هر کودکی می داند که فلزات جذب آهنربا می شوند. از این گذشته، آنها اغلب آهن ربا را روی در فلزی یخچال آویزان می کردند یا حروفی را با آهن ربا روی یک تخته مخصوص. با این حال، اگر یک قاشق را به آهنربا وصل کنید، هیچ جاذبه ای وجود نخواهد داشت. اما قاشق هم فلزی است، پس چرا این اتفاق می افتد؟ پس بیایید بفهمیم کدام فلزات مغناطیسی نیستند.
دیدگاه علمی
برای تعیین اینکه کدام فلزات مغناطیسی نمی شوند، باید دریابید که چگونه همه فلزات به طور کلی می توانند با آهنرباها و میدان مغناطیسی ارتباط داشته باشند. در رابطه با میدان مغناطیسی اعمال شده، همه مواد به دیامغناطیس، پارامغناطیس و فرومغناطیس تقسیم می شوند.
هر اتم از یک هسته با بار مثبت و الکترون هایی با بار منفی تشکیل شده است. آنها دائما در حال حرکت هستند که یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند. میدان های مغناطیسی الکترون های یک اتم بسته به جهت حرکت آنها می توانند یکدیگر را تقویت کرده یا از بین ببرند. علاوه بر این، آنها را می توان جبران کردbe:
- گشتاورهای مغناطیسی ناشی از حرکت الکترون ها نسبت به هسته مداری هستند.
- گشتاورهای مغناطیسی ناشی از چرخش الکترون ها به دور محورشان - اسپین.
اگر تمام گشتاورهای مغناطیسی برابر با صفر باشند، ماده به عنوان دیامغناطیس شناخته می شود. اگر فقط لحظات چرخشی جبران شود - به پارامغناطیس. اگر فیلدها جبران نشدند - به فرومغناطیس.
پارامغناطیس و فرومغناطیس
موردی را در نظر بگیرید که هر اتم ماده دارای میدان مغناطیسی خاص خود باشد. این میدان ها چند جهته هستند و یکدیگر را جبران می کنند. اگر یک آهنربا در کنار چنین ماده ای قرار گیرد، میدان ها در یک جهت قرار می گیرند. این ماده دارای یک میدان مغناطیسی، یک قطب مثبت و یک قطب منفی خواهد بود. سپس ماده به سمت آهنربا جذب می شود و خود می تواند مغناطیسی شود، یعنی اجسام فلزی دیگر را جذب می کند. بنابراین، به عنوان مثال، می توانید گیره های کاغذ فولادی را در خانه آهنربایی کنید. هر کدام یک قطب منفی و یک قطب مثبت خواهند داشت و حتی می توان زنجیره کاملی از گیره های کاغذ را روی آهنربا آویزان کرد. چنین موادی پارامغناطیس نامیده می شوند.
فرومغناطیس ها گروه کوچکی از مواد هستند که جذب آهنربا می شوند و حتی در میدان ضعیف به راحتی مغناطیسی می شوند.
Diamagnets
در دیامغناطیس ها، میدان های مغناطیسی داخل هر اتم جبران می شود. در این حالت وقتی ماده ای وارد میدان مغناطیسی می شود، حرکت الکترون ها تحت تأثیر میدان به حرکت مناسب الکترون ها اضافه می شود. این حرکت الکترون ها باعث می شودجریان اضافی که میدان مغناطیسی آن در برابر میدان خارجی هدایت می شود. بنابراین، دیامغناطیس به طور ضعیفی از آهنربای مجاور دفع می‌شود.
بنابراین، اگر از نظر علمی به این سؤال بپردازیم که کدام فلزات مغناطیسی نیستند، پاسخ دیامغناطیسی خواهد بود.
توزیع پارامغناطیس و دیامغناطیس در سیستم تناوبی عناصر مندلیف
خواص مغناطیسی مواد ساده به طور متناوب با افزایش تعداد ترتیبی عنصر تغییر می کند.
موادی که جذب آهنرباها (دیامغناطیس) نمی شوند عمدتاً در دوره های کوتاه قرار دارند - 1، 2، 3. کدام فلزات مغناطیسی نمی شوند؟ اینها لیتیوم و بریلیم هستند، در حالی که سدیم، منیزیم و آلومینیوم در حال حاضر به عنوان پارامغناطیس طبقه بندی شده اند.
مواد جذب شده به آهنرباها (پارامغناطیس) عمدتاً در دوره های طولانی سیستم تناوبی مندلیف - 4، 5، 6، 7 قرار دارند.
با این حال، 8 عنصر آخر در هر دوره طولانی نیز دیامغناطیس هستند.
علاوه بر این، سه عنصر وجود دارد - کربن، اکسیژن و قلع، که خواص مغناطیسی آنها برای تغییرات آلوتروپیک متفاوت است.
علاوه بر این، 25 عنصر شیمیایی دیگر نیز نامگذاری شده است که خواص مغناطیسی آنها به دلیل رادیواکتیویته و واپاشی سریع یا دشواری در سنتز آنها قابل اثبات نیست.
خواص مغناطیسی لانتانیدها و اکتینیدها (همه آنها فلز هستند) به طور نامنظم تغییر می کند. در میان آنها هم پارا و هم دیامغناطیس وجود دارد.
آنها مواد خاصی با نظم مغناطیسی تولید می کنند - کروم، منگنز، آهن، کبالت، نیکل،که خواص آن به طور نامنظم تغییر می کند.
کدام فلزات مغناطیسی نیستند: فهرست
فرومغناطیس، یعنی فلزاتی که به خوبی مغناطیسی شده اند، در طبیعت فقط 9 عدد وجود دارد. اینها آهن، کبالت، نیکل، آلیاژها و ترکیبات آنها و همچنین شش فلز لانتانید: گادولینیوم، تربیوم، دیسپروزیم، هولمیوم هستند. اربیوم و تولیوم.
فلزاتی که فقط به آهنرباهای بسیار قوی (پارامغناطیس) جذب می شوند: آلومینیوم، مس، پلاتین، اورانیوم.
از آنجایی که هیچ آهنربای بزرگی در زندگی روزمره وجود ندارد که بتواند پارامغناطیس را جذب کند، و هیچ فلز لانتانیدی وجود ندارد، به جرات می توان گفت که تمام فلزات، به جز آهن، کبالت، نیکل و آلیاژهای آنها، نخواهند بود. جذب آهن ربا.
بنابراین، کدام فلزات برای آهنربا مغناطیسی نیستند:
- پارامغناطیس: آلومینیوم، پلاتین، کروم، منیزیم، تنگستن؛
- دیامغناطیس: مس، طلا، نقره، روی، جیوه، کادمیوم، زیرکونیوم.
به طور کلی می توان گفت که فلزات آهنی به یک آهنربا جذب می شوند، فلزات غیر آهنی جذب می شوند.
اگر در مورد آلیاژها صحبت کنیم، آلیاژهای آهن مغناطیسی هستند. اینها در درجه اول فولاد و چدن هستند. سکه های گرانبها نیز می توانند جذب آهنربا شوند، زیرا از فلز غیرآهنی خالص ساخته نشده اند، بلکه از آلیاژی ساخته شده اند که ممکن است حاوی مقدار کمی فرومغناطیس باشد. اما جواهرات ساخته شده از فلز غیر آهنی خالص جذب آهنربا نمی شوند.
کدام فلزات زنگ نمی زنند یا مغناطیس نمی شوند؟ اینها اقلام معمولی فولاد ضد زنگ، طلا و نقره درجه مواد غذایی هستند.
