DE2803429A1 - Verfahren zum magnetischen abtrennen eines stoffs von einer grundsubstanz - Google Patents
Verfahren zum magnetischen abtrennen eines stoffs von einer grundsubstanzInfo
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Description
FOXBORO/TRANS-SONICS, INC. , SÖSSftSien 80
Burlington, Mass., U.S.A. Tei,089/982085-87
Telex: 0529802 hnkld Telegramme: ellipsoid
26. Jan. 1978
Verfahren zum magnetischen Abtrennen eines Stoffs von einer Grundsubstanz
Die Erfindung bezieht sich auf die Abtrennung oder Abscheidung von Stoffen nach magnetischen Verfahren. Insbesondere betrifft
die Erfindung die Abtrennung oder Ausfällung von Stoffen mit sehr geringer positiver oder negativer magnetischer
Suszeptibilität. Ganz speziell bezieht sich die Erfindung auf die magnetische Ausfällung von diamagnetischen Stoffen,
wie biologischen Stoffen, menschlichen Knochenteilchen und dergleichen.
Die Anwendung magnetischer Techniken für die Abtrennung von ferromagnetischen Stoffen aus Grundsubstanzen ist seit längerem
bekannt. Neuere Verfeinerungen dieser Technik ermöglichten die Ausfällung außerordentlich feiner ferromagnetxscher Abriebteilchen
aus einer von einer Maschine, wie einer Dieselmaschine, entnommenen Schmiermittelprobe und die Bestimmung des Verschleißzustands
der Maschine durch optische Untersuchung solcher Teilchen. Eine genauere Beschreibung von Vorrichtungen und
Verfahren zur Durchführung dieser Ausfällung und Untersuchung
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findet sich in der US-PS 4 0 47 814.
Gemäß dieser US-PS wird eine Schmiermittelprobe längs eines flachen Kanals oder Durchgangs in einem nahezu waagerechten
Glassubstrat geleitet, das über einem Magneten angeordnet ist, dessen Luftspalt auf die Längsachse des
Substrats ausgerichtet ist. Der Magnet erzeugt in der Nähe des Substrats längs der Schmiermittel-Strömungsbahn ein
Magnetfeld mit einem sehr hohen Gradienten senkrecht zur Substratoberfläche. Ferromagnetische Abriebteilchen werden durch
die Magnetkraft aus dem flüssigen Schmiermittel nach unten angezogen und dadurch auf der Substratoberfläche ausgefällt.
Bei der Durchführung dieses Verfahrens für die Abtrennung von ferromagnetischen Abriebteilchen werden die größeren Teilchen
zuerst ausgefällt, während die Ausfällung der kleineren Teilchen an einer späteren Stelle der Strömungsbahn erfolgt.
Eine Bestimmung der relativen Anteile an großen und kleinen Abriebteilchen liefert einen bedeutsamen Hinweis auf den
Verschleißzustand der Maschine, welcher die Schmiermittelprobe entnommen wurde. Ein ähnliches Verfahren kann für die Ausfällung
von nicht-magnetischen Teilchen angewandt werden, die sich gegen ein Ferrometall, wie Stahl, abreiben, weil sich
das Ferrometall an das nicht-magnetische Material anreibt oder in dieses eingebettet wird, so daß dieses dann effektiv
magnetisch wird.
Es gibt viele Fälle, in denen es wünschenswert ist, im wesentlichen
nicht-magnetische Teilchen abzutrennen, die nicht an einem Ferrometall abgerieben worden sind. Einige dieser Stoffe
sind diamagnetisch (allgemein als nicht-magnetisch betrachtet), und sie werden durch ein Magnetfeld schwach abgestoßen. Diese
interssierenden Stoffe umfassen u.a. Teilchen von menschlichen Gelenken, Mikroorganismen, vom Abrieb Kunststoff gegen Kunst-
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stoff stammende Teilchen, Keramikteilchen usw. Ebenso ist es häufig wünschenswert, schwach paramagnetische Stoffe,
wie Aluminium, auszufällen, die durch ein verstärktes Magnetfeld angezogen werden, wenn auch mit so geringer Kraft,
daß diese Stoffe normalerweise als nicht-magnetisch angesehen werden.
Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines verbesserten Verfahrens zur Abtrennung oder Ausfällung von im
wesentlichen nicht-magnetischen Stoffen auf magnetischem Wege. Insbesondere bezweckt die Erfindung die Schaffung eines
Verfahrens zum Abtrennen von diamagnetischen Stoffen aus verschiedenen Träger- oder Grundsubstanzen.
Diese Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Maßnahmen gelöst.
Der in der folgenden Beschreibung benutzte Ausdruck "magnetische Suszeptibilität" soll in seinem üblichen Sinn als das
Verhältnis der Intensität der in einer Substanz erzeugten Magnetisierung zu der Magnetisierungskraft oder Intensität
des Magnetfelds, dem die Substanz ausgesetzt ist, verstanden werden. Unterschiedliche Stoffe besitzen einen weiten Bereich
von Suszeptibilitätsgraden.
Im folgenden ist ein Verfahren beschrieben, nach dem einigen Stoffen eine vergleichsweise hohe positive Suszeptibilität
erteilt werden kann. Stoffe, die unter Entwicklung der hohen magnetischen Suszeptibilität ansprechen, werden als empfindliche
bzw. aufnahmefähige (susceptic) Stoffe bezeichnet.
Erfindungsgemäß werden Stoffe, die im wesentlichen nicht-magnetisch
sind, zum selektiven Ansprechen auf ein Magnetfeld veranlaßt, indem diese Stoffe in eine Lösung, die bestimmte,
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noch zu beschreibende magnetische Salze enthält, eingebracht bzw. darin dispergiert werden. Das Suspendieren in solchen
Salzlösungen kann je nach der Beziehung der Lösungskomponenten zu dem auszufällenden Material zu einem von zwei Ergebnissen
führen. Eines dieser Ergebnisse besteht darin, daß das suspendierte, nicht-magnetische Material eine vergleichsweise
hohe Suszeptibilität entwickelt, so daß dann, wenn die Lösung mit der darin enthaltenden Probe in einer Strömung
auf die in der genannten US-PS angegebene Weise über ein Substrat geleitet wird, das über dem Luftspalt eines Magneten
angeordnet ist, das suspendierte Material nach unten gegen das Substrat angezogen und an diesem im wesentlichen längs seiner
Mittellinie ausgefällt wird. In anderen Fällen werden dagegen nicht aufnahmefähige Stoffe (insbesondere diamagnetische
Stoffe) in Querrichtung vom Luftspalt des Magneten weggedrückt, so daß sie längs der die Seitenwand des Substratkanals bildenden
Grenzschicht an von der Längsachse oder Mittellinie des Substrats entfernter Stelle ausfallen. Dieses zuletzt
genannte Ergebnis beruht auf einer Differentialkraft, die durch die Komponenten der Salzlösung entwickelt wird, die
stärker als das nicht-magnetisc-he Material an den Luftspalt angezogen werden und dabei bestrebt sind, dieses nicht-magnetische
Material abzustoßen, etwa auf die Weise, auf welche ein Korken unter seinem Auftrieb zur Wasseroberfläche hochsteigt.
Magnetische Salzlösung , die sich für den angegebenen Zweck als besonders wirksam erwiesen haben, sind Eisen(III)chlorid
(FeCl3) und Mangan(II)chlorid (MnCl3), in Wasser oder Alkohol
gelöst.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung beruht auf dem Grundgedanken,
daß im wesentlichen nicht-magnetischen Stoffen eine positive magnetische Suszeptibilität dadurch verliehen werden
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kann, daß diese Stoffe in einer Lösung suspendiert werden, die ein gelöstes Salz eines magnetischen Elements enthält.
Insbesondere hat es sich gezeigt, daß ein solcher nichtmagnetischer Stoff in manchen Fällen genügend magne-tisiert
werden kann, so daß er nach dem Verfahren gemäß der genannten US-PS ausfällbar wird. Genauer gesagt, können die aufnahmefähigen
Teilchen aus einer strömenden Trägerlösung nach unten
gegen die Fläche eines Substrats angezogen werden, das in einem längs der Längsachse des Substrats verlaufenden
Magnetfeld angeordnet ist.
Als spezielles Beispiel hat es sich gezeigt, daß das Eisen(II)-chlorid
, wenn es in Wasser gelöst ist und einer wässrigen Flüssigkeit zugesetzt wird, die suspendierte organische
Stoffe enthält, z.B. Algen, Teilchen tierischer Knochen oder von Knorpelmasse, die Schwebestoffe so stark magnetisiert,
daß sie ausgefällt werden können. Eine wirksame Lösung wurde in der Weise zubereitet, daß 3 g FeCl-, zu 100 ml H2O zugesetzt
wurden. Diese Lösung wurde dann in einem Volumenverhältnis von 2 : 1 mit einer wässrigen Probenflüssigkeit vermischt,
welche die nicht-magnetischen Teilchen enthielt, wobei eine Mischprobenlösung gebildet wurde, die zur magnetischen Ausfällung
der Teilchen in einer Strömung an einem Substrat entlanggeführt wurde. Eine andere Lösung, welche nicht-magnetische
Teilchen zu magnetisieren vermag, wurde durch Vermischen von 3 g MnCl2 mit 100 ml H3O und wiederum durch Versetzen dieser
Lösung mit einer wässrigen Probenflüssigkeit im Verhältnis von 2 : 1 hergestellt.
Gemäß einem weiteren speziellen Beispiel wurden jeweils ausgezeichnete
Ergebnisse mit vier Seltene Erde-Salzlösungen erzielt, nämlich mit Erbium(III)chlorid (ErCl3), Dysprosium(III)
chlorid (DyCl3), Turbium(III)chlorid (TbCl3) und Holmium(III)-chlorid
(HoCl3). In jedem Fall wurde eine gesättigte, von
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Kristallen freie Lösung bei Raumtemperatur in einem Volumen von 5 ml einer 2 ml betragenden Probe einer Knochenmehlauf
schlämmung zugesetzt. Das so gebildete Gemisch wurde dann über ein Substrat geleitet, um eine magnetische Ausfällung
der Knochenmehlteilchen auf dem Substrat herbeizuführen .
Bei diesem Vorgang wurden die aufnahmefähigen Teilchen längs der Mittellinie des Substrats innerhalb der den magnetischen
Luftspalt bildenden Polstücke ausgefällt, etwa auf die in der genannten US-PS für ferromagnetische Teilchen beschriebene
Weise. In der Art des Präzipitats bestehen jedoch gewisse Unterschiede. Beispielsweise bilden diese Teilchen keine
streifenartigen Muster, wie sie üblicherweise bei ferromagnetischen
Teilchen zu finden sind.
Es hat den Anschein, daß sich bei der Durchführung dieses Verfahrens magnetische Atome oder solche Atome enthaltende
Komplexe an die verfügbaren Leerstellen (sites) an den Molekülen der nicht-magnetischen Teilchen anlagern. Versuche haben gezeigt,
daß diese Anlagerungserscheinung ausreichend sein kann, um das Teilchenmaterial eine höhere positive Suszeptibilität
als diejenige der Lösung, in welcher dieses Material suspendiert ist, annehmen zu lassen. Unterschiedliche magnetische Atome
oder Komplexe werden, je nach dem auszufällenden Stoff, in
unterschiedlichen Mengen aufgenommen. Durch Einstellung der Salzkonzentration wird es möglich, spezielle Sorten von Stoffen
auszuwählen, die aus verschiedenen Träger- oder Grundsubstanzen ausgefällt werden sollen, nämlich dadurch, daß dem gewünschten
Stoff selektiv eine positive magnetische Suszeptibilität verliehen wird.
Versuche haben auch gezeigt, daß gewisse Stoffe aufnahmefähiger sind als andere. Beispielsweise scheint menschliches Knochenmaterial
magnetische Ionen leicht aufzunehmen bzw. komplex zu
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binden (to sequester) und auch mit verdünnten Lösungen
magnetisch zu werden. Andere Stoffe, wie Polyäthylen, widerstehen einer leichten Anlagerung der magnetischen Ionen,
so daß eine hohe Ionenkonzentration nötig sein kann, um eine ausreichend hohe Suszeptibilität der auszufällenden Teilchen
zu entwickeln. In manchen Fällen können Ionen durch die interessierenden Teilchen hindurchdiffundieren.
Nicht-teilchenförmige Stoffe können mit solchen Lösungen
ebenfalls magnetisiert werden. Beispielsweise hat es sich gezeigt, daß Glycoproteide aus der von menschlichen Gelenken
entnommenen Synovialflüssigkeit magnetisiert werden können, wenn die Flüssigkeit mit der beschriebenen Lösung vermischt
wird. Dieselben Prinzipien sind auf kleine biologische Systeme, wie Bakterien und Viren, anwendbar.
Auf die beschriebene Weise sind Stoffe sowohl in nicht-wässrigen als auch in wässrigen Lösungen magnetisch gemacht bzw.
magnetisiert worden. Dies geschah unter Verwendung einer Ubergangsflüssigkeit, welche die Lösung der magnetischen
Salze zuläßt, so daß diese in eine nicht-polare Probe eingeführt werden können. Beispielsweise wurde eine Ubergangsflüssigkeit
aus einem nicht-polaren Lösungsmittel im Gemisch mit polaren Lösungsmitteln und geringfügigen Mengen an Wasser zubereitet.
Die verwendete Flüssigkeit bestand dabei aus 50 Vol.-% Toluol, 25 Vol.-% Aceton, 20 Vol.-% Isopropylalkohol und
5 Vol.-% Wasser. Das magnetische Salz wurde zunächst in solcher Menge in der Ubergangsflüssigkeit aufgelöst, daß eine
gesättigte Lösung gebildet wurde. Eine 1 ml große Probe eines zu untersuchenden Öls wurde dann getrennt mit 10 ml Übergangsflüssigkeit kombiniert, und die erhaltene Lösung wurde in
einem Volumenverhältnis von 1 : 5 (bezogen auf Salzlösung) der gesättigten Salzlösung zugegeben, wobei eine für die
Analyse geeignete Mischprobenlösung erhalten wurde.
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Die magnetische Wirkung des für die Magnetisierlosung benutzten
Salzes kann bezüglich der Molekülart, an welche es sich anlagert, selektiv sein. Im allgemeinen kann erwartet
werden, daß Form, Größe und Elektronenstruktur des magnetischen Atoms bestimmen, wie leicht es sich an verfügbare
Leerstellen (sites) an den Molekülen des auszufällenden Stoffs anlagert. Durch Wahl eines bestimmten Atoms oder eines
das Atom enthaltenden Komplexes kann einzelnen Komponenten der Probe eine größere oder geringere magnetische Suszeptibilität
verliehen werden, so daß beispielsweise differentielle Ausfällwirkungen möglich werden, beispielsweise die Ausfällung
gewisser Komponenten, nicht aber anderer Komponenten, oder die Ausfällung des einen Bestandteils in einem früheren
Teil der Probenflüssigkeit-Strömungsbahn und anderer Bestandteile in einem späteren Teil dieser Strömungsbahn. Weiterhin
sind Anzeichen dafür vorhanden, daß der pH-Wert der Mischlösung eine Rolle bei der Bestimmung der Zahl der magnetischen
Atome oder Ionen spielt, die sich an den interessierenden, zu untersuchenden Stoff anlagern.
Unter Anwendung der beschriebenen Verfahren wurde eine Anzahl
unterschiedlicher, im wesentlichen nicht-magnetischer Stoffe ausgefällt, einschließlich Knochen- und Knorptelteilchen,
Teilchen der menschlichen Synovia, elastomere Dichtungsmaterialien, Polyäthylen, Polymethylmethacrylat und Stärke.
Die eben beschriebenen Maßnahmen bieten ein Verfahren zum Magnetisieren bestimmter Stoffe, die vor der Behandlung effektiv
nicht magnetisch sind, so daß diese Stoffe von einem Magnetfeld angezogen und von einer Träger- oder Grundsubstanz abgetrennt
werden können. Es gibt jedoch Stoffe, die aufgrund ihrer jeweiligen physikalischen oder chemischen Eigenschaften
nicht ohne weiteres (oder überhaupt nicht) Anlagerungen mit magnetischen Atomen oder Komplexen bilden. Beispielsweise
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^ACHQEREICHTf
bleiben in eine wässrige Lösung der beschriebenen Art eingebrachte
Stärketeilchen diamagnetisch. Da die negative Suszeptibilität nur einige Teile pro Million Teile beträgt,
ist die durch das Magnetfeld ausgeübte unmittelbare Abstoßkraft außerordentlich klein.
Die Flüssigkeit selbst besitzt jedoch eine positive magnetische Suszeptibilität, so daß sie vom Magnetfeld angezogen
wird. Durch das eich hieraus ergebende Druckgefälle in der Flüssigkeit entsteht eine Auftrieb6kraft, die bestrebt ist,
die Teilchen vom Magneten wegzudrängen. Der Magnet zieht die Flüssigkeit an, wobei die nicht-magnetischen Teilchen
von dem sich verstärkenden Magnetfeld zurückgedrängt werden. Die auf die Teilchen einwirkende Netto- oder Gesamtkraft
(net force) ist dem Unterschied in der Suszeptibilität der
Flüssigkeit und der Teilchen proportional. Infolgedessen werden Teilchen mit schwach positiver oder negativer Suszeptibilität
aus dem Magnetfeld ausgetrieben.
Diese Wirkung kann dadurch erreicht werden, daß die nichtmagnetischen Teilchen in einer Lösung suspendiert werden, die.,
ein gelöstes Salz eines magnetischen Elements enthält. Angewandt wurden bereits Lösungen aus Eisen(III)chlorid in
Wasser und Mangan(II)chlorid in Wasser. Wenn eine Lösung,
die das magnetische Element und gewisse nicht-magnetische, auszufällende Teilchen enthält, in Gegenwart eines starken
Magnetfelds auf die in der eingangs erwähnten ÜS-PS beschriebene Weise in einem Strom über ein Substrat geleitet wird,
zeigt es eich, daß eich die Teilchen an den die Seitenwände
des substratdurahgangs bildenden Grenzschichten absetzen.
Dies bedeutet, daß die Teilchen seitlich von der Längsmittellinie des Substrate weggedrängt werden, nämlich so weit wie
möglich vom intenaivsten und den höchsten Gradienten besitzenden
Bereioh des Magnetfeld* hinweg. Die Intensität der Abstoß-
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kraft ist dabei dem Unterschied in der Suszeptibilität zwischen der Lösung und den Teilchen, dem Magnetfeldgradienten
und der Magnetfeldintensität proportional.
Diese Beziehungen lassen sich durch folgende Gleichung ausdrücken:
F oC VH Grad H (b1
in welcher
b.. die magnetische Suszeptibilität der Flüssigkeit,
b die magnetische Suszeptibilität des Materials, Grad H den Magnetfeldgradienten,
H die äußere Magnetfeldintensität, V das Volumen der Teilchen und F die auf die Teilchen wirkende Kraft
bedeuten.
Die Richtung der Kraft liegt parallel zum Magnetfeldgradienten und sie ist vom Magnetfeld hinweg gerichtet, wenn b., größer
ist als b .
Da praktisch die gesamte Magnetkraft durch die Anziehung der magnetischen Salzlösung erzeugt wird, verschwindet diese Kraft,
wenn die Lösung weggespült wird. Wenn daher nach diesem Verfahrensschritt eine Waschflüssigkeit verwendet wird, die
das Salz nicht enthält, werden dadurch auch die interessierenden Teilchen weggespült. Wenn andererseits die Strömung der
magnetischen Salzlösung einfach beendet und die Flüssigkeit abgetrocknet wird, kristallisiert das Salz auf der Substratoberfläche
unter Verdeckung oder Verunreinigung der interessierenden Teilchen.
Es hat sich gezeigt, daß diese Kristallisierung durch Verwendung einer Lösung eines magnetischen Elements unterdrückt
werden kann, die einen Zusatz zur Unterdrückung der Kristallisation beim Trocknen enthält und welche die interessierenden
Teilchen in ihrer Lage fixiert. Ein derartiges Mittel ist photographische Gelatine. Bei Verwendung in Lösung
mit Mangan(II)chlorid härtet die Lösung nach Unterbrechung
der Strömung über das Substrat zu einem trockenen, glasartigen Überzug aus, in dem die Teilchen eingebettet sind.
Mangan(II)chlorid ist Eisen(III)chlorid insofern überlegen,
als es in der Lösung farblos ist und der entstehende Film daher wasserklar ist. Eine Lösung, mit der gute Ergebnisse
erzielt wurden, besteht aus 100 ml H3O, 1,5 g MnCl3 und
3,5 g photographischer Gelatine. In diesem Fall kann eine gute Abtrennung erreicht werden, wenn 4 ml dieser Lösung zu
2 ml einer die auszufällenden diamagnetischen Teilchen enthaltenden Probenflüssigkeit zugegeben werden.
Obgleich in der vorstehenden Beschreibung die Anwendung der Erfindung auf das magnetische Abtrennverfahren nach der
US-PS 4 047 814 erläutert ist, ist die Erfindung keineswegs auf dieses Abtrennverfahren beschränkt, sondern vielmehr
allgemeiner anwendbar, wie dies für den Fachmann auf diesem Gebiet offensichtlich sein dürfte. Während vorstehend spezielle,
bevorzugte magnetische Salzlösungen angegeben sind, können in anderen Fällen ersichtlicherweise auch andere Lösungen
wirksam eingesetzt werden, was von verschiedenen, vorstehend genannten Faktoren abhängt. Beispielsweise können Lösungen aus
organometallischen Komplexen dieselbe Aufgabe erfüllen.
Zusammenfassend wird mit der Erfindung also ein Verfahren zum magnetischen Abtrennen oder Abscheiden eines nicht-magnetischen
Stoffs aus einem Gemisch durch Vereinigung des Gemischs mit einer magnetisierenden, das Salz eines magnetischen Elements
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enthaltenden Lösung geschaffen. Dabei lagern sich die magnetischen
Atome an verfügbare Leerstellen (sites) an den Molekühlen des nicht-magnetischen Stoffs an, so daß diesem
Stoff eine positive magnetische Suszeptibilität verliehen wird. Der Stoff spricht infolgedessen auf den Einfluß
eines Magnetfelds in der Weise an, daß er zu einem Bereich verlagert wird, in welchem er untersucht oder rückgewonnen
werden kann. Stoffe mit geringer positiver oder negativer Suszeptibilität werden hierbei dadurch abgetrennt, daß
sie in der Lösung eines magnetischen Salzes suspendiert werden, die unter der Anziehungskraft eines Magnetfelds eine
differentielle Auftriebskraft erzeugt, durch welche der diamagnetische oder schwach paramagnetische Stoff kraftvoll vom
Magneten hinweg gedrängt wird. Lösungen zur Durchführung dieses Verfahrens enthalten Eisen(m) chlorid. Mangan(II)chlorid,
Erbium(III)chlorid, Dysprosium(III)chlorid, Turbium(III)chlorid
und Holmium(III)chlorid.
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Claims (1)
- PATENTANSPRÜCHEVerfahren zum magnetischen Abtrennen eines interessierenden Stoffs von einer Träger- oder Grundsubstanz durch Beaufschlagung eines Gemisches dieses Stoffs mit einem Magnetfeld, wobei der interessierende Stoff im wesentlichen nicht-magnetisch ist und daher für sich nicht genügend stark auf das Magnetfeld anspricht, um eine Abtrennung von der Grundsubstanz zuzulassen, dadurch gekennzeichnet , daß der interessierende Stoff unter Bildung einer Mischprobenflüssigkeit mit einer magnetische Atome enthaltenden Lösung vermischt wird und daß die Mischprobenflüssigkeit durch ein Magnetfeld geleitet wird, wobei durch den Einfluß des Magnetfelds auf die Atome der Lösung eine Kraft auf den interessierenden Stoff ausgeübt wird, durch welche dieser Stoff in einen Bereich verlagert wird, in welchem er aus der Grundsubstanz abtrennbar bzw. rückgewinnbar ist.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der interessierende Stoff in einerBl/eg80933Ö/0560wässrigen Lösung eines Salzes des magnetischen Elements suspendiert wird.3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß eine Eisen(III)Chlorid enthaltende Salzlösung verwendet wird.4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mangan(II)Chlorid enthaltende Salzlösung verwendet wird.5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß eine Erbium(III)chlorid enthaltende Salzlösung verwendet wird.6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß eine Dysprosium(III)chlorid enthaltende Salzlösung verwendet wird.7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß eine Turbium(III)chlorid enthaltende Salzlösung verwendet wird.8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß eine Holmium(III)chlorid enthaltende Salzlösung verwendet wird.9. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Salzlösung durch das Magnetfeld stärker angezogen wird als der interessierende Stoff, so daß eine Differentialkraft entsteht, die bestrebt ist, den genannten Stoff aus dem Bereich der intensivsten Magnetfeldstärke heraus zu verdrängen.-3-28Π3Α290O. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß als interessierender Stoff ein diamagnetischer Stoff verwendet wird.11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß eine Eisen(III)chlorid enthaltende Salzlösung verwendet wird.12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mangan(II)chlorid enthaltende Salzlösung verwendet wird.13. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Lösung ein Mittel zur Unterdrückung einer Kristallisation des Salzes zugesetzt wird.14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß als das Unterdrückungsmittel photographische Gelatine verwendet wird.15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß durch die Lösung ein anfänglich oder ursprünglich nicht-magnetischer Stoff magnetisiert wird, so daß dieser Stoff an ein sich verstärkendes Magnetfeld angezogen wird.16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß dem genannten Stoff eine positive magnetische Suszeptibilität erteilt wird, die größer ist als diejenige der Lösung.-4-
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US76298177A | 1977-01-27 | 1977-01-27 | |
US05/870,206 US4187170A (en) | 1977-01-27 | 1978-01-17 | Magnetic techniques for separating non-magnetic materials |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2803429A1 true DE2803429A1 (de) | 1978-09-07 |
DE2803429C2 DE2803429C2 (de) | 1984-03-29 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2803429A Expired DE2803429C2 (de) | 1977-01-27 | 1978-01-26 | Verfahren zum magnetischen Abtrennen eines Stoffs von einer Grundsubstanz |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4187170A (de) |
JP (1) | JPS6059016B2 (de) |
CA (1) | CA1096518A (de) |
DE (1) | DE2803429C2 (de) |
FR (1) | FR2378566A1 (de) |
GB (1) | GB1562375A (de) |
NL (1) | NL182057B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT381247B (de) * | 1984-09-06 | 1986-09-10 | Pollhammer Otto | Behaelter und verfahren zum abscheiden von behaeltern aus abfall |
Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4289528A (en) * | 1978-07-03 | 1981-09-15 | Hazen Research, Inc. | Process for beneficiating sulfide ores |
US4276081A (en) * | 1978-10-10 | 1981-06-30 | Hazen Research, Inc. | Process for beneficiating ores |
US4289529A (en) * | 1978-10-10 | 1981-09-15 | Hazen Research, Inc. | Process for beneficiating sulfide ores |
US4285819A (en) * | 1980-01-28 | 1981-08-25 | California Institute Of Technology | Functional magnetic microspheres |
US4560484A (en) * | 1980-04-25 | 1985-12-24 | Purdue Research Foundation | Method and apparatus for magnetically separating particles from a liquid |
US4416771A (en) * | 1981-05-23 | 1983-11-22 | Henriques Lance L | Mine ore concentrator |
US4508625A (en) * | 1982-10-18 | 1985-04-02 | Graham Marshall D | Magnetic separation using chelated magnetic ions |
US4731239A (en) * | 1983-01-10 | 1988-03-15 | Gordon Robert T | Method for enhancing NMR imaging; and diagnostic use |
US4526681A (en) * | 1983-10-31 | 1985-07-02 | Purdue Research Foundation | Magnetic separation method utilizing a colloid of magnetic particles |
PT81498B (pt) * | 1984-11-23 | 1987-12-30 | Schering Ag | Processo para a preparacao de composicoes para diagnostico contendo particulas magneticas |
US4663029A (en) * | 1985-04-08 | 1987-05-05 | Massachusetts Institute Of Technology | Method and apparatus for continuous magnetic separation |
US4686032A (en) * | 1985-04-10 | 1987-08-11 | Electro Minerals (Canada), Inc. | Automatic method for separating and cleaning silicon carbide furnace materials |
US4810368A (en) * | 1985-04-10 | 1989-03-07 | Electro Minerals (Canada) Inc. | Automatic method for separating and cleaning silicon carbide furnace materials |
DE3522365A1 (de) * | 1985-06-22 | 1987-01-02 | Bayer Ag | Trenngeraet fuer magnetische partikel aus fluessiger phase |
US4935122A (en) * | 1986-12-22 | 1990-06-19 | Dreyfuss William C | Mineral separator system |
GB8708115D0 (en) * | 1987-04-04 | 1987-05-13 | Woodhouse Derek Alfred | Coagulation treatment of fluids |
US4834898A (en) * | 1988-03-14 | 1989-05-30 | Board Of Control Of Michigan Technological University | Reagents for magnetizing nonmagnetic materials |
GB2257060B (en) * | 1991-05-24 | 1995-04-12 | Shell Int Research | Magnetic separation process |
CN1064777C (zh) * | 1993-06-24 | 2001-04-18 | 卡耐基米龙大学 | 金属、合金或金属碳化物的纳米颗粒及其制备方法 |
US5456986A (en) * | 1993-06-30 | 1995-10-10 | Carnegie Mellon University | Magnetic metal or metal carbide nanoparticles and a process for forming same |
US5504573A (en) * | 1993-10-13 | 1996-04-02 | Man-Gill Chemical Company | Apparatus and method for analyzing particles deposited on a substrate using substantially continuous profile data |
GB2308319A (en) * | 1995-12-21 | 1997-06-25 | Univ Southampton | Magnetic separationin a magnetic fluid |
JP3401487B2 (ja) | 2000-08-23 | 2003-04-28 | 日本学術振興会 | 磁気アルキメデス効果によるプラスチック混合物の分別方法 |
DE10256892A1 (de) * | 2002-11-29 | 2004-06-09 | Henkel Kgaa | Neue magnetische Partikel zur Abtrennung von Mikroorganismen aus technischen Medien |
EP2743335A1 (de) | 2008-12-31 | 2014-06-18 | MEMC Singapore Pte. Ltd. | Verfahren zur Rückgewinnung und Reinigung von Siliciumteilchen aus Sägeabfällen |
US20100279438A1 (en) * | 2009-05-01 | 2010-11-04 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Apparatus and method of in-situ identification for contamination control in semiconductor fabrication |
WO2013027818A1 (ja) * | 2011-08-25 | 2013-02-28 | 宇部興産株式会社 | 混合物の分離方法及び分離装置 |
RU2486012C1 (ru) * | 2012-04-19 | 2013-06-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Дальневосточного отделения РАН (ИГД ДВО РАН) | Способ извлечения железосодержащих компонентов из техногенного материала тонкого класса |
WO2014046164A1 (ja) * | 2012-09-20 | 2014-03-27 | 宇部興産株式会社 | 混合物の分離方法及び分離装置 |
US9874554B1 (en) | 2014-07-16 | 2018-01-23 | Verily Life Sciences Llc | Aptamer-based in vivo diagnostic system |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1062643B (de) * | 1958-01-02 | 1959-08-06 | Dipl Berging Franz Zrenner | Verfahren zur Gewinnung von Blei u. dgl. aus Schlaemmen |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US861782A (en) * | 1905-03-20 | 1907-07-30 | Internat Separator Company | Process of separating ore. |
US2398725A (en) * | 1943-09-10 | 1946-04-16 | Schutte August Henry | Magnetic separation |
US3483969A (en) * | 1967-07-05 | 1969-12-16 | Avco Corp | Material separation using ferromagnetic liquid techniques |
JPS5148395B2 (de) * | 1971-11-18 | 1976-12-20 | ||
JPS5123242B2 (de) * | 1972-07-10 | 1976-07-15 | ||
US3843540A (en) * | 1972-07-26 | 1974-10-22 | Us Interior | Production of magnetic fluids by peptization techniques |
US3926789A (en) * | 1973-07-05 | 1975-12-16 | Maryland Patent Dev Co Inc | Magnetic separation of particular mixtures |
AT328387B (de) * | 1974-01-29 | 1976-03-25 | Financial Mining Ind Ship | Verfahren zur trennung eines erzes, insbesondere magnesit, von taubem gestein |
JPS5133767A (de) * | 1974-09-02 | 1976-03-23 | Hitachi Metals Ltd | |
US3970518A (en) * | 1975-07-01 | 1976-07-20 | General Electric Company | Magnetic separation of biological particles |
US4018886A (en) * | 1975-07-01 | 1977-04-19 | General Electric Company | Diagnostic method and device employing protein-coated magnetic particles |
FR2334106A1 (fr) * | 1975-12-02 | 1977-07-01 | Pasteur Institut | Gel magnetique convenant pour dosages immunoenzymatiques |
-
1978
- 1978-01-17 US US05/870,206 patent/US4187170A/en not_active Expired - Lifetime
- 1978-01-24 NL NLAANVRAGE7800833,A patent/NL182057B/xx not_active IP Right Cessation
- 1978-01-26 CA CA295,712A patent/CA1096518A/en not_active Expired
- 1978-01-26 FR FR7802130A patent/FR2378566A1/fr active Granted
- 1978-01-26 DE DE2803429A patent/DE2803429C2/de not_active Expired
- 1978-01-27 GB GB3359/78A patent/GB1562375A/en not_active Expired
- 1978-01-27 JP JP53008781A patent/JPS6059016B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1062643B (de) * | 1958-01-02 | 1959-08-06 | Dipl Berging Franz Zrenner | Verfahren zur Gewinnung von Blei u. dgl. aus Schlaemmen |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT381247B (de) * | 1984-09-06 | 1986-09-10 | Pollhammer Otto | Behaelter und verfahren zum abscheiden von behaeltern aus abfall |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2378566A1 (fr) | 1978-08-25 |
FR2378566B1 (de) | 1984-09-28 |
CA1096518A (en) | 1981-02-24 |
JPS6059016B2 (ja) | 1985-12-23 |
NL7800833A (nl) | 1978-07-31 |
JPS53111575A (en) | 1978-09-29 |
DE2803429C2 (de) | 1984-03-29 |
NL182057B (nl) | 1987-08-03 |
US4187170A (en) | 1980-02-05 |
GB1562375A (en) | 1980-03-12 |
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