Raport magnetită [627733]

< Raport magnetită >

Student: [anonimizat]: Prof. Ionela Andreea NEACȘU

București
<11 2020>

Cuprins

Rezumatul experimentului (abstract) ………………………….. ………………………….. …………………. 1
Introducere ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. 1
Materiale și metode ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………. 2
Rezultate ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ….. 3
Discuții ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 4
Concluzii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ….. 4
Bibliografie ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 5

1
Rezumatul experimentului (abstract)
Lucrarea prevede obținerea nanoparticulelor de magnetită.
Nanoparticulele de magnetită sunt utilizate într-o varietate de aplicații, de la biomedicale
la mediu. O altă aplicație a nanoparticulelor magnetice constă în crearea de ferrofluide.
Ferrofluidele pot fi utilizate pentru administrarea de medicamente în corpul uman. Magnetizarea
particulelor legate cu molecule de medica ment permite deplasarea soluției în zona dorită a
corpului. Acest lucru ar permite tratarea doar a unei zone mici a corpului, mai degrabă decât a
corpului în ansamblul său, și ar putea fi foarte util în tratamentul cancerului. Ferrofluidele sunt de
asemene a utilizate în tehnologia imagistică prin rezonanță magnetică [1].

Introducere
Magnetita este un mineral din grupa oxizilor de fier cu proprietăți feromagnetice, fiind
oxidul de fier cel mai rezistent față de acizi și baze, cu formula chimica Fe 3O4 [2]. Cei trei ioni de
Fe sunt de forma doi Fe3+ și unul Fe2+ (FeO·Fe 2O3). Compusul Fe 3O4 este alcătuit din oxid feros
(FeO) cu valența 2 (inferioară ) și oxid feric (Fe 2O3) cu valența 3 (superioară ). Din combinația celor
două rezultă FeO·Fe 2O3, oxid feroferic. Structura și detaliile sale principale au fost stabilite în
1915. Este una dintre primele structur i cristaline obținute utilizând difracție cu raze X [1].
Mineralul ia naștere pe cale naturală prin procese de vulcanism, la temperaturi ridicate (cca.
600oC), temperatur a cedată de lava vulcanică a rocilor înconjurătoare . Reducerea presiunii
determină degajarea de gaze (vapori de apă) care atacă rocile formân du-se hidroxizi alcalini. Dacă
lava conține fier vor lua naștere oxizi de fier, care prin
răcire cristalizează dând naștere la magnetită [2].
Organismele vii pot produce magnetită . La om, magnetita poate fi găsită în diferite părți ale
creierului, inclusiv în lobii frontali, parietali, occipitali și temporar i, trunchiul creie rului, cer ebel și
ganglionii bazali. Fierul poate fi găsit în trei forme în creier – magnetită , hemoglobin (sânge ) și
feritin ă (protein ă), iar zonele creierului legate de funcția motorie, în general, conțin mai mult fier.
Magnetita poate fi găsită în hipocamp. Hipocampul este asociat cu procesarea informațiilor , în
special învățarea și memoria. Cu toate acestea, magnetit a poate avea efecte toxice datorită
încărcăturii sau naturii sale magnetice și implicării sale la stresul oxidativ sau la producerea

2
radicalilor liberi. Cercetările sugerează că plăcile beta-amiloide și proteinele tau asociate bolii
neurodegenerative apar frecvent după stresu l oxidativ și acumularea fierului [1].

Materiale și metode
În cadrul lucrării se folosesc ca materii prime: sursa de ioni de Fe2+( FeSO 4·7H 2O), sursa
de ioni de Fe3+ (FeCl 3) și agent de precipitare soluție de NaOH în exces. Echipamentele necesare
din laborator sunt: cilindru de măsurare (50 mL), pahare Berzelius (250 mL, 600 mL), agitator
magnetic cu încălzire, magneți pentru agitare, balanță analitică, pipetă (10 mL), micropipetă (100 –
1000 μL), vârfuri de micropipetă (100 -1000 μL), spatulă , magnet puternic [3].
Se calculează cantitatea de FeSO 4 ·7H 2O, FeCl 3 și de NaOH.
FeSO 4 ·7H 2O + 2FeCl 3 + 8NaOH → Fe3O4 + 6NaCl + Na 2SO4 + 11H 2O
1 g Fe 3O4
M FeSO4 ·7H2O =278g/mol
M FeCl3 =162,5g/mol
M NaOH =40g/mol
M Fe3O4 =232g/mol
x=cantitatea de FeSO 4 ·7H 2O
y=cantitatea de FeCl 3
z=cantitatea de NaOH ( dublu față de reacție )
x= 278 ∗1
232 =1,1982g FeSO 4 ·7H 2O
y= 2∗162 ,5∗1
232 = 1,4008g FeCl 3
z= 8∗40∗1
232 = 1,3793g NaOH (dublu față de reacție )
Se cântăresc FeSO 4 ·7H 2O și FeCl 3 și se dizolvă fiecare în câte 150 mL apă distilată . Se
amestecă conținutul celor două soluții precursoare de ioni de Fe sub agitare magnetică . Astfel se
obține soluția mixtă de ioni de Fe2+ și Fe3+. Pentru a realiza mediul ba zic se adaugă 15 mL de

3
NaOH peste cele 3 substanțe omogenizate anterior prin picurare. Paharul cu suspensia de
nanoparticule de magnetită se așează pe un magnet în vederea scurgerii excesului de soluție . Se
spală și se lasă la decantat repetând procesul de 3 ori pentru a ajunge la un pH neutru. Precipitatul
se păstrează în etuvă la 60oC pentru 3 ore. După trecerea celor 3 ore se obține magnetite sub forma
unor particule.

Rezultate

Figure 1. Difractograma "Magnetit ă"

Date experimentale de difracție de raze X – „Magnetit ă”
Nr.
Crt. Poziție (°2θ) d (Å) Fază
identificată Orientare (hkl) β Dimensiune
cristalit (Å)
1. 30.23 2.9644 Fe3O4 2 2 0 0.8 1.7952
2. 35.58 2.5281 Fe3O4 3 1 1 0.77 1.8911
3. 43.23 2.0962 Fe3O4 4 0 0 0.9 1.6571
4. 53.6 1.7115 Fe3O4 4 2 2 0.9 1.7259
5. 57.19 1.6136 Fe3O4 5 1 1 0.99 1.5951
6. 62.82 1.4822 Fe3O4 4 4 0 0.83 1.9573
7. 71.439 1.3257 Fe3O4 6 2 0 0.05 34.1560
8. 79.43 1.2102 Fe3O4 4 4 4 0.17 10.6029

4

Discuții
Se observă că sulfatul feros are o culoare galbenă -verzuie și are o granulație mare . Clorură
de fier are o culoare galbenă . NaOH este transparent și are de asemenea o granulație mare. După
omogenizarea primelor două soluții , soluția rezultată are o culoare portocalie, devenind maro spre
negru după adăugarea prin picurare a NaOH.

Concluzii
Magnetita are un rol foarte important în medicină și nu numai. Aceasta se poate obține și
pe cale naturală dar și în laborator. Nanoparticule de Fe3O4 (magnetită) sunt utilizate într -o gamă
foarte mare de aplicații precum: transportul medicamentelor, ferofluide, rezonanța magnetică
imagistică cu agenți de contrast și în tratamentul cancerului prin hipertermie [3].

Figure 2. Imagine realizat ă prin SEM

5
Bibliogra fie

[1] "Wiki," [Online]. Available: https://ro.qaz.wiki/wiki/Magnetite.
[2] "Scribd," [Online]. Available: https://www.scribd.com/document/78754131/Magnetitul.
[3] P. I. A. NEACSU, "Obtinerea nanoparticulelor de magnetita".