Jokainen lapsi tietää, että magneetit houkuttelevat metalleja. Loppujen lopuksi he ripustivat usein magneetteja jääkaapin metallioveen tai kirjaimia magneeteilla erityiselle taululle. Kuitenkin, jos kiinnität lusikan magneetiin, vetovoimaa ei ole. Mutta lusikka on myös metallia, miksi sitten näin tapahtuu? Joten selvitetään, mitkä metallit eivät ole magneettisia.
Tieteellinen näkökulma
Jotta voit määrittää, mitkä metallit eivät ole magnetoituneita, sinun on selvitettävä, miten kaikki metallit yleensä liittyvät magneetteihin ja magneettikenttään. Käytettyyn magneettikenttään nähden kaikki aineet jaetaan diamagneeteiksi, paramagneeteiksi ja ferromagneeteiksi.
Jokainen atomi koostuu positiivisesti varautuneesta ytimestä ja negatiivisesti varautuneista elektroneista. Ne liikkuvat jatkuvasti, mikä luo magneettikentän. Yhden atomin elektronien magneettikentät voivat vahvistaa toisiaan tai tuhota niiden liikesuunnasta riippuen. Lisäksi ne voidaan korvataolla:
- Magneettiset momentit, jotka aiheutuvat elektronien liikkeestä ytimeen nähden, ovat orbitaalisia.
- Magneettiset momentit, jotka aiheutuvat elektronien pyörimisestä akselinsa ympäri - spin.
Jos kaikki magneettiset momentit ovat nolla, ainetta kutsutaan diamagneeteiksi. Jos vain pyörimismomentit kompensoidaan - paramagneeteille. Jos kenttiä ei kompensoida - ferromagneeteille.
Paramagneetit ja ferromagneetit
Harkitse tapausta, jossa jokaisella aineen atomilla on oma magneettikenttä. Nämä kentät ovat monisuuntaisia ja kompensoivat toisiaan. Jos magneetti asetetaan tällaisen aineen viereen, kentät suuntautuvat yhteen suuntaan. Aineella on magneettikenttä, positiivinen ja negatiivinen napa. Sitten aine vetää puoleensa magneettia ja itse voidaan magnetoida, eli se vetää puoleensa muita metalliesineitä. Joten voit esimerkiksi magnetoida teräksisiä paperiliittimiä kotona. Jokaisella on negatiivinen ja positiivinen napa, ja magneetille voidaan jopa ripustaa kokonainen paperiliittimien ketju. Tällaisia aineita kutsutaan paramagneettisiksi.
Ferromagneetit ovat pieni ryhmä aineita, joita magneetit houkuttelevat ja jotka magnetisoituvat helposti myös heikossa kentässä.
Diamagneetit
Diamagneeteissa kunkin atomin sisällä olevat magneettikentät kompensoidaan. Tässä tapauksessa, kun aine viedään magneettikenttään, elektronien liike kentän vaikutuksesta lisätään elektronien oikeaan liikkeeseen. Tämä elektronien liike aiheuttaalisävirta, jonka magneettikenttä suunnataan ulkoista kenttää vastaan. Siksi diamagneetti hylkii heikosti lähellä olevaa magneettia.
Jos lähestymme kysymystä siitä, mitkä metallit eivät ole magneettisia tieteellisestä näkökulmasta, vastaus on diamagneettinen.
Paramagneettien ja diamagneettien jakautuminen Mendelejevin jaksollisessa elementtijärjestelmässä
Yksinkertaisten aineiden magneettiset ominaisuudet muuttuvat ajoittain elementin järjestysluvun kasvaessa.
Aineet, joita magneetit (diamagneetit) eivät vedä puoleensa, sijaitsevat pääasiassa lyhyinä ajanjaksoina - 1, 2, 3. Mitkä metallit eivät ole magnetoituneita? Näitä ovat litium ja beryllium, kun taas natrium, magnesium ja alumiini on jo luokiteltu paramagneettisiksi.
Magnettien (paramagneettien) vetämät aineet sijaitsevat pääasiassa Mendelejevin jaksollisen järjestelmän pitkissä jaksoissa - 4, 5, 6, 7.
Viimeiset 8 elementtiä jokaisessa pitkässä jaksossa ovat kuitenkin myös diamagneetteja.
Lisäksi on olemassa kolme alkuainetta - hiili, happi ja tina, joiden magneettiset ominaisuudet ovat erilaiset erilaisille allotrooppisille modifikaatioille.
Lisäksi nimetään 25 muuta kemiallista alkuainetta, joiden magneettisia ominaisuuksia ei voitu määrittää radioaktiivisuuden ja nopean hajoamisen tai synteesivaikeuden vuoksi.
Lantanidien ja aktinidien (kaikki ovat metalleja) magneettiset ominaisuudet muuttuvat epäsäännöllisesti. Niiden joukossa on sekä para- että diamagneetteja.
Ne tuottavat erityisiä magneettisesti järjestettyjä aineita - kromia, mangaania, rautaa, kobolttia, nikkeliä,joiden ominaisuudet muuttuvat epäsäännöllisesti.
Mitkä metallit eivät ole magneettisia: lista
Ferromagneettisia eli hyvin magnetoituneita metalleja on luonnossa vain 9. Näitä ovat rauta, koboltti, nikkeli, niiden seokset ja yhdisteet sekä kuusi lantanidimetallia: gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium ja tulium.
Metallit, joita houkuttelevat vain erittäin vahvat magneetit (paramagneetit): alumiini, kupari, platina, uraani.
Koska arjessa ei ole niin suuria magneetteja, jotka vetäisivät puoleensa paramagneettia, eikä ole olemassa lantanidimetalleja, voimme turvallisesti sanoa, että kaikki metallit, paitsi rauta, koboltti, nikkeli ja niiden seokset, eivät ole vetää puoleensa magneetteja.
Joten, mitkä metallit eivät ole magneettisia magneetille:
- paramagneetit: alumiini, platina, kromi, magnesium, volframi;
- diamagneetit: kupari, kulta, hopea, sinkki, elohopea, kadmium, zirkonium.
Yleisesti voidaan sanoa, että rautametallit vetoavat magneettiin, ei-rautametallit eivät.
Jos puhumme metalliseoksista, rautalejeeringit ovat magneettisia. Näitä ovat pääasiassa teräs ja valurauta. Magneetti voi vetää puoleensa myös arvokkaita kolikoita, koska ne eivät ole valmistettu puhtaasta ei-rautametallista, vaan seoksesta, joka saattaa sisältää pienen määrän ferromagneettia. Mutta puhtaasta ei-rautametallista valmistettuja koruja magneetti ei houkuttele.
Mitkä metallit eivät ruostu tai magnetisoidu? Nämä ovat tavallisia elintarvikelaatuisia ruostumatonta terästä, kultaa ja hopeaa.
