Застосування магнетитового порошку оксиду заліза
Нанесення магнітного порошку
Природний магнетит Fe3O4, який використовується для нафтових бурових рідин і розчинів на нафтовій основі
Тип магнетиту може бути широко використаний для бурових розчинів, включаючи прісну воду, морську воду та розчини на нафтовій основі. Його можна використовувати для збільшення
щільність усіх розчинів для буріння та заканчування до 25 фунтів/гал (3.0 sg). він найчастіше використовується в розчинах високої щільності на нафтовій основі.
Рідини, зважені цим магнетитом, містять менше твердих частинок за об’ємом, ніж ті, що зважені баритом, що робить вагу бурового розчину більшою
можливо. Це особливо корисно для рідин високої щільності.
магнетит оксиду заліза, який використовується для видалення сульфідів і обтяжувачів при бурінні нафти
При бурінні сирої нафти розчин на водній основі часто використовується як буровий розчин. Як правило, виготовлені з використанням таких сполук, як барит і бентоніт, щоб забезпечити гарну змащувальну здатність, дослідники вивчали інші матеріали, які можуть бути корисними та/або дешевшими, але, що важливо, є більш стійкими до сучасних процесів буріння під високим тиском і високою температурою. Як правило, для таких застосувань використовується більш щільний матеріал; грязь з більшою питомою вагою. Барит можна замінити магнетитом у співвідношенні 1:1 і є ефективним. Дослідження показали, що щільність можна збільшити з 14.5 до 14.9 ppg (тобто більша щільність із меншою кількістю твердих речовин, що зменшує витрати). Спостерігалася плоска реологія та був відзначений чудовий профіль в’язкості та пружності, що означає краще очищення отворів у свердлильному обладнанні. Фільтрувальні властивості також були покращені порівняно з баритом, завдяки зменшенню об’єму фільтрату майже на 30% і ваги на 16%. Магнетит також можна використовувати у формі наночастинок для спеціальних бурових розчинів, при цьому межа текучості та температура мають лінійну залежність. Крім того, при видобутку нафти і газу магнетит може допомогти у видаленні сульфідів. Подібно до властивостей підвищення щільності розчину на водній основі, магнетит аналогічно можна використовувати як обважнювач при цементуванні видобувних свердловин.
залізооксидний магнетит Fe3O4, що використовується для каталізу аміаку та вуглеводнів
найвідомішим застосуванням магнетитового чорного піску є промисловий синтез аміаку за допомогою процесу Габера-Боша (HB). Процес HB виробляє аміак шляхом перетворення атмосферного азоту на водень за підвищених температур і тиску з використанням гетерогенного залізного каталізатора. Основним вихідним матеріалом для цього є магнетит. Подрібнений магнетит частково відновлюється, звільняючи його від частини кисню, залишаючи каталізатор із магнетитовим ядром із зовнішньою оболонкою з оксиду заліза (FeO, вюрстит). Перевагою цього каталізатора є його пористість, і, отже, він є високоактивним матеріалом із великою площею поверхні. Аміак є основною хімічною сировиною та ключовим компонентом у виробництві добрив, а використання магнетиту в HB забезпечує недорогий і надійний каталізатор для цього глобально важливого процесу.
Магнетит Fe3O4 використовується для очищення води та водопідготовки
Магнетит — це природний мінерал оксиду заліза, який використовується в кількох галузях промисловості. Одне з них використовується для очищення води: у високоградієнтній магнітній сепарації наночастинки магнетиту, введені в забруднену воду, зв’язуються з завислими частинками (наприклад, твердими речовинами, бактеріями або планктоном). ) і осідають на дно рідини, дозволяючи видалити забруднення, а частинки магнетиту переробити та повторно використати.
Магнетит широко використовувався для очищення води та був сформований у полімерні мікросфери разом із стиролом і дивінілбензолом для виробництва магнітних іонообмінних смол, демонструючи хорошу ефективність у видаленні токсичних забруднень кобальту та нітратів з води. На заводі в Австралії магнетит мікронного розміру використовувався як реагент для очищення та освітлення води, виробляючи питну воду з низькоякісної ґрунтової та поверхневої води. Проблеми, пов’язані з «завантаженим» реагентом, який важко видалити, були вирішені магнітною природою магнетиту. Хлоровані вуглеводні можна видалити з води за допомогою бактерій, які адсорбуються на магнетиті, який потім можна видалити за допомогою магнітного поля.
З точки зору найдосконаліших процесів фільтрації для найбільш сильно забрудненої води, магнетит часто використовується поряд з іншими сполуками. Загальний вміст органічних залишків вуглецю можна зменшити майже на дві третини в кислих стічних водах лише за дві години завдяки присутності магнетиту як сукаталізатора поряд із звичайним оксидом заліза при температурі навколишнього середовища. Крім того, у поєднанні зі спорідненою сполукою гематиту магнетит може видаляти 75% залишків органічного вуглецю у стічних водах косметичних заводів, з додатковою перевагою майже повного видалення розчинених форм азоту.
Подальше використання магнетиту у фільтрації включає видалення шестивалентного урану з ґрунту, що супроводжується бактеріями, що відновлюють метали Ochrobactrum, де присутність магнетиту, як було показано, сприяє іммобілізації урану - зі значно меншою здатністю видалення без наявності магнетиту. Доведено, що магнетит сприяє анаеробному зброджуванню молочних стічних вод.
магнетит оксиду заліза Fe3O4, що використовується в медичних цілях
Магнетит знайшов широке застосування в медицині. Було показано, що ДНК екстрагується із ядер кукурудзи за допомогою магнету та магнетитно-кремнеземних композитів, обидва працюють краще, ніж комерційно доступні набори для екстракції ДНК. Екстракція з використанням чорного магнетитового оксиду дала високий вихід і призвела до отримання екстрактів, які були придатні для використання в процесі травлення ферментами та процесу полімеразної ланцюгової реакції. Порошок магнетиту розміром 5 мікронів використовувався як барвник у пофарбованому желатині для аналізу протеолітичної активності - розпаду білків на менші поліпептиди та/або амінокислоти
Часто повідомляється, що контрастні речовини для магнітно-резонансної томографії (МРТ) є високоефективними для застосування магнетиту через їхні суперпарамагнітні властивості – вони стають магнітними всередині сильного магнітного поля приладу МРТ, але втрачають цей магнетизм, коли поле більше не застосовується, і добре виявляється.
магнетит оксиду заліза Fe3O4, що використовується для використання в енергетиці
Незважаючи на те, що магнетит продемонстрував свою здатність у видобутку викопного палива, є кілька прикладів його використання у виробництві корисної енергії більш екологічним способом. У мікробному паливному елементі придатне для використання паливо виробляється, коли електроенергія пропускається через спеціальний багатий бактеріями електроліт, подібно до того, як водень виробляється шляхом електролізу. Було виявлено, що додавання магнетиту до такої системи забезпечує чудову продуктивність для етапів транспортування кисню, що призводить до загальної більшої ефективності системи. Крім того, наявний магнетит також ефективний для видалення осаду стічних вод, якщо система використовує забруднену воду. Показано, що ліпази, іммобілізовані магнетитом, є ефективними виробниками біодизельного палива, як і інші ліпази. Важливо, однак, що грибкові та непробіотичні джерела ліпаз пов’язані з шкідливими побічними продуктами, тоді як пробіотичні ліпази не відомі своєю стабільністю та, отже, ефективністю порівняно з їх грибковими аналогами. Іммобілізація цих пробіотичних ліпаз на магнетиті забезпечує чудову продуктивність системи.