Магнитные свойства меди и ее сплавов. Хром магнитится или нет

Иногда случается так, что необходимо определить, из какого металла или сплава состоит монета. Первое, что приходит в голову - это обратить внимание на ее цвет. Но потом оказывается, что, например, желтая монета может быть сделана как из меди, латуни, никелево-медного сплава, так и из другого материала. Как же тогда быть? Распространенным методом проверки является использование магнита. Но для этого необходимо знать, медь магнитится или нет.

Медь не магнитится

Магнитные свойства

Каждый атом имеет величину, называемую суммарным магнитным моментом, которая определяется движением электронов по их орбите. Магнитный момент определяет величину восприимчивости вещества к магнитному полю. Все металлы делятся на три группы:

1. Диамагнетики - вещества с отрицательной магнитной восприимчивостью, т. е. не магнитятся. Сюда относятся: цинк, золото, медь и другие.
2. Парамагнетики - имеют положительное значение магнитной восприимчивости, но невысокое. Это магний, платина, хром, алюминий и другие. Магнитятся, но слабо.
3. Ферромагнетики - это вещества, которые обладают сильной восприимчивостью к магнитному полю. Сюда относятся: никель, кобальт, железо, некоторые редкоземельные металлы, сплавы железа и другие.

Медь в таблице Менделеева

Сплавы и их магнитные свойства

Медь не магнитится. Если все-таки встречается монета, которая похожа на медь, но магнитными свойствами обладает, то скорее всего, это сплав. В таком сплаве меди будет не более 50%. Это может быть сделано специально, но бывали случаи, когда магнитные свойства проявляла медь, которая не была очищена от примесей в процессе изготовления монеты.

Любому человеку необходимы хотя бы минимальные знания о магнитных свойствах металлов. В большинстве случаев для определения меди этого достаточно - медное изделие к магниту не прилипнет.

Любой энтузиаст, интересующийся ценными находками, должен знать, что из себя представляет поисковый магнит и какие металлы он притягивает. В основе его конструкции лежит мощный редкоземельный магнит на основе сплава неодима-железа-бора, который установлен в прочный стальной корпус с оцинкованным покрытием. Надежная защитная оболочка позволяет использовать изделие как в речной, так и в морской воде. Благодаря уникальным показателям усилия на отрыв поисковый магнит весом всего 2,3 кг позволяет поднять со дна водоема объекты массой до 300 кг (при идеальных условиях сцепления)

Какие металлы можно найти с помощью поискового магнита

Как и другие постоянные магниты, материал на основе неодимового сплава притягивает только ферромагнетики. Отличительной особенностью этой группы веществ является сохранение намагничивания материала при отсутствии внешнего магнитного поля. К ферромагнетикам относятся железо, никель и кобальт, а также их сплавы. Таким образом, поисковый магнит позволяет эффективно обнаруживать и поднимать объекты из этих металлов.

Можно ли найти цветные металлы с помощью поискового магнита

Не стоит рассчитывать на обнаружение в чистом виде золота, серебра, алюминия, меди, а также других драгоценных или цветных металлов с помощью поискового магнита. По своим ферромагнитным свойствам эти материалы на несколько порядков уступают черным металлам. С другой стороны, отказываться от поисков тоже не стоит. Дело в том, что если в составе сплава объекта из цветного металла присутствует доля ферромагнетика (хотя бы несколько процентов), то его удастся обнаружить и поднять. Многочисленные фотоотчеты подтверждают это. В частности, энтузиасты успешно используют магниты для поиска металлов и находят с его помощью редкие монеты царской эпохи или советских времен.

При грамотном выборе места для поисковых работ удается обнаружить очень ценные и интересные находки. Хорошо притягиваются царские монеты, которые выпускались на монетном дворе Екатеринбурга. За это стоит благодарить высокое содержание железа в руде на одном из медных приисков. Кроме того, поисковикам часто попадаются монеты времен Анны Иоанновны - в их составе присутствует никель.

Выгодно заказывайте поисковые магниты

Интернет-магазин «Мир Магнитов» предлагает вам выбрать поисковый магнит с подходящим усилием отрыва, чтобы успешно решать любые поставленные задачи. Оформляйте заказ с привлекательными условиями доставки по всей России и в страны СНГ, и отправляйтесь к перспективному месту, чтобы обнаружить различные ценные и интересные объекты.

Известна железная руда - магнитный железняк. Ку­ски магнитного железняка обладают замечательным свойством притягивать к себе железные и стальные пред­меты. Это - естественные магниты. Лёгкая стрелка, сде­ланная из магнитного железняка, всегда поворачивается одним и тем же концом к северному полюсу Земли. Этот конец магнита условились считать северным полюсом, а противоположный ему - южным.

Если железный или стальной стержень привести в со­прикосновение с магнитом, стержень сам становится маг­нитом, сам будет притягивать железные опилки, стальные гвозди. Говорят, что стержень намагничивается.

Намагничиваться способны все металлы, но в разной степени. Очень сильно намагничиваются только четыре чистых металла - железо, кобальт, никель и редкий ме­талл гадолиний. Хорошо намагничиваются также сталь, чугун и некоторые сплавы, не содержащие в своём со­ставе железа, например сплав никеля и кобальта. Все эти металлы и сплавы называют ферромагнитными (от латинского слова «феррум» - железо).

Совсем слабо притягиваются к магниту алюминий, платина, хром, титан, ванадий, марганец. Намагничи­ваются они так незначительно, что без специальных при­боров обнаружить их магнитные свойства нельзя. Эти металлы получили название парамагнитных (гре­ческое слово «пара» означает около, возле).

Висмут, олово, свинец, медь, серебро, золото намагни­чиваются тоже очень слабо, но они не притягиваются маг­нитом, а наоборот, очень слабо отталкиваются от него и называются поэтому диамагнитными («диа» по - гречески значит поперёк).

Почему же одни металлы намагничиваются сильно, а другие - слабо?

Поднесём к медной проволоке, по которой течёт ток от батареи, несколько магнитных стрелок. Стрелки рас­положатся так, как показано на рисунке 13. Это значит, что на стрелки действуют магнитные силы; другими словами - вблизи проводни­ка с током возникает магнит­ное поле. Возникновение маг­нитного поля есть результат движения электрических за­рядов - электронов.

Теперь вспомним об ато­ме. Вокруг центральной ча­сти атома - ядра - дви­жутся электроны. Каждый электрон, кроме того, вра­щается и вокруг собственной оси. Каждый электрон также создаёт на своём пути маг­нитное поле.

В атомах висмута, олова и других диамагнитных ме­таллов магнитые поля отдельных электронов направлены навстречу друг другу, и действие одного поля уничто­жается действием другого. Таким образом, атомы диа­магнитного металла не имеют магнитных свойств. Но диамагнитные тела слабо отталкиваются от магнита. Почему же это происходит?

Если какое-нибудь вещество внести в поле магнита, то атомы этого вещества будут равномерно вращаться в маг­нитном поле; вращение приводит к тому, что атомы по­лучают магнитные свойства, становятся как бы малень­кими, очень слабыми магнитиками. Учёные точно рассчи­тали, что северный полюс каждого атома-магнитика ока­зывается при этом против северного полюса магнита (рис. 14). А так как одноимённые магнитные полюса от­
талкиваются, атом должен отталкиваться магнитом. Именно такой и только такой магнетизм обнаруживается у диамагнитных металлов.

Иное дело - парамагнитные и ферромаг­нитные металлы. Атомы этих металлов построены так, что отдельные магнитные поля электронов усиливают

Рис. 14. Схема намагничения разных металлов.

О> о> о»

Друг друга и каждый атом уже является ма­леньким магнитиком с двумя полюсами. В чём же разница между этими двумя группами металлов?

В парамагнитных металлах атомы-магнитики распо­ложены совершенно беспорядочно (рис. 14). В магнитном поле атомы тоже начинают вращаться (это общее для всех атомов свойство), и вращение приводит к тому же, что и у диамагнитных металлов. Но диамагнетизм здесь обнаружить не удаётся, так как у парамагнитных атомов есть гораздо более сильные «собственные» магнитные по­люса (результаты наложения друг на друга магнитных полей отдельных электронов) и эти полюса будут вести себя обычным образом: северный полюс будет стремиться к южному полюсу магнита, а южный - к северному. Если
бы атомы не совершали теплового движения, они бы­стро установились бы в полном порядке (северными по­люсами к южному полюсу магнита) и парамагнитный металл можно было бы намагнитить так же сильно, как и ферромагнитный. Но при обычных температурах этого не происходит: тепловое движение всё время расшаты­вает строй атомов, и металл намагничивается очень слабо.

Иная картина наблюдается в ферромагнитных металлах.

Учёные предполагают, что ме­жду атомами ферромагнитных тел действуют особые мощные электрические силы. Благодаря наличию этих сил атомы - магнитики в опреде­лённых участках кри­сталла выстраиваются в строгом порядке и сохраняют свое расположение (рис. 14). Поэтому в кристаллах железа, кобальта, ни­келя и гадолиния есть отдельные скопления атомов, сотни миллиардов атомов, магнитные полюса которых располо­жены одинаково. Такие самопроизвольно намагниченные скопления называются доменами. Границы их можно видеть в микроскоп, если на поверхность ненамагничен - ного металла навести очень тонкую железную пыль. Пы­линки собираются у границ доменов, у полюсов (рис. 15).

Когда железо или другой ферромагнитный металл вносится в магнитное поле, полюса отдельных скоплений постепенно смещаются, пока северные полюса доменов не станут против южного полюса магнита.

Большая заслуга в развитии наших знаний о ферро­магнитных явлениях принадлежит советским учёным Н. С. Акулову, Е. И. Кондорскому и другим.

Мы уже отмечали, что тепловое движение мешает атомам-магнитикам выстраиваться в магнитном поле даже при обычных температурах. При нагревании эти «помехи» усиливаются, и чем выше температура, тем труднее намагнитить металл. Для каждого ферромаг­нитного металла существует определённая температура, при которой он уже становится парамагнитным. Эти температуры в честь открывшего их физика Пьера Кюри названы точками Кюри. Для кобальта точка

Кюри - около 1000°, для железа - примерно 750°, а для никеля - 360°.

Ферромагнитный металл намагничивается в магнитном поле. Это не значит, что для получения магнита обяза­тельно нужен естественный магнит. Получить магнит можно и с помощью электрического тока. Если железный стержень обмотать изолированной проволокой, а затем пропускать по ней ток, стержень (сердеч­ник) намагнитится (рис. 16). Полученный таким путём магнит называют электро­магнитом. Как только ток в прово­локе прекращается, электромагнит теряет свою силу - железо почти полностью размагничивается. Это свойство электро­магнита весьма денно в тех случаях, ко­гда действие магнитной силы необходимо лишь на определённое время.

Электромагниты применяются очень широко. Электромагнит - необходимая деталь телеграфного аппарата, телефона, электрического звонка, динамомашины, электромотора, электромагнитного подъ­ёмного крана.

Если сердечник электромагнита сде­лать не из железа, а из стали, то после выключения тока магнитные свойства не исчезнут, сталь не размагнитится: строе­ние этого сплава неоднородно, и поэтому восстановление прежнего беспорядка в расположении полюсов отдельных доменов затруднено. Железо легче намагнитить, чем сталь, легче его и размагнитить. Поэтому сердечники электро­магнитов делаются именно из железа, а на изготовление постоянных магнитов идёт сталь.

Постоянные магниты необходимы для изготовления компасов, радиорепродукторов, различных измеритель­ных электроприборов и т. д. Они делаются обычно из высокоуглеродистой стали. Теперь начинают приме­няться постоянные магниты из нового сильно намагничи­вающегося сплава м а г н и к о, который состоит из ко­бальта, никеля, меди, алюминия и железа. Магнико со­здан советскими металловедами А. С. Займовским и Б. Г. Лившицем.

Магниты, такие, как игрушки, прилепленные к вашему домашнему холодильнику, или подковы, которые вам показывали в школе, имеют несколько необычных черт. Прежде всего, магниты, притягиваются к железным и стальным предметам, например к двери холодильника. Кроме того, у них есть полюса.

Приблизьте друг к другу два магнита. Южный полюс одного магнита притянется к северному полюсу другого. Северный полюс одного магнита отталкивает северный полюс другого.

Магнитное и электрический ток

Магнитное поле генерируется электрическим током, то есть движущимися электронами. Электроны, движущиеся вокруг атомного ядра, несут отрицательный заряд. Направленное перемещение зарядов с одного места на другое называется электрическим током. Электрический ток формирует около себя магнитное поле.

Это поле своими силовыми линиями, как петлей, охватывает путь электрического тока, подобно арке, которая стоит над дорогой. Например, когда включают настольную лампу и по медным проводам течет ток, то есть электроны в проводе перескакивают от атома к атому и вокруг провода создается слабое магнитное поле. В линиях высоковольтных передач ток намного сильнее, чем в настольной лампе, поэтому вокруг проводов таких линий формируется очень сильное магнитное поле. Таким образом, электричество и магнетизм - это две стороны одной и той же медали - электромагнетизма.

Материалы по теме:

Причины бессонницы

Движение электронов и магнитное поле

Движение электронов внутри каждого атома создает вокруг него крошечное магнитное поле. Движущийся по орбите электрон образует вихреобразное магнитное поле. Но большая часть магнитного поля создается не движением электрона по орбите вокруг ядра, а движением электрона вокруг своей оси, так называемым спином электрона. Спин характеризует вращение электрона вокруг оси, как движение планеты вокруг своей оси.

Почему материалы магнитятся и не магнитятся

В большинстве материалов, таких, как пластмассы, магнитные поля отдельных атомов ориентированы беспорядочно и взаимно гасят друг друга. Но в таких материалах, как железо, атомы можно сориентировать так, что их магнитные поля сложатся, поэтому кусок стали намагничивается. Атомы в материалах соединены в группы, которые называются магнитными доменами. Магнитные поля одного отдельного домена сориентированы в одну сторону. То есть каждый домен - это маленький магнитик.

Различные домены ориентированы в самых разнообразных направлениях, то есть неупорядоченно, и гасят магнитные поля друг друга. Поэтому стальная полоса - не магнит. Но если нам удастся сориентировать домены в одну сторону, чтобы силы магнитных полей сложились, вот тогда берегитесь! Стальная полоса станет мощным магнитом и притянет любой железный предмет от гвоздя до холодильника.

Есть разные группы химических веществ (в том числе и металлов), которые отличаются суммарной векторной величиной магнитного момента атомов. Ядро атома состоит из нейтронов и протонов, которые имеют незначительный собственный магнитный момент, которым можно пренебречь. Основную величину магнитного момента составляют электроны, движущиеся вокруг ядра по замкнутой орбите.

Так вот этот магнитный момент определяет величину магнитной восприимчивости вещества.

Диамагнетики (из металлов это золото, цинк, медь, висмут и другие) – имеют отрицательную магнитную восприимчивость. Они не намагничиваются в магнитном поле.

Парамагнетики (алюминий, магний, платина, хром и другие) – имеют положительную, но малую магнитную восприимчивость. Стержни из таких металлов будут ориентированы вдоль силовых линий магнитного поля, только если это поле будет очень сильным.

Ферромагнетики (железо, никель, кобальт, некоторые редкоземельные металлы и множество разных сплавов) – класс веществ с самой сильной магнитной восприимчивостью. Хорошо намагничиваются во внешнем магнитном поле и притягиваются к источнику поля.

Также можно посмотреть презентацию на тему Магнитные свойства вещества.

Есть три типа отношения веществ к магнитному полю:

1. Феромагнетики – ориентируются по магнитному полю (притягиваются к магниту). Из металлов это железо, никель, кобальт, гадолиний и еще ряд переходных металлов с коротким временем жизни.
2. Парамагнетики – почти как феромагнетики, но с некоторыми отличиями. Например, не намагничиваются в отсутствие поля и требует больших полей для проявления видимых эффектов, чем феромагнетики. Из металлов к ним относятся многие щелочные и редкоземельные элементы, а также алюминий, скандий, ванадий и др..
3. Диамагнетики – грубо говоря, на магнитное поле не реагируют. Это все остальные металлы, которые не попали в предыдущие группы.

Есть и другие группы магнетизма. Поведение металла также может зависеть от условий, от модификации его кристаллической решетки и т.д.. Но в обычным условиях дело обстоит так.

Итак, можно определнно сказать, что магнитными свойствами (то есть магнитятся) обладают следующие металлы:

1) железо и все его сплавы;

2) никель;

3) гадолиний;

4) кобальт.

Об остальных металлах могу смело сказать, что они не обладают свойством магнититься.

Из того, что доступно нам в нашем быту ничего, кроме железосодержащих сплавов (продукция так называемой чрной металлургии) не магнитится. Ни алюминий, ни медь, ни серебро, ни золото к магниту не притянутся.

Если вдруг какойто сплав вроде как немагнитных металлов притягивается, то в этом сплаве есть присутствие магнитных металла. Например, бронза железистая слегка подлипает.

Металлы, которые не притягивают магнит, называются ДИАМАГНЕТИКИ, некоторые даже отталкивают магнит. Это золото, цинк, ртуть, серебро, кадмий, цирконий и другие.

Притягивающие магнит металлы называют ПАРАМАГНИТНЫМИ. Они не очень сильно притягивают магнит, в отличие от ферромагнетиков (слабомагнитные металлы). К ним относят медь, алюминий, платину, магний.

Существуют также ФЕРРОМАГНЕТИКИ, к которым магнит тянется очень сильно. К ним относятся всем известное железо, а также кобальт, никель, гадолиний и диспрозий. Если они присутствуют в сплавах, то предмет будет притягиваться к магниту.

Металлы могут магнитится очень хорошо, слабо и вообще не магнититься. В соответствии с этим их делят на ферромагнетики, парамагнетики и диамагнетики. Ферромагнетики заметно притягиваются магнитом и для нас важно знать, что к этим металлам относится железо и его соседи по таблице Менделеева – Кобальт и Никель. Также хорошо магнитятся редкоземельные металлы ряда Гадолиния.

К парамагнетикам относятся металлы, которые магнитятся еле заметно, это алюминий, платина, магний, вольфрам. Металлы, способность которых притягиваться почти не заметна и не определяется на глаз.

Есть еще диамагнетики, которые вообще отталкиваются магнитами. Это очень перспективное направление развития техники. К ним относятся золото, серебро и висмут, а также различные газы. Но самое интересное, что диамагнетиком является человеческое тело, что дает возможность подумать над осуществимостью левитации.

Существует четыре металла, которые магнитятся.

Это железо, кобальт, никель и гадолиний .

Все остальные металлы не магнитятся.

Кроме самогО железа, магнитятся также и его сплавы, в частности, сталь.

Как объясняли простыми словами нам в школе, вс что ржавеет притягивается магнитов, а вс что не ржавеет не притягивается.

То есть грубо говоря все цветные металлы не притягиваются (не берутся) на магнит, а все чрные металлы берутся на магнит.

Но вот только это так говорили в школе и можно считать это общим высказываниям, та как некоторые сплавы цветных металлов берутся на магнит в большей или меньше степени.

Например пищевая нержавейка марки 60 и меньше притягивается магнитом, но считается цветным сплавом и не ржавеет!

Сплавы низкого качества на китайских смесителях, явно содержат в себе железо из-за использования сырья с переработки фактически с мусорок Европы!) , берутся на магнит и что доказано временем ржавеют, хотя заявлены как сплавы латуни или бронзы.

Вообщем если брать грубо говоря вс что содержит или относится к чрному металлу – реагирует на магнит и только чистые цветные металлы и их сплавы не магнитятся!

Да и конечно ценные металлы, тоже относятся к цветным и не берутся на магнит – золото, серебро, платина и др.

Существует всего 9 металлов, которые обладают сильными магнитными свойствами, они способны притягиваться к магнитам и сами способные становиться магнитами:

• железо, кобальт, никель (3d-металлы),
• гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий (4f-металлы).

Эти металлы относятся к классу ферромагнетиков. Их можно смешивать друг с другом и полученные сплавы будут обладать сильными магнитными свойствами тоже. Кроме того, некоторые металлы не обладающие магнитными свойствами могут давать сплавы с сильными магнитными свойствами.

Все вещества в природе имеют разные магнитные свойства, которые обусловлены наличием собственных магнитных моментов: спиновых, ядерных и орбитальных. Магнитные свойства отдельных веществ проявляются при высоких значениях напряженности магнитного поля и зависят от температуры. Всего существует пять групп веществ в зависимости от их магнитных свойств:

• ферромагнетики (сильно намагничиваются даже в слабых полях)
• антиферромагнетики (не имеют магнитных свойств)
• диамагнетики (имеют слабые магнитные свойства)
• парамагнетики (имеют слабые магнитные свойства)
• ферримагнетики.

Впервые магнитные свойства обнаружили у железа и железных руд, отсюда и название ферромагнетики – от слова Ferum – феррум – железо.

Есть элементы, которые называются – ДИАМАГНЕТИКИ … данные элементы(металлы) не притягивают магнит.

К таковым относятся – медь, золото, цинк, ртуть, серебро, цинк, кадмий, цирконий.

Есть элементы, которые называются – ПАРАМАГНЕТИКИ данные элементы и их соединения притягивают манит(намагничиваются во внешнем магнитном поле). К ним принадлежат – алюминий, платина, железо, оксиды большинства металлов…