Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Ferrofluid: Syntese af magnetisk pulver

De fleste kender den klassiske stangmagnet fra laboratoriet som en sjov demonstration af magnetisme. En stangmagnet består af et permanent magnetisk materiale, som enten frastødes eller tiltrækkes af et andet magnetfelt, der eventuelt kunne komme fra en anden stangmagnet.

Permanente magnetiske materialer findes dog gemt mange steder i moderne teknologi da de kan bruges til at omsætte elektrisk energi til mekanisk energi. Dette sker i vindmøller, elektriske biler og sågar højtalerne i din telefon. Her er magneterne blot meget mindre end den klassiske stangmagnet.

I denne øvelse syntetiseres et magnetisk pulver bestående af jernoxidet maghemit (γ-Fe2O3). Dette fremstilles ved en spontan forbrændingsreaktion (også kaldet autocombustion), som giver partikler i meget små størrelser (på nano til mikro skala). Øvelsen er et klassisk eksempel på en fast-stof reaktion og indeholder stofmængdeberegning for at bestemme udbyttet af reaktionen. Desuden giver den et godt indblik i hvordan man som kemiker ønsker at styre opbygning af det fremstillede produkt for derved at styre dets egenskaber. Hvis de fremstillede partikler er tilstrækkeligt små, vil det være muligt at lave en ferrofluid, der opfører sig som en magnetisk væske.

Sammenspillet mellem syntese, produkt og fysiske egenskab er essentielt i nyere forskning i uorganisk kemi og materialekemi. Øvelsen kunne lægge op til et forløb om magnetiske materialer og vil derfor kunne give et tæt sammenspil mellem kernestoffet i fysik og kemi. I denne forbindelse tilbydes også et oplæg omhandlende magnetisme.

Sted

Institut for Kemi, Langelandsgade 140, 8000 Aarhus C

Bygning 1510

Dato(er) hvor besøget udbydes

Find dato i besøgskalenderen i menu til venstre

Tidsramme

Den samlede øvelse strækker sig over en halv dag med mulighed for forlængelse

Til læreren og elevernes forberedelse

Forud for besøget gives en øvelsesvejledning, der skal læses.

Beskrivelse af forløbet

En typisk dag ser ud som følgende (tiderne er vejledende):

  • 8.30:           Ankomst ved hovedindgangen
  • 8.30-09.00:  Introduktion til øvelsen og
                       materialekemi
  • 09.00-11.00: Øvelsen udføres (laboratoriedel)
  • 11.00-12.00: Oplæg om magnetisme (kan udelades)
  • 12.00-12.30: Frokost
  • 12.30-13.30: Oplæg omkring studieliv

Der vil være mulighed for både at spise medbragte madpakker og købe mad i kantinen.