Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Forbedret affaldsseparering ved hjælp af superstabil magnetisk væske

To magnetiske væsker med en magnet i midten. Til venstre:en ustabil magnetisk væske, hvor de magnetiske partikler i væsken trækkes mod magneten. Til højre:en væske, der forbliver stabil i et magnetfelt. Kredit: Journal of Physical Chemistry Letters . 2020 American Chemical Society

Magnetisk adskillelse af affaldspartikler gør det muligt at genvinde en række forskellige råmaterialer fra affald. Ved hjælp af en magnetisk væske, en affaldsstrøm kan adskilles i flere segmenter i et enkelt trin. Det er nu lykkedes forskere fra Utrecht og Nijmegen at skabe en magnetisk væske, der forbliver stabil i ekstremt stærke magnetfelter, som gør det muligt at adskille materialer med høj densitet, såsom elektroniske komponenter. Resultaterne er for nylig blevet offentliggjort i The Journal of Physical Chemistry Letters .

Magnetisk tæthedsadskillelse

Når du taber en sten og en trækugle i et bassin med vand, stenen vil synke, mens bolden flyder på overfladen. Dette skyldes, at de to genstande har forskellige tætheder:stenen er mere tæt end vandet, mens træet er mindre tæt. Dette princip bruges også i magnetisk densitetsseparation (MDS), bortset fra at i stedet for at bruge vand – som har en fast tæthed – bruger den en magnetisk væske med en effektiv tæthed, der kan ændre sig i forhold til dens afstand fra en magnet:den har en højere tilsyneladende tæthed i mindre afstand til magneten. Som resultat, affaldspartikler med forskellig tæthed flyder i forskellige dybder i væsken.

Nuværende anvendelse i plast.

MDS-teknologien, som blev udviklet i Holland, er blevet brugt i Amsterdam til at sortere en række plastik siden slutningen af ​​2019. Før, plastikken skulle adskilles i hånden eller ved at sprede små stykker plastik i en normal væske, hvor nogle stykker ville flyde og andre ville synke. Dette er en forholdsvis dyr metode, på grund af det involverede manuelle arbejde eller den grove adskillelse i kun to tætheder. MDS adskiller affaldet i flere sektioner i et enkelt trin, og har en relativt høj grad af nøjagtighed, så de forskellige typer af affaldsplast kan genbruges til at producere nye, plastprodukter af høj kvalitet. Dette gør teknologien mere økonomisk rentabel.

Superstabil magnetisk væske

For at gøre MDS anvendelig på materialer, der er tungere end plastik, såsom elektroniske komponenter, meget stærkere magneter er nødvendige, sammen med nye magnetiske væsker, der ikke går i opløsning i så stærkt et magnetfelt. Forskerne har nu bevist, at det faktisk er muligt at skabe sådanne superstabile magnetiske væsker. Disse væsker består af vand med små nanopartikler af jernoxid. Den korrekte forberedelse af den magnetiske væske får den til at opføre sig som en væskemagnet, mens de magnetiske partikler i væsken ikke trækkes ud af magneten selv.


Varme artikler