie te statyczne struktury. Czy byłoby możliwe stworzyć takie wielkości człowieka? Jak w ogóle reagują one na dotyk?

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Są dosyć miękkie, po mocniejszym tknięciu przełamują się a ich materiał rozdziela się na sąsiednie. Wielkość zależy od siły magnesu, więc raczej trudno by było stworzyć bardzo duże.

      Usuń
    2. Wygląda na to, że próbowano już wykorzystywać reakcję magnetycznych proszków w sztuce. Kilka instalacji opartych o magnetyzm stworzył Davide Borani.

      Usuń
    3. O, nie znałam. Dzięki. :) Wiem, że byli artyści co tworzyli przy pomocy ferrofluidu, przy tym słyszałam o pracy gdzie ferrofluid podążał za ręką widzów. Aczkolwiek ani jej nie widziałam, ani nawet nie wiem, kto miałby ją zrobić. Ciekawe rozwiązanie znaleźli też twórcy zegara ferrofluidowego. Z samym proszkiem niewiele rzeczy kojarzę, ale widać jest to po raczej kwestia braku poszukiwań z mojej strony.

      Usuń
  2. W sklepach Tiger ostało się jeszcze trochę klepsydr, które zamiast piasku mają opiłki, a podstawa do takiej klepsydry ma wbudowany magnes. Można więc pobawić się tymi trójwymiarowymi "jeżami" do woli, i patrzeć jak fajnie się rozsypują po odsunięciu magnetycznej postawy ^^

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. W sumie to jak zestawy z fiolką z ferrofluidem i kilkoma magnesami. Tylko chyba mniej brudzące ;)

      Usuń
  3. Trafiłam na wpis o dakyloskopii i moje pytanie brzmi, czego najlepiej użyc w celu ujawnienia odcisku na skórze?

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Na ludzkiej?

      Wedle tego artykułu:
      http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1355030607000226
      na skórze żyjącej osoby najlepiej sprawdzał się czarny proszek magnetyczny, zaś na skórze martwej osoby metoda z tlenkiem osmu (najwidoczniej nie testowano tej metody na żywych).

      Usuń