Elk kind weet dat metalen worden aangetrokken door magneten. Ze hingen immers vaak magneten aan de metalen deur van de koelkast of letters met magneten op een speciaal bord. Als je echter een lepel aan een magneet bevestigt, is er geen aantrekkingskracht. Maar de lepel is ook van metaal, waarom gebeurt dit dan? Dus laten we eens kijken welke metalen niet magnetisch zijn.
Wetenschappelijk standpunt
Om te bepalen welke metalen niet gemagnetiseerd zijn, moet je uitzoeken hoe alle metalen in het algemeen verband kunnen houden met magneten en een magnetisch veld. Met betrekking tot het aangelegde magnetische veld zijn alle stoffen onderverdeeld in diamagneten, paramagneten en ferromagneten.
Elk atoom bestaat uit een positief geladen kern en negatief geladen elektronen. Ze zijn constant in beweging, waardoor een magnetisch veld ontstaat. De magnetische velden van de elektronen van één atoom kunnen elkaar versterken of vernietigen, afhankelijk van de richting van hun beweging. Bovendien kunnen ze worden gecompenseerdzijn:
- Magnetische momenten veroorzaakt door de beweging van elektronen ten opzichte van de kern zijn orbitaal.
- Magnetische momenten veroorzaakt door de rotatie van elektronen rond hun as - spin.
Als alle magnetische momenten gelijk zijn aan nul, wordt de stof diamagneten genoemd. Als alleen spinmomenten worden gecompenseerd - tot paramagneten. Als de velden niet worden gecompenseerd - naar ferromagneten.
Paramagneten en ferromagneten
Beschouw het geval waarin elk atoom van materie zijn eigen magnetisch veld heeft. Deze velden zijn multidirectioneel en compenseren elkaar. Als een magneet naast zo'n stof wordt geplaatst, dan zullen de velden in één richting worden georiënteerd. De stof zal een magnetisch veld hebben, een positieve en een negatieve pool. Dan wordt de substantie aangetrokken door de magneet en kan zelf worden gemagnetiseerd, dat wil zeggen, het zal andere metalen voorwerpen aantrekken. Zo kun je bijvoorbeeld stalen paperclips thuis magnetiseren. Ze hebben elk een min- en een pluspool en het wordt zelfs mogelijk om een hele ketting paperclips aan een magneet te hangen. Dergelijke stoffen worden paramagnetisch genoemd.
Ferromagneten zijn een kleine groep stoffen die worden aangetrokken door magneten en gemakkelijk worden gemagnetiseerd, zelfs in een zwak veld.
Diamagneten
In diamagneten worden de magnetische velden binnen elk atoom gecompenseerd. In dit geval, wanneer een stof in een magnetisch veld wordt geïntroduceerd, wordt de beweging van elektronen onder invloed van het veld opgeteld bij de eigen beweging van elektronen. Deze beweging van elektronen zal leiden tot:extra stroom, waarvan het magnetische veld tegen het externe veld wordt gericht. Daarom zal de diamagneet zwak afstoten van de nabijgelegen magneet.
Dus, als we de vraag benaderen welke metalen niet magnetisch zijn vanuit een wetenschappelijk oogpunt, zal het antwoord diamagnetisch zijn.
Distributie van paramagneten en diamagneten in Mendelejevs periodiek systeem van elementen
De magnetische eigenschappen van eenvoudige stoffen veranderen periodiek met de toename van het rangnummer van het element.
Stoffen die niet worden aangetrokken door magneten (diamagneten) bevinden zich voornamelijk in korte perioden - 1, 2, 3. Welke metalen zijn niet gemagnetiseerd? Dit zijn lithium en beryllium, terwijl natrium, magnesium en aluminium al als paramagnetisch zijn geclassificeerd.
Stoffen die worden aangetrokken door magneten (paramagneten) bevinden zich voornamelijk in de lange perioden van het periodiek systeem van Mendelejev - 4, 5, 6, 7.
De laatste 8 elementen in elke lange periode zijn echter ook diamagneten.
Bovendien zijn er drie elementen - koolstof, zuurstof en tin, waarvan de magnetische eigenschappen verschillend zijn voor verschillende allotrope modificaties.
Bovendien worden nog 25 chemische elementen genoemd, waarvan de magnetische eigenschappen niet konden worden vastgesteld vanwege hun radioactiviteit en snel verval of syntheseproblemen.
Magnetische eigenschappen van lanthaniden en actiniden (allemaal metalen) veranderen onregelmatig. Onder hen zijn er zowel para- als diamagneten.
Ze produceren speciale magnetisch geordende stoffen - chroom, mangaan, ijzer, kob alt, nikkel,waarvan de eigenschappen onregelmatig veranderen.
Welke metalen zijn niet magnetisch: lijst
Ferromagnetica, dat wil zeggen metalen die goed gemagnetiseerd zijn, er zijn er maar 9. Dit zijn ijzer, kob alt, nikkel, hun legeringen en verbindingen, evenals zes lanthanidemetalen: gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium en thulium.
Metalen die alleen worden aangetrokken door zeer sterke magneten (paramagneten): aluminium, koper, platina, uranium.
Aangezien er in het dagelijks leven niet zulke grote magneten zijn die een paramagneet zouden aantrekken, en er geen lanthanidemetalen zijn, kunnen we gerust stellen dat alle metalen, behalve ijzer, kob alt, nikkel en hun legeringen, niet aangetrokken tot magneten.
Dus, welke metalen zijn niet magnetisch voor een magneet:
- paramagneten: aluminium, platina, chroom, magnesium, wolfraam;
- diamagneten: koper, goud, zilver, zink, kwik, cadmium, zirkonium.
In het algemeen kunnen we zeggen dat ferrometalen worden aangetrokken door een magneet, non-ferrometalen niet.
Als we het over legeringen hebben, zijn ijzerlegeringen magnetisch. Deze omvatten voornamelijk staal en gietijzer. Kostbare munten kunnen ook worden aangetrokken door de magneet, omdat ze niet gemaakt zijn van puur non-ferro metaal, maar van een legering die een kleine hoeveelheid van een ferromagneet kan bevatten. Maar sieraden gemaakt van puur non-ferro metaal worden niet aangetrokken door een magneet.
Welke metalen roesten of magnetiseren niet? Dit zijn gewone roestvrijstalen, gouden en zilveren voorwerpen van voedingskwaliteit.
