Zastosowanie proszku magnetycznego zeksydanu żelaza

Zastosowanie proszku magnetycznego

Naturalny ektsydan Fe3O4 stosowany w płynach do wiercenia ropy i glinie olejowej

Rodzaj ekstydanu może być szeroko wykorzystywany w płynach do wiercenia, w tym wodzie słodkiej, wodzie morskiej i glinie olejowej. Może być używany do zwiększenia

gęstości wszystkich płynów do wiercenia i końcowych do 25 funtów/gal (3.0 s.g.). Najczęściej stosowany jest w glinach o wysokiej gęstości, na bazie ropy.

Płyny zaciemnione tą magnetytą zawierają mniej stałych według objętości niż te zaciemnione baritem, co umożliwia osiągnięcie wyższych wag ścieków

możliwe. Jest szczególnie przydatne w płynach o wysokiej gęstości.

tlenek żelaza magnetyt używany do usuwania siarczanów podczas wiertnic i jako środek ważący

W czasie wiercenia ropy naftowej często używa się wody z gliną jako płynu do wiercenia. Zazwyczaj przygotowywany jest on za pomocą związków takich jak barit i gliny bentonitowe, aby zapewnić dobrą właściwość smarującą. Badania skupiały się na innych materiałach, które mogą być korzystne i/lub tańsze - ale przede wszystkim bardziej odporne na wysokie ciśnienia i temperatury stosowane w dzisiejszych procesach wiercenia. W przypadku takich zastosowań używa się zwykle gęstszych materiałów; gliny o większej gęstości. Barit można zastąpić magnetytem w proporcji 1:1, co działa efektywnie. Badania wykazały, że gęstość można zwiększyć z 14,5 do 14,9 funta na galon (tj. większa gęstość przy mniejszej ilości ciał stałych, co obniża koszty). Zaobserwowano płaską reologię oraz lepszy profil lepkości-elasticzności, co oznacza lepsze czyszczenie otworów w narzędziach do wiercenia. Właściwości filtracji były również ulepszone w porównaniu do baritu, z około 30% mniejszym objętościowo filtratem i o 16% mniejszą wagą. Magnetyt może być również używany w postaci nanopartycuł dla specjalnie dopasowanych płynów do wiercenia, gdzie naprężenie plastyczne i temperatura mają liniowe zależności. Ponadto, w wierceniu ropy i gazu, magnetyt może pomagać w usuwaniu siarczanów. Podobnie jak w przypadku zwiększania gęstości w glinie wodnej, magnetyt może być używany analogicznie jako ciężarka w cementowaniu studni eksploatacyjnych.

tlenek żelaza Fe3O4 magnetyt stosowany do katalizacji amonaku i węglowodanów

najlepiej znana aplikacja magnetytu czarnej piasku to synteza amonaku na wielką skalę przemysłową za pomocą procesu Habera-Boscha (H-B). Proces H-B produkuje amonak poprzez konwersję atmosferycznego azotu z wodorem przy podwyższonych temperaturach i ciśnieniach, wykorzystując heterogeniczny katalizator żelazny. Magnetyt jest podstawowym materiałem surowcowym dla tego procesu. Zmielony magnetyt jest częściowo redukowany, pozbywając się części jego tlenku, co daje katalizator o rdzeniu magnetytowym otoczonym warstwą tlenku feranu (FeO, würstyt). Przewaga tego katalizatora wynika z jego porowatości, a więc jest to bardzo aktywny materiał o dużym polu powierzchniowym. Amonak jest głównym surowcem chemicznym i kluczowym składnikiem w produkcji nawozów, a użycie magnetytu w procesie H-B zapewnia taniej i niezawodnej katalizatora dla tego globalnie ważnego procesu.

Fe3O4 magnetyt używany do oczyszczania wody i obróbki wody

Magnetyt to naturalnie występujący mineral tlenku żelaza z zastosowaniami w kilku przemysłach. Jeden z sposobów jego wykorzystania to oczyszczanie wody: w separacji magnetycznej o wysokim gradientzie magnetytu, nanocząstki magnetytu wprowadzone do zanieczyszczonej wody połączą się z zawieszonymi cząstkami (np. stałe osady, bakterie lub plankton) i osiadną na dnie cieczy, co umożliwia usunięcie zanieczyszczeń oraz recykling i ponowne użycie cząstek magnetytu.

Magnetyt został powszechnie zastosowany w oczyszczaniu wody i przekształcony w polimerowe mikrokule razem ze styrenem i divinylbenzenem do produkcji magnetycznych żywic wymiany jonowej, które wykazują dobrą efektywność w usuwaniu toksycznych kontaminantów, takich jak kobalt i nitraty z wody. W zakładzie w Australii mikroskalowy magnetyt został użyty jako reagent w oczyszczaniu i澄清 wody, produkując pitną dostawę z niskojakościowych wód podziemnych i powierzchniowych. Problemy związane z trudnym usunięciem 'zasilonego' reagenta zostały rozwiązane dzięki naturze magnetycznego magnetytu. Chlorowane węglowodory mogą być usuwane z wody za pomocą bakterii adsorbowanych na magnetycie, które następnie mogą zostać usunięte przy użyciu pola magnetycznego.

W przypadku najbardziej zaawansowanych procesów filtracji dla najbardziej zanieczyszczanej wody często używa się magnetytu razem z innymi złożonymi. Całkowite resztki węglowodanów organicznych mogą być zmniejszone o prawie dwie trzecie w odpadowych wodach kwasowych już po dwóch godzinach dzięki obecności magnetytu jako współkatalizatora wraz z konwencjonalnym tlenkiem żelaza, przy temperaturze otoczenia. Dodatkowo, gdy połączony z pokrewnym związkiem - hematytą, magnetyt może spowodować usunięcie 75% resztek węgla organicznego w ściekach z zakładów kosmetycznych, z dodatkową korzyścią niemal całkowitego usuwania rozpuszczonych form azotu.

Dodatkowe zastosowania magnetytu w procesach filtracji obejmują usunięcie heksavalentowego uranu z gleby w obecności bakterii redukujących metale, Ochrobactrum, gdzie stwierdzono, że obecność magnetytu sprzyja immobilizacji uranu - przy znacznie mniejszej efektywności usuwania w przypadku braku magnetytu. Stwierdzono, że magnetyt wspomaga anaerobiczne trawienie ścieków mlecznych.

tlenek żelaza Fe3O4 magnetyt stosowany w celach leczniczych

Magnetyt znalazł szerokie zastosowanie w dziedzinie medycznej. Udowodniono, że DNA może być wydobywane z ziaren kukurydzy za pomocą magnesu i kompozytów magnetytu-silikatu, które działają lepiej niż komercyjnie dostępne zestawy do ekstrakcji DNA. Ekstrakcja przy użyciu czarnej tlenki magnetytu dawała wysoki wynik i prowadziła do uzyskania ekstraktów odpowiednich do użytku w procesach trawienia enzymatycznego i reakcji łańcuchowej polimerazy. Proch magnetytowy o rozmiarze 5 mikronów był używany jako barwnik w zakolorowanej gelatynie do badania aktywności proteolitycznej - rozkładu białek na mniejsze polipeptydy i/lub kwas aminowy.

Substancje kontrastowe w rezonansie magnetycznym (MRI) są często podawane jako efektywne zastosowania magnetytu ze względu na ich superparamagnetyczne właściwości - stają się one magnetyczne w silnym polu magnetycznym urządzenia MRI, ale tracą tę magnetyczność, gdy pole przestaje działać, a jednocześnie są bardzo wykrywalne.

tlenek żelaza Fe3O4 magnetyt używany w energetyce

Podczas gdy magnetyt wykazał swoje zdolności w ekstrakcji paliw kopalnych, istnieją również przykłady jego zastosowania w produkcji użytecznej energii w bardziej zrównoważony sposób. W komórce paliwowej mikrobowych produkowane jest użyteczne paliwo, gdy prąd elektryczny przepływa przez elektrolit bogaty w określone bakterie, w podobny sposób jak wodór jest produkowany w procesie elektrolizy. Stwierdzono, że dodanie magnetytu do takiego systemu oferuje doskonałą wydajność w krokach transportu tlenu, co prowadzi do większej efektywności całego systemu. Ponadto, obecny magnetyt jest również skuteczny w usuwaniu osadów ściekowych - jeśli system używa zanieczyszczonej wody. Imobilizowane na magnetycie lipazy okazały się skutecznymi producentami paliw biodieselowych, podobnie jak inne lipazy. Krytycznie jednak, grzybowe i nieprobiotyczne źródła lipaz są związane z szkodliwymi produktami ubocznymi, podczas gdy probiotyczne lipazy nie są znane ze swojej stabilności, a więc efektywności w porównaniu do swoich grzybowych odpowiedników. Imobilizacja tych probiotycznych lipaz na magnetycie daje lepszą wydajność systemu.