Aplikace práškového magnetitu oxidu železa
Aplikace magnetického prášku
Přírodní magnetit Fe3O4 používaný pro vrtné kapaliny a kaly na ropné bázi
Typ magnetitu lze široce použít pro vrtné kapaliny, včetně sladkovodních, mořských a ropných bahnů. Lze jej použít ke zvýšení
hustota všech vrtných a dokončovacích kapalin na 25 lb/gal (3.0 sg). nejčastěji se používá v bahnech s vysokou hustotou na olejové bázi.
Kapaliny vážené tímto magnetitem obsahují objemově méně pevných látek než kapaliny vážené barytem, což vede k vyšší hmotnosti bahna.
možné. Je zvláště užitečný v kapalinách s vysokou hustotou.
oxid železitý magnetit používaný pro ropné vrty, odstraňování sulfidů a zatěžovacích činidel
Při těžbě ropy se jako vrtná kapalina často používá bahno na vodní bázi. Typicky se vyrábí za použití sloučenin, jako je baryt a bentonitové jíly, aby byla zajištěna dobrá mazivost, výzkum se zaměřil na další materiály, které mohou být prospěšné a/nebo levnější – ale v zásadě jsou tolerantnější k dnešním procesům vrtání za vysokého tlaku a vysokých teplot. Typicky se pro takové aplikace používá hustší materiál; bahno s vyšší specifickou hmotností. Baryt lze nahradit magnetitem v poměru 1:1 a je účinný. Výzkum ukázal, že hustotu lze zvýšit ze 14.5 na 14.9 ppg (tj. větší hustotu s nižším množstvím pevných látek, což snižuje náklady). Byla pozorována plochá reologie a byl zaznamenán vynikající profil viskozity a elasticity, což znamená lepší čištění otvorů ve vrtacím zařízení. Filtrační vlastnosti byly také zlepšeny ve srovnání s barytem, s téměř o 30 % menším objemem filtrátu a o 16 % nižší hmotností. Magnetit lze také použít ve formě nanočástic pro zakázkové vrtné kapaliny, přičemž mez kluzu a teplota mají lineární vztah. Kromě toho může magnetit při těžbě ropy a plynu pomáhat při odstraňování sulfidů. V podobném duchu jako vlastnosti zvyšující hustotu v bahně na vodní bázi lze magnetit analogicky použít jako zatěžovací činidlo při cementování extrakčních vrtů.
oxid železa Fe3O4 magnetit používaný pro katalýzu čpavku a uhlovodíků
nejznámější použití magnetitového černého písku je při syntéze amoniaku v průmyslovém měřítku pomocí Haber-Boschova (HB) procesu. Proces HB vyrábí amoniak přeměnou atmosférického dusíku vodíkem za zvýšených teplot a tlaků, za použití heterogenního železného katalyzátoru. Magnetit je pro to primárním výchozím materiálem. Mletý magnetit je částečně redukován, zbavuje ho části kyslíku a zanechává katalyzátor nesoucí magnetitové jádro s vnějším pláštěm z oxidu železitého (FeO, würstite). Výhoda tohoto katalyzátoru spočívá v jeho poréznosti, a proto se jedná o vysoce aktivní materiál s velkým povrchem. Amoniak je hlavní chemickou surovinou a je klíčovou složkou při výrobě hnojiv a použití magnetitu v HB poskytuje levný a spolehlivý katalyzátor pro tento celosvětově důležitý proces.
Fe3O4 magnetit používaný pro čištění a úpravu vody
Magnetit je přirozeně se vyskytující minerál na bázi oxidu železa s aplikacemi v několika průmyslových odvětvích，Jedno použití je při čištění vody: při vysokogradientní magnetické separaci se nanočástice magnetitu vnesené do kontaminované vody navážou na suspendované částice (pevné látky, bakterie nebo například plankton). ) a usazují se na dně tekutiny, což umožňuje odstranění nečistot a recyklaci a opětovné použití magnetitových částic.
Magnetit byl široce používán při čištění vody a byl formován do polymerních mikrokuliček spolu se styrenem a divinylbenzenem k výrobě magnetických iontoměničových pryskyřic, které vykazují dobrou účinnost při odstraňování toxických kobaltových a dusičnanových nečistot z vody. V závodě v Austrálii byl magnetit v mikronovém měřítku použit jako činidlo při čištění a čiření vody, čímž se vyrábí pitná voda z nízké kvality podzemní a povrchové vody. Problémy týkající se „naplněného“ činidla, které bylo obtížné odstranit, byly vyřešeny povahou magnetického magnetitu. Chlorované uhlovodíky mohou být odstraněny z vody prostřednictvím bakterií, které byly adsorbovány na magnetitu, které pak mohou být odstraněny pomocí magnetického pole.
Z hlediska nejpokročilejších filtračních procesů pro nejvíce znečištěnou vodu se magnetit často používá vedle jiných sloučenin. Celkové organické uhlíkové zbytky lze v kyselé odpadní vodě snížit téměř o dvě třetiny za pouhé dvě hodiny přítomností magnetitu jako kokatalyzátoru vedle konvenčního oxidu železa při teplotě okolí. Kromě toho může magnetit v kombinaci s příbuznou sloučeninou hematit odstranit 75 % zbytků organického uhlíku v odpadních vodách kosmetických rostlin s další výhodou téměř úplného odstranění rozpuštěných druhů dusíku.
Další použití magnetitu ve filtračních aplikacích zahrnuje odstranění šestimocného uranu z půdy, když je doprovázen bakteriemi Ochrobactrum redukujícími kovy, kde bylo prokázáno, že přítomnost magnetitu napomáhá imobilizaci uranu - s výrazně menší odstranitelností bez přítomnosti magnetitu. Bylo prokázáno, že magnetit napomáhá anaerobnímu rozkladu mléčných odpadních vod.
oxid železa Fe3O4 magnetit používaný pro lékařské použití
Magnetit našel široké využití v medicíně. Ukázalo se, že DNA je extrahována z kukuřičných zrn pomocí magnetu a kompozitů magnetit-oxid křemičitý, přičemž oba fungují lépe než komerčně dostupné soupravy pro extrakci DNA. Extrakce pomocí magnetitové černě byla vysoce výtěžná a vedla k extraktům, které byly vhodné pro použití při enzymatickém štěpení a procesu polymerázové řetězové reakce. Magnetitový prášek v měřítku 5 mikronů byl použit jako barvivo v barvené želatině pro stanovení proteolytické aktivity - rozkladu proteinů na menší polypeptidy a/nebo aminokyseliny
Kontrastní látky pro zobrazování magnetickou rezonancí (MRI) jsou často uváděny jako vysoce účinné aplikace pro magnetit díky svým superparamagnetickým vlastnostem – stávají se magnetickými uvnitř silného magnetického pole přístroje MRI, ale tento magnetismus ztrácejí, když pole již není aplikováno, a jsou vysoce zjistitelné.
oxid železa Fe3O4 magnetit používaný pro energetické účely
Zatímco magnetit prokázal svou schopnost při těžbě fosilních paliv, existuje několik příkladů, kdy našel využití při výrobě využitelné energie udržitelnějším způsobem. V mikrobiálním palivovém článku se použitelné palivo vyrábí, když elektřina prochází přes specifický elektrolyt bohatý na bakterie, podobně jako se vodík vyrábí elektrolýzou. Bylo zjištěno, že přidání magnetitu do takového systému nabízí vynikající výkon pro kroky transportu kyslíku, což vede k celkové vyšší účinnosti systému. Kromě toho je přítomný magnetit také účinný při odstraňování kalů z čistíren odpadních vod - pokud systém používá kontaminovanou vodu. Magnetitem imobilizované lipázy se ukázaly jako efektivní výrobci bionafty, stejně jako jiné lipázy. Je však kritické, že plísňové a neprobiotické zdroje lipáz jsou spojeny se škodlivými vedlejšími produkty, zatímco probiotické lipázy nejsou známé pro svou stabilitu a tedy účinnost ve srovnání s jejich houbovými protějšky. Imobilizace těchto probiotických lipáz na magnetitu poskytuje vysoce výkonný systém.