Ne všechny železo je magnetické (magnetické prvky)

Tady je pro vás element factoid: Ne všichni žehlička je magnetický. A allotrope je magnetický, přesto když se teplota zvýší, takže A změny formuláře b forma, magnetismus zmizí, i když se mříž nezmění.

Klíčové cesty: Ne všechny železo je magnetické

Ferromagnetismus je mechanismus, kterým jsou materiály přitahovány k magnetům a vytvářejí permanentní magnety. Slovo ve skutečnosti znamená železo-magnetismus, protože to je nejznámější příklad tohoto jevu a ten, který vědci poprvé studovali. Ferromagnetismus je kvantová mechanická vlastnost materiálu. Závisí to na jeho mikrostruktuře a krystalickém stavu, který může být ovlivněn teplotou a složením.

Kvantová mechanická vlastnost je určena chováním elektrony. Konkrétně látka potřebuje magnetický dipólový moment, aby byl magnetem, který pochází z atomů s částečně vyplněnými elektronovými náboji. Atomy naplněné elektronové náboje nejsou magnetické, protože mají čistý dipólový moment nula. Železo a jiné přechodné kovy mají částečně vyplněné náboje elektronů, takže některé z těchto prvků a jejich sloučeniny jsou magnetické. V atomech magnetických prvků se téměř všechny dipóly zarovnávají pod speciální teplotu zvanou Curieův bod. V případě železa se Curieův bod objeví při 770 ° C. Pod touto teplotou je železo feromagnetické (silně přitahováno k magnetu), ale nad ním železo mění svou krystalickou strukturu a stává se paramagnetický (jen slabě ataktováno na magnet).

Železo není jediný prvek, který se zobrazuje magnetismus. Nikl, kobalt, gadolinium, terbium a dysprosium jsou také feromagnetické. Stejně jako u železa, magnetické vlastnosti těchto prvků závisí na jejich krystalové struktuře a na tom, zda je kov pod svým Curieovým bodem. a-železo, kobalt a nikl jsou feromagnetické, zatímco y-železo, mangan a chrom jsou antiferomagnetické. Plyn lithia je magnetický, když je ochlazen pod 1 kelvin. Za určitých podmínek mangan, aktinidy (např. plutonium a neptunium) a ruthenium jsou feromagnetické.

Zatímco magnetismus se nejčastěji vyskytuje v kovech, vyskytuje se také zřídka v nekovech. Například tekutý kyslík může být zachycen mezi póly magnetu! Kyslík má nepárové elektrony, což mu umožňuje reagovat na magnet. Bor je další nekov, který se zobrazuje paramagnetický přitažlivost větší než jeho diamagnetické odpuzování.

Ocel je slitina na bázi železa. Většina forem oceli, včetně nerezové oceli, je magnetická. Existují dva široké typy nerezových ocelí, které vykazují různé struktury krystalové mřížky od sebe navzájem. Feritické nerezové oceli jsou slitiny železa a chromu, které jsou feromagnetické při pokojové teplotě. Zatímco normálně nemagnetizovaná, feritická ocel se magnetizuje v přítomnosti magnetického pole a zůstane magnetizovaná po určitou dobu poté, co je magnet odstraněn. Atomy kovů ve feritické nerezové oceli jsou uspořádány v lattice zaměřené na tělo (bcc). Austenitické nerezové oceli bývají nemagnetické. Tyto oceli obsahují atomy uspořádané v kubické mříži (fcc) zaměřené na obličej.

Nejoblíbenější typ nerezové oceli, typ 304, obsahuje železo, chrom a nikl (každý magnet samostatně). Atomy v této slitině však obvykle mají strukturu mříže fcc, což vede k nemagnetické slitině. Typ 304 se stává částečně feromagnetickým, pokud je ocel ohnuta při pokojové teplotě.

Zatímco některé kovy jsou magnetické, většina z nich není. Mezi klíčové příklady patří měď, zlato, stříbro, olovo, hliník, cín, titan, zinek a bizmut. Tyto prvky a jejich slitiny jsou diamagnetické. Mezi nemagnetické slitiny patří mosaz a bronz. Tyto kovy slabě odpuzují magnety, ale obvykle ne natolik, že je účinek patrný.

Uhlík je silně diamagnetický nekov. Ve skutečnosti některé typy grafitových magnetů odpuzují dostatečně silně, aby levitovaly silný magnet.

• Devine, Thomasi. "Proč magnety nefungují na některých nerezových ocelích?" Vědecký Američan.