Ứng dụng của bột magnetite oxit sắt

Ứng dụng của bột từ tính

Magnetite tự nhiên Fe3O4 được sử dụng cho chất lỏng khoan dầu và bùn gốc dầu

Loại magnetite này có thể được sử dụng rộng rãi cho chất lỏng khoan, bao gồm nước ngọt, nước biển và bùn gốc dầu. Nó có thể được sử dụng để tăng

mật độ của tất cả các chất lỏng khoan và hoàn thiện lên đến 25 lb/gal (3.0 s.g.). Nó thường được sử dụng nhất trong bùn gốc dầu mật độ cao.

Các chất lỏng được làm nặng bằng magnetite này chứa ít chất rắn hơn theo thể tích so với những chất được làm nặng bằng barit, tạo ra trọng lượng bùn cao hơn

có thể thực hiện được. Nó đặc biệt hữu ích trong các chất lỏng tiêu diệt có độ dày cao.

magnetite oxit sắt được sử dụng để loại bỏ sunfua và làm chất làm nặng trong khoan dầu

Trong quá trình khoan dầu thô, bùn nước thường được sử dụng như một chất lỏng khoan. Thông thường, bùn này được chế tạo bằng cách sử dụng các hợp chất như barite và đất sét bentonit để cung cấp khả năng bôi trơn tốt, nghiên cứu đã tìm hiểu về các vật liệu khác có thể mang lại lợi ích và/hoặc rẻ hơn - nhưng quan trọng là chúng chịu được áp suất cao, nhiệt độ cao trong quá trình khoan ngày nay. Đối với các ứng dụng như vậy, thông thường người ta sử dụng một vật liệu nặng hơn; một loại bùn có khối lượng riêng cao hơn. Barite có thể được thay thế bằng magnetite theo tỷ lệ 1:1 và hiệu quả. Nghiên cứu cho thấy khối lượng riêng có thể tăng từ 14,5 lên 14,9 ppg (tức là mật độ lớn hơn với lượng chất rắn ít hơn, giảm chi phí). Một đặc điểm dòng chảy ổn định đã được quan sát và một hồ sơ độ nhớt-đàn hồi ưu việt đã được ghi nhận, có nghĩa là làm sạch lỗ khoan thiết bị tốt hơn. Các tính chất lọc cũng được cải thiện so với barite, với lượng chất lỏng lọc giảm gần 30% và trọng lượng giảm 16%. Magnetite cũng có thể được sử dụng ở dạng nanoparticle cho các chất lỏng khoan tùy chỉnh, với mối quan hệ tuyến tính giữa ứng suất và nhiệt độ. Hơn nữa, trong khoan dầu khí, magnetite có thể giúp loại bỏ sunfua. Tương tự như các đặc tính tăng cường mật độ trong bùn nước, magnetite cũng có thể được sử dụng tương tự như một chất gia trọng trong việc xi măng các giếng khai thác.

oxit sắt Fe3O4 magnetite được sử dụng cho xúc tác amoniac và hidrocarbon

ứng dụng nổi tiếng nhất của magnetite cát đen là trong tổng hợp quy mô công nghiệp của amoniac thông qua quá trình Haber-Bosch (H-B). Quá trình H-B sản xuất amoniac bằng cách chuyển đổi nitơ khí quyển với hidro dưới nhiệt độ và áp suất cao, sử dụng một chất xúc tác sắt không đồng nhất. Magnetite là vật liệu chính cho điều này. Magnetite nghiền được khử một phần, loại bỏ một số oxy của nó, tạo ra một chất xúc tác có lõi magnetite với lớp vỏ bên ngoài là oxit sắt ferrous (FeO, würstite). Ưu điểm của chất xúc tác này nằm ở tính xốp của nó, do đó đây là một vật liệu hoạt động cao, có diện tích bề mặt lớn. Amoniac là nguyên liệu hóa học chính và là thành phần quan trọng trong việc sản xuất phân bón, và việc sử dụng magnetite trong quá trình H-B cung cấp một chất xúc tác rẻ tiền và đáng tin cậy cho quy trình quan trọng toàn cầu này.

Fe3O4 magnetite được sử dụng để làm sạch nước và xử lý nước

Thạch anh từ là một khoáng chất oxit sắt tự nhiên có ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp, một trong những ứng dụng là trong xử lý nước: trong quá trình tách từ gradient cao, các hạt nano thạch anh từ được đưa vào nước bị ô nhiễm sẽ kết dính với các hạt lơ lửng (rắn, vi khuẩn hoặc tảo chẳng hạn) và lắng xuống đáy chất lỏng, cho phép loại bỏ các chất gây ô nhiễm và tái chế, tái sử dụng các hạt thạch anh từ.

Magie đã được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước và đã được tạo thành các vi cầu polymer cùng với styren và divinylbenzen để sản xuất các chất trao đổi ion từ tính, cho thấy hiệu quả tốt trong việc loại bỏ các chất ô nhiễm coban và nitrat độc hại khỏi nước. Tại một nhà máy ở Úc, magie có kích thước micron đã được sử dụng như một chất phụ gia trong quá trình làm sạch và tinh khiết nước, tạo ra nguồn cung cấp nước uống từ nước ngầm và nước mặt chất lượng thấp. Các vấn đề liên quan đến việc chất phụ gia 'đã bão hòa' khó loại bỏ đã được giải quyết nhờ đặc tính từ tính của magie. Các hydrocacbon clo hóa có thể được loại bỏ khỏi nước thông qua vi khuẩn đã được hấp thụ trên magie, sau đó có thể được loại bỏ bằng cách sử dụng một trường từ.

Về các quy trình lọc tiên tiến nhất cho nước bị ô nhiễm nặng nhất, magnetite thường được sử dụng cùng với các hợp chất khác. Các chất hữu cơ tổng số có thể được giảm đi gần hai phần ba trong nước thải axit chỉ trong vòng hai giờ nhờ sự hiện diện của magnetite như một đồng xúc tác cùng với oxit sắt thông thường, ở nhiệt độ môi trường. Ngoài ra, khi kết hợp với hematite - một hợp chất liên quan, magnetite có thể loại bỏ 75% các chất hữu cơ trong nước thải từ nhà máy sản xuất mỹ phẩm, đồng thời còn có lợi ích bổ sung là loại bỏ hầu hết các dạng nitơ hòa tan.

Những ứng dụng khác của magnetite trong các ứng dụng lọc bao gồm việc loại bỏ uranium hexavalent từ đất khi có sự hiện diện của vi khuẩn giảm kim loại Ochrobactrum, nơi mà sự hiện diện của magnetite đã được chứng minh là giúp cố định uranium - với khả năng loại bỏ thấp hơn đáng kể khi không có magnetite. Magnetite đã được chứng minh là giúp quá trình phân hủy kỵ khí của nước thải sữa.

oxit sắt Fe3O4 magnetite được sử dụng cho mục đích y học

Magie đã được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực y học. DNA đã được chứng minh là có thể trích xuất từ hạt ngô thông qua việc sử dụng nam châm và hợp chất silic-magie, cả hai đều hoạt động tốt hơn các bộ kit trích xuất DNA thương mại. Việc trích xuất sử dụng oxit đen magie cho năng suất cao và dẫn đến các chiết phẩm phù hợp để sử dụng trong quá trình tiêu hóa enzym và quy trình phản ứng chuỗi polymerase. Bột magie có kích thước 5 micron đã được sử dụng làm thuốc màu trong gelatin nhuộm để xác định hoạt tính phân giải protein - sự phân hủy protein thành polypeptide nhỏ hơn và/hoặc axit amin.

Chất đối chiếu cộng hưởng từ (MRI) thường được báo cáo là ứng dụng hiệu quả cao của magie nhờ vào đặc tính siêu tham từ của nó - chúng trở nên từ tính bên trong trường từ mạnh của thiết bị MRI, nhưng mất đi tính từ này khi không còn áp dụng trường, và có thể phát hiện được rất rõ.

từ thạch Fe3O4 oxit sắt được sử dụng cho mục đích năng lượng

Trong khi magnetite đã chứng minh khả năng của mình trong việc khai thác nhiên liệu hóa thạch, có một số ví dụ về việc nó được sử dụng trong sản xuất năng lượng sử dụng được theo cách bền vững hơn. Trong tế bào nhiên liệu vi sinh, nhiên liệu sử dụng được được tạo ra khi dòng điện được truyền qua chất điện phân giàu vi khuẩn cụ thể, tương tự như cách mà hydro được sản xuất bằng điện phân. Người ta đã phát hiện rằng việc thêm magnetite vào hệ thống như vậy cung cấp hiệu suất tuyệt vời cho các bước vận chuyển oxy, dẫn đến hiệu quả tổng thể của hệ thống cao hơn. Ngoài ra, magnetite cũng hiệu quả trong việc loại bỏ bùn cống - nếu hệ thống đang sử dụng nước bị ô nhiễm. Lipase gắn trên magnetite đã được chứng minh là sản xuất nhiên liệu biodiesel hiệu quả, giống như các lipase khác. Tuy nhiên, nguồn lipase từ nấm và không phải probiotic thường đi kèm với các sản phẩm phụ độc hại, trong khi lipase probiotic lại không được biết đến vì sự ổn định và do đó là hiệu quả so với đối tác nấm. Việc gắn các lipase probiotic lên magnetite tạo ra một hệ thống hoạt động vượt trội.