Vsak otrok ve, da magneti privlačijo kovine. Konec koncev so pogosto obesili magnete na kovinska vrata hladilnika ali črke z magneti na posebno ploščo. Če pa žlico pritrdite na magnet, privlačnosti ne bo. Toda žlica je tudi kovinska, zakaj se potem to zgodi? Torej ugotovimo, katere kovine niso magnetne.
Znanstveni vidik
Če želite ugotoviti, katere kovine niso magnetizirane, morate ugotoviti, kako so vse kovine na splošno povezane z magneti in magnetnim poljem. Glede na uporabljeno magnetno polje so vse snovi razdeljene na diamagnete, paramagnete in feromagnete.
Vsak atom je sestavljen iz pozitivno nabitega jedra in negativno nabitih elektronov. Nenehno se premikajo, kar ustvarja magnetno polje. Magnetna polja elektronov enega atoma se lahko medsebojno okrepijo ali uničijo, odvisno od smeri njihovega gibanja. Poleg tega jih je mogoče nadomestitibiti:
- Magnetni momenti, ki jih povzroča gibanje elektronov glede na jedro, so orbitalni.
- Magnetni momenti, ki jih povzroča vrtenje elektronov okoli njihove osi - vrtenje.
Če so vsi magnetni momenti enaki nič, se snov imenuje diamagneti. Če se kompenzirajo samo vrtljivi momenti - na paramagnete. Če polja niso kompenzirana - na feromagnete.
paramagneti in feromagneti
Razmislite o primeru, ko ima vsak atom snovi svoje magnetno polje. Ta polja so večsmerna in se medsebojno kompenzirajo. Če je poleg takšne snovi postavljen magnet, bodo polja usmerjena v eno smer. Snov bo imela magnetno polje, pozitivni in negativni pol. Potem bo snov pritegnila magnet in se lahko magnetizira, to pomeni, da bo pritegnila druge kovinske predmete. Tako lahko na primer doma magnetizirate jeklene sponke za papir. Vsaka bo imela negativni in pozitivni pol, na magnet pa bo mogoče celo obesiti celo verigo sponk za papir. Takšne snovi imenujemo paramagnetne.
Feromagneti so majhna skupina snovi, ki jih magneti privlačijo in se zlahka magnetizirajo tudi v šibkem polju.
Diamagneti
Pri diamagnetih so magnetna polja znotraj vsakega atoma kompenzirana. V tem primeru, ko se snov vnese v magnetno polje, se pravilnemu gibanju elektronov doda gibanje elektronov pod delovanjem polja. To gibanje elektronov bo povzročilododatni tok, katerega magnetno polje bo usmerjeno proti zunanjemu polju. Zato se diamagnet slabo odbija od bližnjega magneta.
Torej, če pristopimo k vprašanju, katere kovine niso magnetne z znanstvenega vidika, bo odgovor diamagneten.
Porazdelitev paramagnetov in diamagnetov v Mendelejevskem periodičnem sistemu elementov
Magnetne lastnosti preprostih snovi se občasno spreminjajo s povečanjem redne številke elementa.
Snovi, ki jih magneti ne privlačijo (diamagneti), se nahajajo predvsem v kratkih obdobjih - 1, 2, 3. Katere kovine niso magnetizirane? To sta litij in berilij, medtem ko so natrij, magnezij in aluminij že razvrščeni kot paramagnetni.
Snovi, ki jih privlačijo magneti (paramagneti), se nahajajo predvsem v dolgih obdobjih periodičnega sistema Mendelejeva - 4, 5, 6, 7.
Vendar je zadnjih 8 elementov v vsakem dolgem obdobju tudi diamagnetov.
Poleg tega obstajajo trije elementi - ogljik, kisik in kositer, katerih magnetne lastnosti so različne za različne alotropne modifikacije.
Poleg tega je imenovanih še 25 kemičnih elementov, katerih magnetnih lastnosti ni bilo mogoče ugotoviti zaradi njihove radioaktivnosti in hitrega razpadanja ali težav pri sintezi.
Magnetne lastnosti lantanidov in aktinidov (vsi so kovine) se neenakomerno spreminjajo. Med njimi so tako para- kot diamagneti.
Proizvajajo posebne magnetno urejene snovi - krom, mangan, železo, kob alt, nikelj,katerih lastnosti se neredno spreminjajo.
Katere kovine niso magnetne: seznam
Feromagnetikov, torej kovin, ki so dobro magnetizirane, jih je v naravi le 9. To so železo, kob alt, nikelj, njihove zlitine in spojine ter šest lantanidnih kovin: gadolinij, terbij, disprozij, holmij, erbij in tulij.
Kovine, ki jih privlačijo samo zelo močni magneti (paramagneti): aluminij, baker, platina, uran.
Ker v vsakdanjem življenju ni tako velikih magnetov, ki bi pritegnili paramagnet, in ni lantanoidnih kovin, lahko mirno trdimo, da vse kovine, razen železa, kob alta, niklja in njihovih zlitin, ne bodo privlačijo magneti.
Torej, katere kovine niso magnetne za magnet:
- paramagneti: aluminij, platina, krom, magnezij, volfram;
- diamagneti: baker, zlato, srebro, cink, živo srebro, kadmij, cirkonij.
Na splošno lahko rečemo, da magnet privlači železove kovine, neželezne pa ne.
Če govorimo o zlitinah, so železove zlitine magnetne. Ti vključujejo predvsem jeklo in lito železo. Magnet lahko pritegne tudi dragocene kovance, saj niso izdelani iz čiste neželezne kovine, temveč iz zlitine, ki lahko vsebuje majhno količino feromagneta. Toda nakita iz čiste neželezne kovine magnet ne bo pritegnil.
Katere kovine ne rjavijo ali magnetizirajo? To so navadni izdelki iz nerjavečega jekla, zlata in srebra.
