Magnetita

INTRODUÇÃO:

Aqui vai uma síntese facilmente realizada no homelab. Talvez o mais difícil seja arrumar FeSO₄*7H₂O, mas este pode ser facilmente preparado com bombril e ácido sulfúrico e acredito que o FeCl₂ preparado substituindo o sulfurico por clorídrico também deva dar certo. A vantagem é de produzir pó de magnetita bem puro e facilmente.

Outras meios de obter magnetita são comprando "pó xadrez negro" (em pó mesmo, não o líquido), embora este venha contaminado com outros óxidos de ferro e também com o pigmento negro de fumo. Outro meio interessante é pondo vários ímãs (preferencialmente de neodímio) debaixo de uma forma de bolo de alumínio e então "batear" muita areia comum para obter uma quantidade decente de magnetita (impura). Por exemplo, na página referenciada em [1] o cara obtem a magnetita desse jeito e a usa para concentrar o fluxo magnético em um gerador de energia caseiro usando ímãs de HD. Contudo, para sínteses químicas, quanto mais pura a magnetita, melhor. Então eu optei pelo método químico, que foi realizado conforme a página em [2].

Dentre vários usos, a magnetita pode ser usada como oxidante em reações como por exemplo em aluminotermia, como catalizador em outras e para fabricação de anodos de magnetita, que é a utilidade mais interessante que eu tenho em mente. Outro uso pode ser em experiências de escola simples, por exemplo mostrando o fluxo magnético de um ímã sob um pedaço de papel; é muito melhor visualizar as linhas do campo magnético com magnetita em pó do que limalha de ferro.

Abaixo uma pequena tabela com nomes, pesos moleculares de algumas das substâncias mencionadas aqui ,e algumas outras informações adicionais que podem ser de alguma serventia:

EXPERIMENTAL:

Resolvi tentar essa síntese, com sucesso.. Substituindo apenas o NaNO₃ por KNO₃ que é o que eu tinha no momento.

~150 mL de água de torneira foi aquecida, posta num copo de vidro e nela foi adicionada ~40g de FeSO₄*7 H₂O comercial. Um pouco de óxi-hidróxido de Fe precipitou na hora (O FeSO₄ se oxida facilmente quando exposto ao ar, e ainda mais em solução), por isso foram adicionadas, gota a gota, 2 mL de H₂SO₄ 98% para redissolver todo o precipitado formado. Num outro copo de vidro, ~20g de NaOH 98% OTC foram dissolvidas com ~50mL de água fresca da torneira. Então uma colher bem rasinha de KNO₃ (uns ~2g) foi adicionada e a solução agitada a solução NaOH-KNO₃ foi vertida na de FeSO₄*7H₂O acidificada que instantaneamente ficou esverdeada(verde bem escuro). A solução esquentou ainda mais (devido tanto a reação de neutralização do ácido como da dissolução posterior do NaOH), o que é bom para a velocidade. A solução foi agitada por mais ou menos 10 minutos, resfriada e então filtrada.

A magnetita foi lavada diversas vezes no filtro com água e então deixada secar. Rendimento: ~3-5g. Bem modesto, mas considerando que grande parte do FeSO₄*7H₂O é obviamente água, este resultado já era esperado.. E considerando também que sulfato de ferro é bem barato (mais ou menos 4 reais o quilo), essas quantidades podem ser aumentadas para obtenção de uma quantidade maior de magnetita.

DISCUSSÃO DOS RESULTADOS E PROPRIEDADES:





REFERÊNCIAS:

• [1] Hard Disk Generator (Version 1.oh)... - Another "proof-of-concept" project...



• [2] Synthesis of Magnetite (or Lodestone)

ATENÇÃO:

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