TP: Synthèse de Ferrofluides- Partie 1

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La production de ferrofluides a débuté le 13 Novembre, il s’agit de notre première expérience.

Emmanuel Bertrand , professeur à l’École supérieure de physique et de chimie industrielles (ESPCI) , nous a fourni un protocole utilisé lors des Tp par des élèves de seconde année.

Voici le protocole utilisé (Passer la souris sur les images pour zoomer):


* Dans un bécher en plastique de 200 ml, peser 7,2 g de FeCl2 (tétrahydraté)


Ajouter un barreau magnétique puis 4 ml de HCl concentré


Ajouter 20 ml d’eau distillée


Agiter jusqu’à dissolution complète de FeCl2

[Si la vidéo ne fonctionne pas, lien Youtube http://youtu.be/xU3b_iupuVA]


* Ajouter 29 ml de FeCl3 (solution à 27% massique)
Compléter approximativement à 100 ml avec de l’eau distillée


* Ajouter 40 ml d’ammoniaque (sous hotte : attention aux vapeurs)

Sur le protocole que nous a envoyé Emmanuel Bertrand il est  indiqué : « ajouter 40 ml d’ammoniaque concentré »

Le protocole est réalisé pour les élèves de l’espci qui disposent d’une solution d’ammoniaque déjà préparée sur leur paillasse. Nous n’avions donc pas d’information précise sur la concentration d’ammoniac nécessaire pour réaliser le ferrofluide.

Le protocole précise la formation d’un précipité noir après ajout de l’ammoniac.

[Si la vidéo ne fonctionne pas, lien Youtube http://youtu.be/xjTc1j33nfY]

On observe sur la vidéo cette formation instantanée.


Agiter 20 minutes


Ce précipité est magnétique (voir annexe moment magnétique) et décante au fond du bécher.

* Décanter sur plaque magnétique et éliminer le surnageant, d’abord grossièrement, en penchant le bécher (qui doit rester au contact de la plaque magnétique), puis plus finement, à l’aide d’une pipette en plastique.

Laver le précipité en ajoutant 40 ml d’eau distillée, puis en agitant 10 minutes
Décanter puis éliminer à nouveau le surnageant
Le produit obtenu est un ferrofluide aqueux.

Nous laissons pour cette étape le ferrofluide décanter jusqu’au lendemain, car nos 2 heures de TPE sont terminées.


Le lendemain  après décantation et nettoyage nous constatons l’absence de précipité noir.


Nous décidons alors de placer un aimant à proximité de la solution et d’observer une quelconque réaction. Aucune réaction n’a lieu et la solution ne semble posséder aucune propriété magnétique.  Notre hypothèse se place alors sur une concentration trop faible d’ammoniaque utilisée puisque nous n’avions pas d’information précise sur la concentration exacte nécessaire. Cette concentration trop faible aurait donc rendu ce produit limitant et compromis le succès de la réaction et de la formation du précipité noir.

 

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