Separazione magnetica

La separazione magnetica consente miscele come zolfo e ferro

Cos'è la separazione magnetica?

IL separazione magnetica È una tecnica fisica di separazione di miscele che si basa o utilizza le proprietà magnetiche della materia, come la loro sensibilità all'attrazione o alla repulsione da parte dei magneti.

È anche noto come magnetizzazione, perché gli oggetti che possono essere separati da questa tecnica sono magnetizzati dal campo magnetico dei magneti. Come risultato di questo processo naturale, questi oggetti, come il ferro, sono fortemente attratti dal magnete, che li fa abbandonare la miscela libera.

L'esempio più classico di una separazione magnetica è quello della miscela di file di ferro e zolfo (immagine superiore). I file di ferro rispondono al campo magnetico del magnete e, a seconda degli orientamenti magnetici delle limure, sono diretti a uno dei due poli del magnete (nord o sud).

Pertanto, i file di ferro lasciano la massa di zolfo, un elemento che a differenza del ferro non sente alcuna attrazione per il magnete. E questo è il modo in cui funziona la separazione magnetica, essendo ampiamente utilizzata per ottenere tutti quegli oggetti o inquinanti che possono essere estratti con magneti potenti o piccoli.

Processo di separazione magnetica

Principi teorici

Ferromagnetismo

Quali oggetti possono essere separati magneticamente? La risposta intuitiva sarebbe metalli. Ma tutti i metalli sentono attrazioni per i magneti? O meglio ancora: possono esserci corpi oltre ai metalli che rispondono al campo magnetico dei magneti? Ad esempio, frammenti minerali di alcune rocce.

Tutto dipende dalla natura magnetica dei solidi soggetti a separazione. Questi dovrebbero essere ferromagnetici. Il ferro è molto ferromagnetico, e quindi è abbastanza sensibile a magnetizzare dai magneti. Questo è il motivo per cui possiamo estrarre oggetti di ferro, come nel caso di una miscela di ferro e zolfo.

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Ma il ferro non è l'unico metallo ferromagnetico: abbiamo anche nichel, cobalto e altri metalli non così comuni come il gadolinio e lo smaltium. Questi metalli, a seconda del loro ferromagnetismo, rispondono più facilmente al campo magnetico di un magnete specifico; Più forte è la risposta, più veloce ed efficace la tua separazione sarà.

Paramagnetismo e diamagnetismo

Quegli oggetti che invece di essere ferromagnetici sono paramagnetici, come platino, alluminio e magnesio, necessitano di magneti che forniscono campi magnetici molto intensi da separare. Questo perché non è probabile che magnetizzino, e quindi a malapena sentono attrazioni per i magneti.

D'altra parte, gli oggetti diamagnetici, a differenza dei precedenti, provano una repulsione debole da parte dei magneti. Pertanto, un magnete non sarebbe in grado di estrarli dalle loro miscele. Tra alcuni oggetti diamagnetici che abbiamo: argento, rame, legno, oro, mercurio, diamante, ecc.

Pratica

Affinché la separazione magnetica sia possibile, ci devono essere oggetti o componenti ferromagnetici nella miscela. Fallimento di ciò, componenti paramagnetici, che tuttavia avranno bisogno di magneti più forti.

A seconda delle dimensioni di questi componenti e della loro sensibilità magnetica, le caratteristiche del magnete con cui verrà effettuata la separazione varierà.

Allo stesso modo, la miscela con tutti i suoi componenti può essere sospesa in contenitori d'acqua, depositando in tamburi rotanti o impersonando una rampa mobile sotto un tetto a magnete.

Una volta che i magneti hanno agito sulla miscela, i componenti ferromagnetici saranno attaccati a loro o molto vicini a loro. Quindi, il resto della miscela viene rimosso, con piccole impurità che possono essere separate applicando altre separazioni magnetiche più raffinate.

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Esempi di separazione magnetica

Nei seguenti esempi, l'azione dei magneti sarà enfatizzata in diverse applicazioni di separazione magnetica.

Miscele di ferro

Separazione di ferro e oro

Come abbiamo visto all'inizio, un magnete può attrarre file di ferro da una porzione di zolfo solido. Esperimenti simili sono riprodotti usando farina, zucchero, sabbia, sale o persino liquidi come acqua o olio.

Con la separazione magnetica è possibile, ad esempio, raccogliere rifiuti di ferro sotto la sabbia dalla spiaggia o ferro separato dall'oro, un processo di gioielleria comune.

In qualsiasi miscela in cui può esserci ferro, può essere separato usando un magnete; anche quando le particelle di ferro sono microscopiche. Quest'ultimo è molto importante nelle industrie alimentari e farmaceutiche, che devono decontaminare le loro emanazioni.

Minerali di ferro

Non solo il ferro è ferromagnetico, ma anche alcuni dei suoi principali minerali o uomini. Ad esempio, magnetite, fede₃O₄, E la pirrotite, fede₇S₈, Sono anche ferromagnetici e quindi sono sensibili al campo magnetico dei magneti. Di conseguenza, possiamo ottenere questi minerali dalle loro rocce spruzzate e trasformate.

Allo stesso modo, i minerali paramagnetici possono essere ottenuti mediante separazione magnetica; come l'ilmenite, fetio₃, The Siderita, feco₃, E la cromita, foglie₂O₄. La differenza è che hanno bisogno di magneti più potenti per magnetizzarli.

Pertanto, la separazione magnetica è importante nello sfruttamento delle miniere di ferro.

Riciclaggio di scarti

Una gru con un magnete per attirare il ferro

Sebbene la separazione magnetica del ferro sia già stata specificata nelle miscele, non può essere lasciata senza menzionare questa stessa procedura ma applicata nella terra delle demolizioni o nel cimitero di scarto.

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Ad esempio, come visto nell'immagine sopra, una gru può caricare un potente magnete per sollevare e attirare acciai molto pesanti di detriti.

Inoltre, che ha visto il film Toy Story 3, avrà notato un esempio di separazione magnetica quando Buddy e i suoi amici hanno cercato di salvarsi dal frantoio della spazzatura. Ciascuno dei giocattoli si aggrappava agli oggetti ferromagnetici che trovavano prima di salire dal magnete superiore; Feat That Rex, The Toy Dinosaur, ha avuto difficoltà a esibirsi.

Questo perché il ferro e le leghe di questo metallo (che sono molti oltre all'acciaio), possono essere riciclati e assegnati alla produzione di altri strumenti. Pertanto, la separazione magnetica è una tecnica essenziale per il riciclaggio degli scarti e i suoi componenti più preziosi.

Riferimenti

1. Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Chimica. (8 ° ed.). Apprendimento del Cengage.
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