Användning av järnoxidmagnetitpulver
Användning av magnetiskt pulver
Naturlig magnetit Fe3O4 används för oljeboringsfluider och oljebaserade ler
Typen av magnetit kan användas i stort omfång för boringsfluider, inklusive ferskvatten, havsvatten och oljebaserade ler. Den kan användas för att öka
densiteten för alla borings- och färdigställningsfluider till 25 lb/gal (3,0 s.g.). Den används vanligast i högdensitets, oljebaserade ler.
Vätskor som vikts med denna magnetit innehåller färre fasta delar i volym än de som vikts med barit, vilket gör högre slammvikt möjlig
möjlig. Det är särskilt användbart i högtdensitetsdödningsslämmor.
järnoxidmagnetit används för oljeborrning för borttagning av sulfider och som viktsmedel
Vid borningen av råolja används ofta vattenbaserad slib som bofluid. Typiskt tillverkas den med kemiska föreningar som barit och bentonitlera för att ge god lubricitet, och forskning har undersökt andra material som kan vara fördelaktiga och/eller billigare - men avgörande är att de är mer tålmodiga mot de höga trycken och höga temperaturerna i dagens borprocesser. För sådana tillämpningar används typiskt ett tyngre material; en slib med högre specifik gravitet. Barit kan ersättas med magnetit på ett 1:1-förhållande och är effektivt. Forskning visade att densiteten kunde öka från 14,5 till 14,9 ppg (dvs. högre densitet med mindre mängd fasta delar, vilket minskar kostnaderna). En jämn reologi observerades och en överlägsen viskositets-elastisitetsprofil noterades, vilket betyder bättre rensning av hål i boanordningen. Filtrationsegenskaperna var också förbättrade jämfört med barit, med nästan 30% mindre filtratvolym och 16% mindre vikt. Magnetit kan också användas i nanopartikelform för anpassade bofluider, där forgift och temperatur har en linjär relation. Dessutom kan magnetit hjälpa till att ta bort sulfider vid olja- och gasborring. På samma sätt som dess egenskaper att förbättra densitet hos vattenbaserad slib kan magnetit användas analogt som viktningsmedel vid cementeringen av utvinningsskurrorna.
järnoxid Fe3O4 magnetit används för katalys av ammoniak och hydrokarboner
den välkända tillämpningen av magnetitsvart sand är inom industriell syntes av ammoniak genom Haber-Bosch (H-B) processen. H-B-processen producerar ammoniak genom att omvandla atmosfärernas kväve med hydrogen vid höga temperaturer och tryck, med hjälp av en heterogen järnkatalysator. Magnetit är den primära råmaterialskällan för detta. Målad magnetit reduceras delvis, vilket tar bort en del av dess syre, och lämnar en katalysator som har en magnetitkärna med en yttre skall av järn(II)-oxid (FeO, würstite). Fördelen med denna katalysator ligger i dess porositet, och därmed är det ett mycket aktivt material med hög ytarea. Ammoniak är en viktig kemisk råvara och är en nyckelkomponent i tillverkningen av gödselmedel, och användningen av magnetit i H-B ger en billig och pålitlig katalysator för denna globalt viktiga process.
Fe3O4 magnetit används för vattenrening och vattentreatment
Magnetit är ett naturligt förekommande järnoxidmineral med tillämpningar i flera industrier. En användning är i vattenrening: vid höggradientsmagnetisk separation kommer magnetitnanopartiklar som införs i förstörat vatten att binda till de upphängda partiklarna (som fasta material, bakterier eller plankton till exempel) och sjunka ner till botten av vätskan, vilket gör det möjligt att ta bort föroreningen och återvinna och återanvända magnetitpartiklarna.
Magnetit har använts omfattande i vattenrening och har formats till polymersfärer tillsammans med styrin och divinylbenzol för att producera magnetiska jonväxlingsskor, vilka visar god effektivitet vid borttagning av toksiska kobolt- och nitratförstöringarna från vatten. På en anläggning i Australien har mikroskala-magnetit använts som reagens i renings- och klarifieringsprocessen av vatten, producerande dricksvatten från lågkvalitets grundvatten och ytvatten. Problemen relaterade till en ‘belastad’ reagens som var svår att ta bort lösdes genom magnetitens magnetiska egenskaper. Klorerade hydrokarboner kan tas bort från vatten via bakterier som har adsorberats på magnetit, vilka sedan kan tas bort med hjälp av ett magnetfält.
När det gäller de mest avancerade filtreringsprocesserna för det mest förorenade vattnet används ofta magnetit tillsammans med andra ämnen. Totala organiska kolresiduer kan minskas med nästan två tredjedelar i sur avloppsvatten på bara två timmar genom närvaron av magnetit som kokatalysator tillsammans med konventionell järnoxid vid rumstemperatur. Dessutom, när kombinerad med det relaterade ämnet hematit, kan magnetit förorsaka borttagningen av 75% av de organiska kolresidierna i avloppsvatten från kosmetikfabriker, med den ytterligare fördelen att nästan fullständigt ta bort upplösta kvästens former också.
Ytterligare användningar av magnetit inom filtreringsapplikationer inkluderar borttagningen av hexavalent uran från jord när det följs av metallreducerande bakterier Ochrobactrum, där närvaron av magnetit har visat sig bidra till immobiliseringen av uran - med betydligt mindre borttagning rapporterad utan magnetit. Magnetit har visat sig stödja den anaerobiska förvaringen av mjölkavfall.
järnoxid Fe3O4 magnetit används för medicinska ändamål
Magnetit har funnit bred användning inom medicinskt område. DNA har visats kunna extraheras från majsfrön via användning av magnet och magnetit-silika sammansättningar, båda utför bättre än kommersiellt tillgängliga DNA-extraheringskitar. Extraktionen med svart oxid av magnetit var höguppgivande och resulterade i extraheringar som var lämpliga för användning i enzymdigestion och polymerasekedjereaktionsprocessen. Magnetitpulver på 5 mikroskala har använts som färg i färgad gelatin för analys av proteolytisk aktivitet - nedbrytet av protein till mindre polypeptider och/eller aminosyror.
Kontrastmedel för Magnetresonanstomografi (MRT) rapporteras ofta som högeffektiva tillämpningar av magnetit på grund av dess superparamagnetiska egenskaper - de blir magnetiska inne i den starka magnetfältet av MRT-instrumentet, men förlorar denna magnetism när fältet inte längre tillämpas, och är mycket upptäckbara.
järnoxid Fe3O4 magnetit används för energianvändning
Medan magnetit har visat sin förmåga inom utvinning av fossila bränslen, finns det några exempel på att det används för produktion av användbart energi på ett mer hållbart sätt. I en mikrobiell bränslecell produceras användbart bränsle när ström passerar genom en specifik bakterierik elektrolyt, på liknande sätt som vattenstoff produceras genom elektrolyse. Det har upptäckts att tillägg av magnetit i sådant system erbjuder utmärkt prestanda för syretransportstegen, vilket leder till överlag högre systemeffektivitet. Dessutom är den närvarande magnetiten också effektiv vid borttagning av avlopps slam – om systemet använder kontaminerat vatten. Magnetitimmobiliserade lipaser har visats vara effektiva producenter av biodieselbränsle, precis som andra lipaser. Kritiskt dock är att svamp- och icke-probiotiska källor till lipaser är associerade med skadliga biprodukter, medan probiotiska lipaser inte är kända för sin stabilitet och därmed effektivitet jämfört med sina svampmotpar. Immobiliseringen av dessa probiotiska lipaser på magnetit resulterar i ett överlägset fungerande system.