LLIMADURA: PROPIETATS, COM ES FAN, TOXICITAT, USOS - QUIMICA - 2026

La llimadura és un material constituït per petites partícules de ferro metàl·lic. Les partícules són prou petites perquè semblin una sorra negra, la qual exhibeix propietats molt interessants com a resposta de la seva interacció a un camp magnètic.

Així mateix, aquesta sorra o limadura se sol barrejar amb altres substàncies per crear el que s'anomena fluid ferromagnètic. Aquest es comporta com si fos un porc espí o eriçó negre; o, d'altra banda, si se li cobreix amb un polímer, dóna la impressió que la massa formada pren vida pròpia davant els estímuls dels imants.

Llimadures de ferro en un imant. Font: Aney via Commons altres projectes.

A la imatge de dalt es mostra un aglomerat producte de l'atracció que sent la llimadura cap a un imant. Aquesta propietat li ha servit per utilitzar-se des de temps immemorials a l'acadèmia com a manifest de el magnetisme; ja sigui a l'escola primària i en estudis universitaris.

La llimadura ha de tractar-o visualitzar-se com una altra forma física de disposar el metall. Per tant, cal esperar que les seves aplicacions orbiten entorn a partícules petites, com contaminants, a espais petits o grans superfícies.

Propietats de les llimadures de ferro

Les propietats de les llimadures de ferro, per procedir de peces de ferro més grans, són precisament les mateixes que per al metall. Algunes d'aquestes propietats són les següents:

-És un sòlid magnètic amb lluentors metàl·liques i grisencs.

-Insoluble en aigua i solvents orgànics que no presentin acidesa.

-És sensible a l'oxidació si s'exposa massa temps a l'aire i aigua.

-A causa de la seva major àrea superficial, pot arribar a inflamar amb facilitat si entra en contacte amb altes temperatures.

-Els seus punts de fusió i ebullició són 1535 i 3000ºC, respectivament.

-La densitat d'aquestes llimadures és 7,86 g / ml.

-Si bé no és una propietat física, la mida de les seves partícules varia depenent de l'mètode amb què es produeixin i com es processen.

Com es fan?

Per fer o crear les llimadures de ferro seguir una sèrie de passos relativament simples.

tall

Es comença amb una peça de ferro de la qual s'obtindran les seves partícules. Si aquesta peça és tubular, es fa servir un tallador de fresat; i en cas que sigui plana, una radial per polir la superfície, com làmina de fusta que desprèn serradures.

tamisat

Les partícules obtingudes mitjançant qualsevol de les tècniques o eines emprades en el tall de l'metall, poden mides molt diferents. Es desitja que les llimadures posseeixin únicament les partícules més petites; per tant, se sotmeten a un tamisat per separar la pols de trossos o cristalls de major grandària.

Com més refinat sigui el tamís, les partícules seran més petites i les llimadures més fines. No obstant això, per a fins d'aprenentatge n'hi ha prou amb emprar un colador de cuina típic.

rentat

Finalment, es procedeix a rentar les llimadures de ferro.

Un mètode consisteix a submergir-les en aigua i, en el fons de l'recipient, col·locar un imant per separar les impureses de les llimadures i que les primeres romanguin suspeses; i així, decantar amb la resta de l'aigua. Aquest procediment es repeteix diverses vegades fins a considerar que les llimadures tinguin un color prou grisós.

El desavantatge de el mètode anterior és que l'aigua afavoreix l'oxidació de les llimadures en rovells.

Un altre mètode, a diferència de la primera, empra oli mineral o glicerina. L'oli ajuda a remoure la rovell o òxid de les llimadures mitjançant agitació mecànica. La suspensió es deixa en repòs perquè les llimadures sedimentin al fons. Fet això, es decanta l'oli brut i repeteix diverses vegades el procediment fins que les llimadures estiguin netes.

L'avantatge d'usar oli és que es garanteix una major resistència a l'oxidació. Així mateix, és un mitjà adequat per mantenir les llimadures emmagatzemades. Quan vagin a usar-se, es posen sobre paper absorbent les vegades necessàries fins que no ho taquin.

toxicitat

Les llimadures de ferro no representen cap perill per a l'organisme; a el menys, no en situacions normals, i en absència d'altes temperatures o substàncies químiques que reaccionin violentament amb el ferro.

A l'ésser tan petites, poden arribar a colar-se fàcilment per les fosses nasals o ulls, causant irritacions. No obstant això, les llimadures de ferro no presenten una forta absorció a la pell, pel que no es troben reportats possibles efectes negatius.

usos

Experiment de les línies de camp magnètic

Les llimadures de ferro són molt sensibles a el camp magnètic dels imants. Cada partícula de ferro es comporta com un petit imant que s'alinea a favor o en contra dels pols nord i sud de l'imant central.

Així, una partícula de ferro atreu i repel·leix a l'altra, la qual cosa origina patrons circulars (en papers) o esfèrics (en fluids com aigua i oli) característics. A la imatge inferior, per exemple, s'observa com s'alineen les llimadures de ferro en el camp magnètic resultant sobre els dos pols d'un imant.

Llimadures de ferro interaccionant amb el camp magnètic d'un imant. Font: Newton Henry Black.

Encara més interessant és desenvolupar l'experiment amb les llimadures (també anomenades encenalls) submergides en un fluid. L'imam semblés tenir el poder de donar-los vida pròpia i els patrons obtinguts són més sorprenents.

adsorbent

Les llimadures de ferro poden presentar afinitat per certs compostos, els quals interaccionen electrònicament amb la seva superfície metàl·lica.

D'aquesta manera són capaços de retenir, per exemple, fòsfor i biopolímers d'alginats de calci. Això es fa amb el propòsit de purificar un mitjà, com un llac, de compostos específics.

Coprecipitació i font de ferro

Les llimadures de ferro representen una font de ferro diferent de la de les seves sals, rovells, sulfurs i altres minerals. Tenen l'avantatge més d'una major àrea superficial, la qual és proporcional a la seva reactivitat o addició; aquest últim procés es pot dur a terme, per exemple, mitjançant la coprecipitació de el ferro.

Un polímer pot exhibir ferromagnetisme o alguna altra propietat si aconsegueix incorporar ferro metàl·lic a la seva estructura provinent de les llimadures. No obstant això, les nanopartícules de ferro, milers de vegades més petites encara que les llimadures, poden sense cap problema complir amb aquest mateix objectiu.

referències

1. Wikipedia. (2019). Iron fillings. Recuperat de: en.wikipedia.org
2. Mirko Pafundi. (11 d'agost de 2016). Llimadures de ferro en l'aigua. Supermagnete. Recuperat de: supermagnete.de
3. Industrial Research Inc (2016). Iron fillings MSDS. Recuperat de: iron-filing.com
4. State of Victòria. (Sf). Separating iron fillings, salt and sand. Recuperat de: primaryconnections.org.au
5. Natarajan P, Gulliver J., Arnold B. (2016).Iron Filings Application to Redueix Internal Phosphorus Loading in Lakes. Department of Civil, Environmental, and Geo- Engineering
6. University of Minnesota, Minneapolis.
7. AN Bezbaruah i col. (2009). Entrapment of iron nanoparticles in calcium alginate beads for Groundwater remediation applications. Journal of Hazardous Materials 166. 1339-1343.