LIMAILLE DE FER: PROPRIÉTÉS, MODE DE FABRICATION, TOXICITÉ, UTILISATIONS - CHIMIE - 2025

La limaille de fer est un matériau constitué de petites particules de fer métallique. Les particules sont suffisamment petites pour ressembler à du sable noir, qui présente des propriétés très intéressantes en réponse à leur interaction avec un champ magnétique.

De plus, ce sable ou limage est souvent mélangé à d'autres substances pour créer ce qu'on appelle un fluide ferromagnétique. Celui-ci se comporte comme s'il s'agissait d'un porc-épic ou d'un hérisson noir; ou, au contraire, s'il est recouvert d'un polymère, il donne l'impression que la masse formée prend une vie propre sous les stimuli des aimants.

De la limaille de fer sur un aimant. Source: Aney via Wikimedia Commons.

L'image ci-dessus montre un produit aggloméré de l'attraction ressentie par la limaille de fer vers un aimant. Cette propriété lui a servi à être utilisée depuis des temps immémoriaux dans l'académie comme un manifeste du magnétisme; soit à l'école primaire et au collège.

Le limage de fer doit être traité ou considéré comme un autre moyen physique de disposer le métal. Par conséquent, vous pouvez vous attendre à ce que vos applications tournent autour de petites particules, telles que des polluants, dans de petits espaces ou de grandes surfaces.

Propriétés de la limaille de fer

Les propriétés de la limaille de fer, provenant de gros morceaux de fer, sont exactement les mêmes que celles du métal. Certaines de ces propriétés sont les suivantes:

-C'est un solide magnétique aux reflets métalliques et grisâtres.

-Insoluble dans l'eau et les solvants organiques qui ne présentent pas d'acidité.

-Il est sensible à l'oxydation s'il est exposé trop longtemps à l'air et à l'eau.

-En raison de sa plus grande surface, il peut facilement s'enflammer s'il entre en contact avec des températures élevées.

-Ses points de fusion et d'ébullition sont respectivement de 1535 et 3000 ° C.

-La densité de ces dépôts est de 7,86 g / mL.

-Bien que ce ne soit pas une propriété physique, la taille de ses particules varie en fonction de la méthode avec laquelle elles sont produites et de la façon dont elles sont traitées.

Comment sont-ils fabriqués?

Pour fabriquer ou créer de la limaille de fer, suivez une série d'étapes relativement simples.

Couper

Il commence par un morceau de fer à partir duquel ses particules seront obtenues. Si ladite pièce est tubulaire, une fraise est utilisée; et s'il est plat, un radial pour poncer la surface, comme une feuille de bois qui dégage de la sciure.

Tamisage

Les particules obtenues par l'une quelconque des techniques ou outils utilisés dans la découpe du métal peuvent être de tailles très différentes. Il est souhaitable que les dépôts ne contiennent que les plus petites particules; par conséquent, ils sont tamisés pour séparer la poudre des plus gros morceaux ou cristaux.

Plus le tamis est raffiné, plus les particules sont petites et plus la limaille est fine. Cependant, à des fins d'apprentissage, une passoire de cuisine typique est suffisante.

Lavé

Enfin, la limaille de fer est lavée.

Une méthode consiste à les immerger dans l'eau et, au fond du récipient, à placer un aimant pour séparer les impuretés de la limaille afin que les premières restent en suspension; et ainsi, décanter avec le reste de l'eau. Cette procédure est répétée plusieurs fois jusqu'à ce que les dépôts soient considérés comme suffisamment grisâtres.

L'inconvénient de la méthode précédente est que l'eau favorise l'oxydation de la limaille dans la rouille.

Une autre méthode, contrairement à la première, utilise de l'huile minérale ou de la glycérine. L'huile aide à éliminer la rouille ou la rouille des limailles par agitation mécanique. La suspension est laissée au repos pour que les dépôts se déposent au fond. Une fois que cela est fait, l'huile sale est décantée et la procédure est répétée plusieurs fois jusqu'à ce que les limailles soient propres.

L'avantage de l'utilisation de l'huile est qu'une plus grande résistance à l'oxydation est garantie. C'est également un moyen approprié de conserver les documents en stockage. Au moment de leur utilisation, ils sont placés sur du papier absorbant autant de fois que nécessaire jusqu'à ce qu'ils ne le tachent pas.

Toxicité

La limaille de fer ne représente aucun danger pour le corps; du moins, pas dans des situations normales, et en l'absence de températures élevées ou de produits chimiques qui réagissent violemment avec le fer.

Parce qu'ils sont si petits, ils peuvent facilement glisser à travers les narines ou les yeux, provoquant une irritation. Cependant, la limaille de fer n'a pas une forte absorption dans la peau, donc aucun effet négatif possible n'a été signalé.

Applications

Expérience des lignes de champ magnétique

La limaille de fer est très sensible au champ magnétique des aimants. Chaque particule de fer se comporte comme un petit aimant qui s'aligne pour ou contre les pôles nord et sud de l'aimant central.

Ainsi, une particule de fer attire et repousse l'autre, résultant en des motifs circulaires (dans les papiers) ou sphériques (dans des fluides tels que l'eau et l'huile) caractéristiques. Dans l'image ci-dessous, par exemple, vous pouvez voir comment la limaille de fer est alignée dans le champ magnétique résultant sur les deux pôles d'un aimant.

La limaille de fer interagit avec le champ magnétique d'un aimant. Source: Newton Henry Black.

Encore plus intéressant est de développer l'expérience avec des limailles (également appelées copeaux) immergées dans un fluide. L'aimant semble avoir le pouvoir de leur donner une vie propre et les motifs obtenus sont plus surprenants.

Adsorbant

La limaille de fer peut avoir une affinité pour certains composés, qui interagissent électroniquement avec leur surface métallique.

De cette manière, ils sont capables de retenir, par exemple, des biopolymères de phosphore et d'alginate de calcium. Ceci est fait dans le but de purifier un milieu, tel qu'un lac, de composés spécifiques.

Coprécipitation et source de fer

La limaille de fer représente une source de fer différente de celle de ses sels, rouilles, sulfures et autres minéraux. Ils présentent également l'avantage d'une plus grande surface, qui est proportionnelle à sa réactivité ou à son ajout; ce dernier procédé peut être réalisé, par exemple, par coprécipitation du fer.

Un polymère peut présenter un ferromagnétisme ou une autre propriété s'il réussit à incorporer du fer métallique dans sa structure à partir de limaille. Cependant, les nanoparticules de fer, toujours des milliers de fois plus petites que les dépôts, peuvent facilement atteindre ce même objectif.

Références

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