เด็กคนใดรู้ว่าแม่เหล็กดึงดูดโลหะ ท้ายที่สุดพวกเขามักจะแขวนแม่เหล็กไว้ที่ประตูโลหะของตู้เย็นหรือตัวอักษรพร้อมแม่เหล็กบนกระดานพิเศษ อย่างไรก็ตาม หากคุณติดช้อนเข้ากับแม่เหล็ก จะไม่มีแรงดึงดูดใดๆ แต่ช้อนก็เป็นโลหะเหมือนกัน ทำไมมันถึงเกิดขึ้นล่ะ? มาดูกันว่าโลหะใดที่ไม่ใช่แม่เหล็ก
มุมมองทางวิทยาศาสตร์
ในการพิจารณาว่าโลหะใดไม่เป็นแม่เหล็ก คุณต้องค้นหาว่าโลหะทั้งหมดโดยทั่วไปสามารถเกี่ยวข้องกับแม่เหล็กและสนามแม่เหล็กได้อย่างไร สำหรับสนามแม่เหล็กที่ใช้ สารทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็นไดอะแมกเน็ต พาราแมกเนติก และเฟอโรแมกเนท
แต่ละอะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีประจุบวกและอิเล็กตรอนที่มีประจุลบ พวกมันเคลื่อนที่ตลอดเวลาซึ่งสร้างสนามแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กของอิเล็กตรอนของอะตอมหนึ่งสามารถเสริมกำลังซึ่งกันและกันหรือทำลายได้ ขึ้นอยู่กับทิศทางของการเคลื่อนที่ นอกจากนี้ยังสามารถชดเชยได้เป็น:
- โมเมนต์แม่เหล็กที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนสัมพันธ์กับนิวเคลียสเป็นวงโคจร
- โมเมนต์แม่เหล็กที่เกิดจากการหมุนของอิเล็กตรอนรอบแกน - การหมุน
ถ้าโมเมนต์แม่เหล็กทั้งหมดมีค่าเท่ากับศูนย์ สารจะเรียกว่าไดอะแมกเน็ต หากชดเชยช่วงเวลาการหมุนเท่านั้น - เป็นพาราแมกเนติก หากฟิลด์ไม่ได้รับการชดเชย - เป็นเฟอร์โรแม่เหล็ก
พาราแมกเนติกและเฟอโรแมกเนท
พิจารณากรณีที่แต่ละอะตอมของสสารมีสนามแม่เหล็กของตัวเอง ฟิลด์เหล่านี้มีหลายทิศทางและชดเชยซึ่งกันและกัน หากวางแม่เหล็กไว้ข้างๆ สารดังกล่าว สนามจะถูกวางในทิศทางเดียว สารจะมีสนามแม่เหล็ก ขั้วบวก และขั้วลบ จากนั้นสารจะดึงดูดแม่เหล็กและตัวมันเองสามารถถูกทำให้เป็นแม่เหล็กได้ กล่าวคือ มันจะดึงดูดวัตถุที่เป็นโลหะอื่นๆ ตัวอย่างเช่น คุณสามารถแม่เหล็กคลิปหนีบกระดาษเหล็กที่บ้าน แต่ละอันจะมีขั้วลบและขั้วบวก และยังสามารถแขวนคลิปหนีบกระดาษทั้งโซ่ไว้บนแม่เหล็กได้ สารดังกล่าวเรียกว่าพาราแมกเนติก
เฟอร์โรแมกเนติกเป็นกลุ่มเล็กๆ ของสารที่ดึงดูดแม่เหล็กและถูกทำให้เป็นแม่เหล็กได้ง่ายแม้ในสนามที่อ่อนแอ
ไดอะแมกเนต
ในไดอะแมกเน็ต สนามแม่เหล็กภายในแต่ละอะตอมจะได้รับการชดเชย ในกรณีนี้ เมื่อนำสารเข้าสู่สนามแม่เหล็ก การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนภายใต้การกระทำของสนามจะถูกเพิ่มเข้าไปในการเคลื่อนที่ที่เหมาะสมของอิเล็กตรอน การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนนี้จะทำให้กระแสเพิ่มเติมซึ่งสนามแม่เหล็กจะพุ่งตรงไปที่สนามภายนอก ดังนั้นไดอะแมกเน็ตจะผลักแม่เหล็กที่อยู่ใกล้เคียงอย่างอ่อน
ดังนั้น หากเราตั้งคำถามว่าโลหะใดไม่เป็นแม่เหล็กจากมุมมองทางวิทยาศาสตร์ คำตอบก็จะเป็นสนามแม่เหล็ก
การแจกจ่ายพาราแมกเน็ตและไดอะแมกเน็ตในระบบธาตุของเมนเดเลเยฟ
คุณสมบัติทางแม่เหล็กของสารธรรมดาจะเปลี่ยนแปลงเป็นระยะตามจำนวนลำดับของธาตุที่เพิ่มขึ้น
สารที่ไม่ดึงดูดแม่เหล็ก (ไดอาแม่เหล็ก) ส่วนใหญ่จะอยู่ในช่วงเวลาสั้นๆ - 1, 2, 3 โลหะใดบ้างที่ไม่เป็นแม่เหล็ก? เหล่านี้คือลิเธียมและเบริลเลียม ในขณะที่โซเดียม แมกนีเซียม และอะลูมิเนียมจัดอยู่ในประเภทพาราแมกเนติกแล้ว
สารดึงดูดแม่เหล็ก (พาราแม่เหล็ก) ส่วนใหญ่จะอยู่ในระบบธาตุ Mendeleev เป็นระยะเวลานาน - 4, 5, 6, 7.
อย่างไรก็ตาม 8 องค์ประกอบสุดท้ายในแต่ละช่วงเวลานานยังเป็นไดอะแมกเน็ต
นอกจากนี้ยังมีองค์ประกอบสามอย่าง ได้แก่ คาร์บอน ออกซิเจน และดีบุก ซึ่งคุณสมบัติทางแม่เหล็กจะแตกต่างกันสำหรับการดัดแปลง allotropic ที่แตกต่างกัน
นอกจากนี้ยังมีการตั้งชื่อองค์ประกอบทางเคมีอีก 25 ชนิด ซึ่งคุณสมบัติทางแม่เหล็กไม่สามารถสร้างขึ้นได้เนื่องจากกัมมันตภาพรังสีและการผุกร่อนอย่างรวดเร็วหรือความยากลำบากในการสังเคราะห์
คุณสมบัติทางแม่เหล็กของแลนทาไนด์และแอกทิไนด์ (ทั้งหมดเป็นโลหะ) เปลี่ยนแปลงอย่างไม่สม่ำเสมอ มีทั้งพาราและไดอะแมกเน็ต
พวกเขาผลิตสารพิเศษที่สั่งแม่เหล็ก - โครเมียม, แมงกานีส, เหล็ก, โคบอลต์, นิกเกิล,ซึ่งคุณสมบัติเปลี่ยนแปลงไม่ปกติ
โลหะอะไรที่ไม่ใช่แม่เหล็ก: รายการ
เฟอร์โรแมกเนติก กล่าวคือ โลหะที่ถูกดึงดูดด้วยแม่เหล็กอย่างดี มีเพียง 9 ชนิดเท่านั้นในธรรมชาติ เหล่านี้คือ เหล็ก โคบอลต์ นิกเกิล โลหะผสมและสารประกอบของพวกมัน รวมถึงโลหะแลนทาไนด์หกชนิด: แกโดลิเนียม เทอร์เบียม ดิสโพรเซียม โฮลเมียม, เออร์เบียมและทูเลียม
โลหะที่ดึงดูดแม่เหล็กแรงมากเท่านั้น (พาราแม่เหล็ก): อลูมิเนียม ทองแดง แพลตตินั่ม ยูเรเนียม
เนื่องจากในชีวิตประจำวันไม่มีแม่เหล็กขนาดใหญ่ที่สามารถดึงดูดพาราแม่เหล็กได้ และไม่มีโลหะแลนทาไนด์ เราสามารถพูดได้อย่างปลอดภัยว่าโลหะทั้งหมด ยกเว้นเหล็ก โคบอลต์ นิกเกิล และโลหะผสมของพวกมันจะไม่เป็น ดึงดูดแม่เหล็ก
แล้วโลหะใดที่ไม่เป็นแม่เหล็กกับแม่เหล็ก:
- พาราแมกเนติก: อะลูมิเนียม, แพลตตินั่ม, โครเมียม, แมกนีเซียม, ทังสเตน;
- diamagnets: ทองแดง ทอง เงิน สังกะสี ปรอท แคดเมียม เซอร์โคเนียม
โดยทั่วไป เราสามารถพูดได้ว่าโลหะเหล็กดึงดูดแม่เหล็ก แต่โลหะที่ไม่ใช่เหล็กไม่ใช่โลหะ
ถ้าพูดถึงโลหะผสม โลหะผสมเหล็กเป็นแม่เหล็ก ซึ่งรวมถึงเหล็กและเหล็กหล่อเป็นหลัก เหรียญล้ำค่าสามารถดึงดูดแม่เหล็กได้เช่นกัน เนื่องจากเหรียญเหล่านี้ไม่ได้ทำมาจากโลหะที่ไม่ใช่เหล็กบริสุทธิ์ แต่เป็นโลหะผสมที่อาจมีเฟอร์โรแม่เหล็กจำนวนเล็กน้อย แต่เครื่องประดับที่ทำจากโลหะที่ไม่ใช่เหล็กบริสุทธิ์จะไม่ดึงดูดแม่เหล็ก
โลหะใดไม่เป็นสนิมหรือเป็นแม่เหล็ก? รายการเหล่านี้เป็นสแตนเลสเกรดอาหารธรรมดา ทองคำ และเงิน
