Toepassing van ijzeroxidemagnetietpoeder
Toepassing van magnetisch poeder
Natuurlijke magnetiet Fe3O4 gebruikt voor olieboormaterialen en oliebodemmodders
Het type magnetiet kan breed worden toegepast voor boormaterialen, inclusief vers water, zout water en oliebodemmodders. Het kan worden gebruikt om te verhogen
de dichtheid van alle boren- en afrondingsmaterialen tot 25 lb/gal (3.0 s.g.). Het wordt meestal gebruikt in hoogdichtheidige, oliebodemmodders.
Vloeistoffen aangedikt met deze magnetiet bevatten minder vaststoffen per volume dan die aangedikt zijn met bariet, waardoor hogere boormodders mogelijk zijn
mogelijk. Het wordt vooral gebruikt in hoogdichte kill-vloeistoffen.
ijzeroxidemagnetiet gebruikt voor olieboring verwijdering van sulfiten en als aangedikte stof
Bij het boren naar ruwe olie wordt vaak waterbasaal slijk gebruikt als boormiddel. Dit wordt doorgaans gemaakt met stoffen zoals bariet en bentonietklei om goede gladheid te bieden. Onderzoek heeft zich gericht op andere materialen die voordelig en/of goedkoper kunnen zijn, maar vooral meer tolerant tegen de hoge drukken en temperaturen van hedendaagse boortechnieken. Voor dergelijke toepassingen wordt vaak een dichter materiaal gebruikt; een slijk met een hogere specifieke zwaarte. Bariet kan op een 1:1 basis worden vervangen door magnetiet en blijkt effectief te zijn. Onderzoek toonde aan dat de dichtheid kon worden verhoogd van 14,5 tot 14,9 ppg (d.w.z. een grotere dichtheid met een lagere hoeveelheid vaststoffen, wat kosten verlaagt). Er werd een vlakke reologie waargenomen en een superieur viscositeit-elasticiteitsprofiel genoteerd, wat betekent betere reiniging van gaten in het boormateriaal. De filtratieeigenschappen waren ook verbeterd ten opzichte van bariet, met bijna 30% minder filtraatvolume en 16% minder gewicht. Magnetiet kan ook in nanopartikelvorm worden gebruikt voor maatwerkboormiddelen, waarbij de yieldspanning en temperatuur een lineaire relatie hebben. Bovendien kan magnetiet in olie- en gasboring helpen bij het verwijderen van sulfiten. Net als de dichtheidverbeterende eigenschappen in waterbasaal slijk kan magnetiet analoog worden gebruikt als wegingmiddel bij het cementeren van de extractieputten.
ijzeroksid Fe3O4 magnetiet gebruikt voor katalyse van ammonia en hydrocarbons
de best bekende toepassing van magnetiet zwart zand is in de industriële schaal synthese van ammoniak door het Haber-Bosch (H-B) proces. Het H-B proces produceert ammoniak door atmosferisch stikstof te converteren met waterstof onder verhoogde temperaturen en drukken, waarbij een heterogene ijzerkatalysator wordt gebruikt. Magnetiet is het primaire grondstoffenmateriaal voor dit proces. Gemaald magnetiet wordt gedeeltelijk gereduceerd, waardoor het een deel van zijn zuurstof verliest, wat een katalysator oplevert met een kern van magnetiet en een buitenste laag van ferrooksid (FeO, würstite). Het voordeel van deze katalysator ligt in zijn porosititeit, en dus is het een zeer actief, hoogoppervlakte materiaal. Ammoniak is een belangrijke chemische grondstof en is een sleutelcomponent in de productie van kunstmest, en het gebruik van magnetiet in H-B biedt een goedkoop en betrouwbaar katalysator voor dit wereldwijd belangrijke proces.
Fe3O4 magnetiet gebruikt voor waterzuivering en waterbehandeling
Magnetiet is een natuurlijk voorkomende ijzeroxidemijn met toepassingen in verschillende industrieën, één gebruik is in waterreiniging: bij high gradient magnetic separation worden magnetietnanodeeltjes ingevoerd in verontreinigd water en binden ze zich aan de opgeschorde deeltjes (vaststoffen, bacteriën of plankton bijvoorbeeld) en zetten ze zich vast op de bodem van de vloeistof, waardoor de verontreinigingen kunnen worden verwijderd en de magnetietdeeltjes gerecycled en hergebruikt kunnen worden.
Magnetiet wordt uitgebreid gebruikt in waterzuivering en is samengevoegd tot polymere microsferen samen met styreen en divinylbenzeen om magnetische ionenuitwisselingsresins te produceren, wat een goede efficiëntie toont bij het verwijderen van giftige kobalt- en nitraatverontreinigingen uit water. In een installatie in Australië wordt micron-schaal magnetiet gebruikt als reagens in zuivering en verduidelijking van water, waardoor drinkwater wordt geproduceerd uit laagkwalitatief grond- en oppervlaktewater. De problemen gerelateerd aan een ‘beladen’ reagens dat moeilijk te verwijderen was, werden opgelost door de magnetische aard van het magnetiet. Chlorogehydrocarboneën kunnen uit water worden verwijderd via bacteriën die zijn geadsorbeerd op magnetiet, wat daarna kan worden verwijderd met behulp van een magnetisch veld.
In termen van de meest geavanceerde filtratieprocessen voor het meest verontreinigde water wordt magnetiet vaak gebruikt in combinatie met andere verbindingen. Totaal organisch koolstofresten kunnen in zuur afvalwater in slechts twee uur met bijna twee derde worden gereduceerd door het aanwezig zijn van magnetiet als co-catalysator naast conventionele ijzeroxide, bij kamertemperatuur. Daarnaast kan magnetiet, wanneer gecombineerd met de gerelateerde verbinding hematiet, 75% van de organische koolstofresten uit afvalwater van cosmetische productie verwijderen, met het extra voordeel van bijna volledig het verwijderen van opgeloste stikstofsoorten.
Verdere toepassingen van magnetiet in filtratieprocessen omvatten de verwijdering van hexavalleent uranium uit bodem wanneer vergezeld door metaal reducerende bacteriën Ochrobactrum, waarbij het aanwezig zijn van magnetiet heeft aangetoond te helpen bij de immobilisatie van het uranium - met significante minder verwijderbaarheid gerapporteerd zonder het aanwezig zijn van magnetiet. Magnetiet heeft aangetoond te helpen bij de anaërobe vertering van zuivelafvalwater.
ijzeroxide Fe3O4 magnetiet gebruikt voor medische toepassingen
Magnetiet wordt breed gebruikt in het medische veld. DNA is succesvol geëxtraheerd uit karnemelkzaden door gebruik te maken van magneet en magnetiet-silica compositen, die beiden beter presteerden dan commercieel verkrijgbare DNA-extractiekits. De extractie met behulp van zwart oxide van magnetiet was hoogopbrengend en resulteerde in extracten die geschikt waren voor enzymatische digestie en het polymerase chain reaction proces. Magnetietpoeder op de schaal van 5 micron wordt gebruikt als kleurstof in gekleurd gelatine voor de bepaling van proteolytische activiteit - de afbraak van eiwitten in kleinere polypeptiden en/of aminozuren.
Contrastmiddelen voor Magnetische Resonantie Imaging (MRI) worden vaak genoemd als hogefficaciteitstoepassingen voor magnetiet wegens hun superparamagnetische eigenschappen - ze worden magnetisch binnen het sterke magnetische veld van het MRI-apparaat, maar verliezen deze magnetisme wanneer het veld niet meer wordt toegepast, en zijn zeer detectabel.
ijzeroxide Fe3O4 magnetiet gebruikt voor energie-toepassingen
Hoewel magnetiet zijn mogelijkheden heeft getoond in de winning van fossiele brandstoffen, zijn er enkele voorbeelden waarbij het wordt gebruikt bij de productie van bruikbare energie op een duurzamere manier. In een microbiele brandstofcel wordt bruikbare brandstof geproduceerd wanneer elektriciteit door een specifieke bacterierijke elektrolyt wordt geleid, op een soortgelijke manier als waarop waterstof wordt geproduceerd door elektrolyse. Het is geconstateerd dat het toevoegen van magnetiet aan zo'n systeem uitstekende prestaties biedt voor de zuurstoftransportstappen, wat leidt tot een algemeen hogere systeemefficiëntie. Bovendien blijkt het aanwezige magnetiet ook effectief te zijn bij het verwijderen van rioolzuigmodder - mocht het systeem besmet water gebruiken. Magnetietgebonden lipasen zijn getoond als efficiënte producenten van biodieselbrandstof, net zoals andere lipasen. Kritisch echter is dat schimmel- en niet-probiotische bronnen van lipasen worden geassocieerd met schadelijke bijproducten, terwijl probiotische lipasen niet bekend staan om hun stabiliteit en dus efficiëntie in vergelijking met hun schimmelachtige tegenhangers. De immobilisatie van deze probiotische lipasen op magnetiet resulteert in een superieure werkende system.