Выбираем основу сковороды. Алюминий или чугун
Чугун прочно вошел в нашу жизнь много лет назад. Он относительно легко производится и широко применяется в различных областях. Чтобы иметь четкое представление об этом материале необходимо знать его особенности, минусы, плюсы, химический состав, свойства, структуру чугуна и его сплавов, их производство и область применения. В состав металла входят разные элементы, наличие которых и будет влиять на способность чугуна к магнетизму.
Научная точка зрения
Чтобы определить, какие металлы не магнитятся, нужно выяснить, как все металлы вообще могут относиться к магнитам и магнитному полю. По отношению к внесенному магнитному полю все вещества делят на диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики.
Каждый атом состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. Они непрерывно движутся, что создает магнитное поле. Магнитные поля электронов одного атома могут усиливать друг друга или уничтожать, что зависит от направления их движения. Причем скомпенсированы могут быть:
- Магнитные моменты, вызванные движением электронов относительно ядра – орбитальные.
- Магнитные моменты, вызванные вращением электронов вокруг своей оси — спиновые.
Если все магнитные моменты равны нулю, вещество относят к диамагнетикам. Если скомпенсированы только спиновые моменты — к парамагнетикам. Если поля не скомпенсированы – к ферромагнетикам.
Общие сведения
Представляет собой сплав железа и углерода, которого в составе лигатуры должно быть не менее 2 %.
Имеет несколько разновидностей:
- Ковкий.
- Белый.
- Серый.
По своей природе железо очень мягкий, но прочный материал, чтобы справиться с его мягкостью и придать прочность, в лигатуру добавляют углерод. Ковкий чугун — название это не говорит о том, что металл можно ковать, а обозначает его пластичность.
Белый чугун на изломе имеет белый цвет. Он тяжелый, прочный и не подвержен влажной коррозии. Имеет несколько разновидностей и используется для изготовления ковких материалов.
Серый чугун содержит примеси, таким эпитетом обозначают сплав железа, углерода и кремния. Большая часть углерода в лигатуре находится в виде графита. На изломе имеет серый цвет.
Стоит обратить внимание на высокопрочный чугун, в составе которого находится шаровидный графит. Он не так сильно ослабляет металлическую сетку, а также не считается концентратором напряжения.
По объемам производства Россия входит в тройку лидеров, уступая только Китаю и Японии.
Углерод в сплаве содержится в форме:
- графита;
- цементита.
Графит — минерал в виде самородков, считается модификацией углерода. Увидеть этот элемент можно при наличии в доме карандаша, там графит находится в виде стержня. Графит известен давно, его применение зависит от отрасли: относительно мягкий, в древности использовался при изготовлении посуды из глины. В сплаве с железом является источником углерода, при повышении температуры меняется, становясь более твердым, но хрупким.
В химии представляет собой атом углерода, который имеет связь с тремя другими атомами. При добавлении к железу влияет на его качества, повышая твердость сплава.
Цементит, или кардит железа, хрупкий, пластичный и слабо магнитится. Образуется в материале, в состав которого входит железо уже при малом количестве углерода. Считается фазовой и структурной составляющей сплава.
В процентном соотношении не превышает 2,14 %. Температура плавления — от 1150 до 1200 °C, ниже на 300 °C, чем у железа.
Стоит отметить, что чугун подвержен сухой коррозии. В сравнении со сталью может показаться, что он имеет определенное преимущество по антикоррозийным свойствам, но это не так. Сталь и чугун в равной степени подвержены коррозии.
Парамагнетики и ферромагнетики
Рассмотрим вариант, когда у каждого атома вещества есть свое магнитное поле. Эти поля разнонаправлены и компенсируют друг друга. Если же рядом с таким веществом положить магнит, то поля сориентируются в одном направлении. У вещества появится магнитное поле, положительный и отрицательный полюс. Тогда вещество притянется к магниту и само может намагнититься, то есть будет притягивать другие металлические предметы. Так, например, можно намагнитить дома стальные скрепки. У каждой появится отрицательный и положительный полюс и можно будет даже подвесить целую цепочку из скрепок на магнит. Такие вещества называют парамагнитными.
Ферромагнетики — небольшая группа веществ, которые притягиваются к магнитам и легко намагничиваются даже в слабом поле.
Сплавы
Наиболее популярные сплавы с применением элемента — латунь (с добавлением цинка) и бронза. Что касается латуни, то она так же не реагирует на электромагнитное поле, как и купрум. Это происходит из-за того, что меди в данном сплаве минимум 55% и больше. Такой сплав отличается от чистого образца по тяжести, а также по форме стружки.
Бронза также не имеет электромагнитного поля. Но данный сплав гораздо прочнее, чем купрум. Если воздействовать на образцы зубами, то на чистой меди останутся следы, а на бронзе и на латуни — нет.
Если взглянуть на таблицу Менделеева, то о магнитных свойствах элементов сразу ничего узнать не получится. Для этого необходимо немного подробнее изучить этот материал. Современное производство выпускает композитные материалы, внешне ничем не отличимые от меди (29-го элемента таблицы). Поэтому проверка электромагнитным полем может стать достоверным тестом на наличие примесей и чистоту материала, который к магниту не притянется. Кроме этого, в домашних условиях выявить купрум поможет нагрев, снятие стружки, а также проведение химических реакций, во время которых следует соблюдать осторожность и технику безопасности.
Диамагнетики
У диамагнетиков магнитные поля внутри каждого атома скомпенсированы. В этом случае при внесении вещества в магнитное поле к собственному движению электронов добавится движение электронов под действием поля. Это движение электронов вызовет дополнительный ток, магнитное поле которого будет направлено против внешнего поля. Поэтому диамагнетик будет слабо отталкиваться от расположенного рядом магнита.
Итак, если подойти с научной точки зрения к вопросу, какие металлы не магнитятся, ответ будет – диамагнитные.
Щелочные металлы – САМЫЕ ОПАСНЫЕ и Активные Элементы! (Декабрь 2019).
Магниты – это материалы, которые создают магнитные поля, которые привлекают определенные металлы. У каждого магнита есть северный и южный полюс. Обратные полюса привлекают, в то время как полюса отталкиваются.
В то время как большинство магнитов изготовлены из металлов и металлических сплавов, ученые разработали способы создания магнитов из композиционных материалов, таких как магнитные полимеры.
Что создает магнетизм?
Магнетизм в металлах создается неравномерным распределением электронов в атомах некоторых металлических элементов.
Неравномерное вращение и движение, вызванные этим неравномерным распределением электронов, сдвигают заряд внутри атома назад и вперед, создавая магнитные диполи.
Когда магнитные диполи выравниваются, они создают магнитный домен, локализованную магнитную область с северным и южным полюсами.
В немагнитных материалах магнитные домены сталкиваются в разных направлениях, отменяя друг друга. В то время как в намагниченных материалах большинство этих доменов выровнены, указывая в том же направлении, что создает магнитное поле. Чем больше областей, которые выравнивают друг друга, тем сильнее магнитная сила.
Типы магнитов:
- Постоянные магниты (также известные как жесткие магниты) – это те, которые постоянно производят магнитное поле. Это магнитное поле вызвано ферромагнетизмом и является самой сильной формой магнетизма.
- Временные магниты (также известные как мягкие магниты) являются магнитными только при наличии магнитного поля.
- Электромагниты требуют, чтобы электрический ток проходил через их провода катушки, чтобы создать магнитное поле.
Развитие магнитов:
Греческие, индийские и китайские писатели задокументировали базовые знания о магнетизме более 2000 лет назад. Большая часть этого понимания была основана на наблюдении за влиянием магния (естественного магнитного минерала железа) на железо.
Ранние исследования магнетизма были проведены еще в XVI веке, однако развитие современных высокопрочных магнитов происходило не раньше 20-го века.
До 1940 года постоянные магниты использовались только в базовых приложениях, таких как компасы и электрические генераторы, называемые магнитосами. Разработка магнитов из алюминия и никеля-кобальта (Alnico) позволила постоянным магнитам заменить электромагниты в двигателях, генераторах и громкоговорителях.
Создание магнитов самария-кобальта (SmCo) в 1970-х годах создало магниты с вдвое большей магнитной плотностью энергии, чем любой ранее доступный магнит. Меньше более мощные магниты способствовали развитию многих известных нам электронных устройств.
К началу 1980-х годов дальнейшие исследования магнитных свойств редкоземельных элементов привели к открытию магнитов неодима и железа-бора (NdFeB).Магниты NdFeB снова привели к удвоению магнитной энергии над магнитами SmCo.
Магниты из редкой земли теперь используются во всем: от наручных часов и iPad до гибридных двигателей автомобилей и ветрогенераторов.
Магнетизм и температура:
Металлы и другие материалы имеют разные магнитные фазы, в зависимости от температуры окружающей среды, в которой они расположены. В результате металл может проявлять более одной формы магнетизма.
Железо, например, теряет свой магнетизм, становясь парамагнитным при нагревании выше 1418 ° F (770 ° C).
Температура, при которой металл теряет магнитную силу, называется ее температурой Кюри.
Железо, кобальт и никель – единственные элементы, которые в металлической форме имеют температуры Кюри выше комнатной температуры. Таким образом, все магнитные материалы должны содержать один из этих элементов.
Общие ферромагнитные металлы и их температуры кюри:
Вещество | Температура Кюри |
Железо (Fe) | 1418 ° F (770 ° C) |
Кобальт (Со) | 2066 ° F (1130 ° C) |
Никель (Ni) | 676. 4 ° F (358 ° C) |
Гадолиний | 66 ° F (19 ° C) |
Диспрозий | -301. 27 ° F (-185. 15 ° C) |
Источники: How Stuff Works, Inc. Как работают магниты. // science. Как это работает. ком / magnet1. HTM Wikipedia. Температура Кюри. // ru. википедия. орг / вики / Curie_temperature
Распределение парамагнетиков и диамагнетиков в периодической системе элементов Менделеева
Магнитные свойства простых веществ периодично изменяются с увеличением порядкового номера элемента.
Вещества, не притягивающиеся к магнитам (диамагнетики), располагаются преимущественно в коротких периодах – 1, 2, 3. Какие металлы не магнитятся? Это литий и бериллий, а натрий, магний и алюминий уже относят к парамагнетикам.
Вещества, притягивающиеся к магнитам (парамагнетики), расположены преимущественно в длинных периодах периодической системы Менделеева – 4, 5, 6, 7.
Однако последние 8 элементов в каждом длинном периоде также являются диамагнетиками.
Кроме того, выделяют три элемента – углерод, кислород и олово, магнитные свойства которых различны у разных аллотропных модификаций.
К тому же называют еще 25 химических элементов, магнитные свойства которых установить не удалось вследствие их радиоактивности и быстрого распада или сложности синтеза.
Магнитные свойства лантаноидов и актиноидов (все они являются металлами) меняются незакономерно. Среди них есть и пара- и диамагнетики.
Выделяют особые магнитоупорядоченные вещества – хром, марганец, железо, кобальт, никель, свойства которых изменяются незакономерно.
Общая информация
Медь (купрум) — металл, имеет золотисто-красноватый цвет и отличается высокой теплопроводностью и электропроводностью. Еще одним отличительным качеством элемента считается его высокая пластичность. Самородками встречается в природе все реже, добывается чаще всего из руды.
Медь магнитится или нет?
При выяснении подлинности и чистоты образца можно обратиться к эксперту, но определение химического элемента в лабораторных условиях достаточно дорого. Поэтому нужно ориентироваться на несколько домашних способов.
В первую очередь присматриваемся к цвету изделия. Поскольку этот элемент имеет свойство окисляться, необходимо оценивать срез или спил предмета. Для точности возьмите образец, будете цвет сравнивать. Он должен быть золотисто-красноватым. Похожие цветовые гаммы имеет золото, а также осмий и цезий.
Если медную проволоку поджечь, то она не будет гореть, а сначала потеряет блеск, а затем изменит цвет до темного.
Можно воздействовать на образец азотной кислотой — он должен приобрести зеленовато-голубой оттенок.
Как отличить чугун от стали?
Сталь – высокопрочный материал с температурой плавления примерно 1300–1500 °C. Из нее производят:
- слесарные инструменты (молотки, зубила, отвертки, косы, пилы, ножницы и т.д.);
- детали машин (толкатели, зубчатые колеса);
- пружины и рессоры;
- кузнечные инструменты;
- изделия для обработки камня и древесины;
- трубы и радиаторы;
- хирургическое оборудование;
- стройматериалы;
- посуду, столовые приборы и предметы быта.
Распространено мнение, что отличить чугун от стали можно магнитом. Утверждение верно отчасти, поскольку магнитные свойства металла зависят от состава. Не магнитят аусетнитные и аустенитно-ферритные сплавы с высоким содержанием хрома (до 20 %) и никеля (до 15 %). Включение в состав титана, молибдена, ниобия также снижает магнитные свойства металла.
КАКОЙ КАЗАН ЛУЧШЕ: АЛЮМИНИЕВЫЙ ИЛИ ЧУГУННЫЙ
Казан – сферическое изделие с достаточно толстыми стенками, предназначенный для приготовления национальных восточных рецептов. Изделие не является важным атрибутом в нашем доме, но в нем блюда выходят вкусней, ярче и насыщеннее. Сегодня он стал достаточно популярным, и проявление интереса научиться в нем готовить возрастает.
Используя казан при приготовлении блюд, тепло идет со всех сторон сначала к стенкам, далее к воде и продуктам.
Если рассматривать передачу тепла продуктам от масла, процедура получается такой же, но с другой температурой, в данной ситуации сырье не важно.
ДЕТАЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС В ЧУГУННЫХ И АЛЮМИНИЕВЫХ КАЗАНАХ
Показатели нормы измеряются:
- Состоянием тепловой передачи.
- Наивысшей температурой во время приготовления.
- Длительностью процесса.
- Равномерным распределением тепла.
Для приготовления густых и вязких блюд в казане тепло будет проходить проблематично, в данном случае важны характеристики товара.
Материал | Масса (кг / литр) | Проводимость тепла (дж/кг*k) | Теплоёмкость (Вт/м*k) |
Алюминий | 2,6 | 221 | 920 |
Чугун | 7,22 | 50 | 540 |
Показатели массы чугуна находятся в лидирующих позициях. Чугунные изделия хорошо накапливают тепло и отдают продуктам. Главное замечание — чугунный казан требуется правильно разогреть.
Сравнивая товары из выбранных металлов по качеству, выходят следующие показатели, где масса емкости из чугуна — 7,85 кг, а из алюминия — 2,6 кг.
Алюминий одинаково сосредотачивает и концентрирует тепло, он вдвое лучше по теплоёмкости и имеет массу в трое меньше.
Используя казан на газе дома, огонь распределяется по определенным точкам. И жидкость будет кипеть по этим местам, образуются пузыри. Если пригорели продукты, это в основном произойдет по кругу образованного огня от газа. Наиболее ярко эта выявляется в товарах с плоским дном.
Блюда, приготовленные в казане из чугуна, будут с румянцем всего лишь на дне емкости. Продукты, которые находились возле боков, не подрумяниваются.
Тепло от газа в казан из алюминия поступает практически на все дно, а в чугунный больше в четыре раза. И часть теплоты переходит в бока изделия, и, следовательно, выходит значительно лучше.
ЗНАЧИМОСТЬ РАВНОМЕРНОГО РАСХОЖДЕНИЯ ТЕПЛА
Выбор изделия зависит от метода, которым вы будите готовить блюда, и поэтому требуются сведения о различии теплопровода в казане и в приготовляемом виде продукта. Требуется понять, что мы хотим получить на выходе. Для этого нам поможет информация по теплофизическим показателям.
В таблице проанализируем часто встречаемые продукты по выбранным показателям.
Продукт | Масса (кг / литр) | Проводимость тепла (дж/кг*k) | Теплоемкость (Вт/м*k) |
Вода | 1 | 4100 | 0,58 |
Рыба | 1 | 3600 | 0,8 |
Животное и птичье мясо | 1 | 2800 — 3300 | 0,5 |
Картофель | 1,1 | 3400 | 0,6 |
Масло | 0,8 | 1700 | 0,12 |
По данным показателям видно, что теплоёмкость продуктов преобладает над теплоёмкостью материала как и проводимость тепла.
Рассматривая качественные изделия, видим, что у чугунного казана толщина стенок от 4 мм, а у алюминиевого в разы меньше. И самое важное у данных товаров — низкая теплоёмкость, если имеет это важный показатель отбора. В данном случае рассмотрите другие варианты материалов, такие как медный и керамический, но по надежности они уступают.
Многие заблуждаются, что чугун сдерживает тепло, если требуется оперативно обжарить большое количество продуктов. Но на самом деле, показатель тепла низкий, для увеличения показателя должен быть большой поток тепла.
Проведите эксперимент самостоятельно, и вы поймете, что тепловой процент низкий в чугунной посуде. Чтобы провести эксперимент, нужно вскипятить воду на домашней кухне, далее уберите казан с огня и увидите, что вода перестанет кипеть. Если провести такой же эксперимент с казаном из керамики, то эффект будет другой — ваша вода будет продолжать кипеть пару минут.
Проводимость тепла мешает по функциональной поверхности распределять равномерно по чугунным изделиям. Чугунный казан имеет толстые стенки, но в основном они возле бортов, сделано специально для защиты изделия от трещин. Также дно имеет весомую толщину, а стенки казана намного тоньше. Проведите еще один эксперимент. Для этого взвесьте чугунный казан, выясните диаметр, площадь и плотность стенок. И вы поймете, что толщина стенок значительно меньше.
Чугунные изделия имеют высокую степень востребованности. Секрет заключается в экономичном сырье, качественные показатели поверхности, посуда прочная и долго служит.
Алюминиевые казаны менее распространены, их в основном выбирают туристы для походов и предпочтительны для людей при приготовлении блюд восточной кухни дома.
Хотя многие пишут, что алюминий не безопасен для готовки, что возможно попадет в организм человека с пищей. Но на сегодняшний день появились изделия с тефлоновой и другой поверхностью, и, следовательно, изменился показатель алюминия. Так как к безопасности начали относиться с большей серьезностью.
В наши дни поверхность алюминиевого казана защищена керамикой, а дно состоит из:
- Стали, позволяет распределять индукционные волны.
- Меди, распределяет тепло.
- Алюминия, главное сырье.
Как пришли технологические изменения, то алюминий с легкостью применяют для различной пищи на домашней кухне. Главное помнить о температурных показателях, который критически влияют на алюминиевые изделия. В домашнем хозяйстве важный атрибут – это алюминиевая крышка.
Лучше всего дома владеть казаном из различных видов сырья — чугун, алюминий, медь, керамика, так как каждый по-своему проявляет себя в приготовлении различных блюд.
ЧТО ВЫБРАТЬ: ЧУГУН ИЛИ АЛЮМИНИЙ
Если вы рассматривайте только алюминий и чугун при выборе своего казана, вы не рассматривайте важности показателей тепла, а главное срок эксплуатации и их прочность. Конечно, лучший выбор — чугун. Только не забывайте о его слабых качествах: чугун тяжелый, хрупкий, подвержен коррозии и эстетически не привлекательный. И чугунная посуда не просто моется, и имеет требования к использованию бытовой химии и способу очистки.
Чтобы защитить казан от коррозии, обработайте его предварительно и правильно храните.
Репутация у чугунного изделия сложилась давно, многим людям нравится его надежность и равномерный нагрев. Используя дополнительно чугунную крышку при приготовлении, вы получите пар, которым можно пользоваться. Тем самым лучше выйдут традиционные восточные блюда.
Если ваша главная потребность туризм или блюда, приготовленные на домашней кухне, и вы хотите легкий, экономичный казан, Ваш вариант – алюминиевый. Чтобы избежать деформации и казан не остывал быстро, выбирайте со современным покрытием.
Основные характеристики
Помимо углерода, в состав сплава добавляют марганец, серу, фосфор, кремний, молибден и др. Углерод в нем находится в виде графита или цементита (карбида железа), а их количество определяет разновидность металла. Для всех видов сплава характерна высокая плотность – около 7200 кг/куб. м.
Отличить чугун от другого металла можно по плохой свариваемости. В процессе нагрева происходит окисление кремния в составе железного сплава. Из-за более высокой температуры плавления оксид кремния затрудняет процесс сварки, поэтому неразъемные соединения образуются с трудом. При этом у чугунных сплавов относительно низкая температура плавления (от 1150 до 1200 °C, что ниже по сравнению со сталью и чистым железом).
Особенности сдачи чугунного лома
Этот вид черного металлолома наиболее востребован, а относят его к металлическому мусору. Его утилизируют, переплавляют на металлургических предприятиях и даже перерабатывают, превращая в сталь путем снижения концентрации углерода. Большая часть чугунного лома – промышленного происхождения.
На металлолом сдают устаревшие станки, оборудование, демонтированные металлоконструкции. Стоимость такого лома относительно невысока, но ввиду большой массы за эти предметы можно выручить хорошие деньги.
Отличить чугун от алюминия, стали, железа можно по цвету, массе и даже звучанию (чугунные изделия – самые звонкие, поэтому при ударах издают громкие, резкие звуки). Но наиболее надежный способ – отдать образец металла в нашу лабораторию, оборудованную спектрометром. Мы точно определим состав сплава и предложим лучшую стоимость металлолома!
Как отличить алюминий от чугуна?
1 кубический метр алюминия весит 2 700 кг, а чугуна – более 7 000 кг. Первый менее плотный, а потому изделия из него должны быть значительно легче по сравнению с чугунными. Но следует учесть, что алюминий менее прочен, поэтому предметы из него делают толстостенными, что сказывается на весе.
Алюминиевые изделия светлее, имеют слегка блестящую поверхность. В атмосферных условиях металл сразу покрывается прозрачной газопроницаемой оксидной пленкой. Алюминий – гладкий и ровный, а чугун – темный, пористый и шершавый. Существенное отличие металлов – твердость: алюминий легко согнуть, а от ударов на его поверхности образуются вмятины. Чугун невозможно согнуть: под действием больших нагрузок он расколется, но не деформируется.
Поисковый магнит на золото и серебро и его свойства
Обычно, мощные магниты предназначены для поиска драгоценных металлов. Реагирует поисковый магнит на золото и серебро, довольно сильно, и хоть в чистом виде найти их сложно, его мощности хватает подобрать с земли драгоценности и монеты. Основная цель всех поисковиков — клады, дорогие монеты, а иногда просто черный металл.
В статье опишется устройство магнита и основной принцип работы. Также разберется что именно с его помощью можно найти и как отыскать дорогостоящие сплавы. Подробно объяснится что такое ферромагнетики, парамагнетики и диамагнетики. Кроме того, будут даны ценные советы и рекомендации, которые значительно упростит поиск ценных предметов.
Какие металлы не магнитятся и почему?
Любой ребенок знает, что металлы притягиваются к магнитам. Ведь они не раз вешали магнитики на металлическую дверцу холодильника или буквы с магнитиками на специальную доску. Однако, если приложить ложку к магниту, притяжения не будет. Но ведь ложка тоже металлическая, почему тогда так происходит? Итак, давайте выясним, какие металлы не магнитятся.
Научная точка зрения
Чтобы определить, какие металлы не магнитятся, нужно выяснить, как все металлы вообще могут относиться к магнитам и магнитному полю. По отношению к внесенному магнитному полю все вещества делят на диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики.
Каждый атом состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. Они непрерывно движутся, что создает магнитное поле. Магнитные поля электронов одного атома могут усиливать друг друга или уничтожать, что зависит от направления их движения. Причем скомпенсированы могут быть:
- Магнитные моменты, вызванные движением электронов относительно ядра – орбитальные.
- Магнитные моменты, вызванные вращением электронов вокруг своей оси — спиновые.
Если все магнитные моменты равны нулю, вещество относят к диамагнетикам. Если скомпенсированы только спиновые моменты — к парамагнетикам. Если поля не скомпенсированы – к ферромагнетикам.
Парамагнетики и ферромагнетики
Рассмотрим вариант, когда у каждого атома вещества есть свое магнитное поле. Эти поля разнонаправлены и компенсируют друг друга. Если же рядом с таким веществом положить магнит, то поля сориентируются в одном направлении. У вещества появится магнитное поле, положительный и отрицательный полюс. Тогда вещество притянется к магниту и само может намагнититься, то есть будет притягивать другие металлические предметы. Так, например, можно намагнитить дома стальные скрепки. У каждой появится отрицательный и положительный полюс и можно будет даже подвесить целую цепочку из скрепок на магнит. Такие вещества называют парамагнитными.
Ферромагнетики — небольшая группа веществ, которые притягиваются к магнитам и легко намагничиваются даже в слабом поле.
Диамагнетики
У диамагнетиков магнитные поля внутри каждого атома скомпенсированы. В этом случае при внесении вещества в магнитное поле к собственному движению электронов добавится движение электронов под действием поля. Это движение электронов вызовет дополнительный ток, магнитное поле которого будет направлено против внешнего поля. Поэтому диамагнетик будет слабо отталкиваться от расположенного рядом магнита.
Итак, если подойти с научной точки зрения к вопросу, какие металлы не магнитятся, ответ будет – диамагнитные.
Распределение парамагнетиков и диамагнетиков в периодической системе элементов Менделеева
Магнитные свойства простых веществ периодично изменяются с увеличением порядкового номера элемента.
Вещества, не притягивающиеся к магнитам (диамагнетики), располагаются преимущественно в коротких периодах – 1, 2, 3. Какие металлы не магнитятся? Это литий и бериллий, а натрий, магний и алюминий уже относят к парамагнетикам.
Вещества, притягивающиеся к магнитам (парамагнетики), расположены преимущественно в длинных периодах периодической системы Менделеева – 4, 5, 6, 7.
Однако последние 8 элементов в каждом длинном периоде также являются диамагнетиками.
Кроме того, выделяют три элемента – углерод, кислород и олово, магнитные свойства которых различны у разных аллотропных модификаций.
К тому же называют еще 25 химических элементов, магнитные свойства которых установить не удалось вследствие их радиоактивности и быстрого распада или сложности синтеза.
Магнитные свойства лантаноидов и актиноидов (все они являются металлами) меняются незакономерно. Среди них есть и пара- и диамагнетики.
Выделяют особые магнитоупорядоченные вещества – хром, марганец, железо, кобальт, никель, свойства которых изменяются незакономерно.
Какие металлы не магнитятся: список
Ферромагнетиков, то есть металлов, которые хорошо магнитятся, в природе существует всего 9. Это железо, кобальт, никель, их сплавы и соединения, а также шесть металлов- лантаноидов: гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий и тулий.
Металлы, притягивающиеся только к очень сильным магнитам (парамагнетики): алюминий, медь, платина, уран.
Поскольку в быту не встречаются настолько большие магниты, которые бы притянули парамагнетик, а также не встречаются металлы-лантаноиды, можно смело утверждать, что все металлы, кроме железа, кобальта, никеля и их сплавов не будут притягиваться к магнитам.
Итак, какие металлы не магнитятся к магниту:
- парамагнетики: алюминий, платина, хром, магний, вольфрам;
- диамагнетики: медь, золото, серебро, цинк, ртуть, кадмий, цирконий.
В целом можно сказать, что черные металлы притягиваются к магниту, цветные – не притягиваются.
Если говорить о сплавах, то сплавы железа магнитятся. К ним относят в первую очередь сталь и чугун. К магниту могут притянуться и драгоценные монеты, поскольку они изготовлены не из чистого цветного металла, а из сплава, который может содержать небольшое количество ферромагнетика. А вот украшения из чистого цветного металла к магниту не притянутся.
Какие металлы не ржавеют и не магнитятся? Это обычная пищевая нержавейка, золотые и серебряные изделия.
Какие вещества сильнее притягиваются магнитом чугун картон фарфор
Войти
Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal
Какие металлы, кроме железа, притягиваются магнитом?
Возможность магнита притягивать к себе различные металлические предметы наверняка хорошо знакома каждому. Присутствие их в повседневной жизни остается практически незамеченным, например, в виде различных изображений на дверцах холодильника. Не говоря уже о применении магнитов в медицине и других отраслях. Как устроен магнит и какие вещества он притягивает, помимо железа?
Что такое магнит и как он устроен?
Магнит – это тело, которое обладает собственным магнитным полем. Магниты бывают нескольких видов:
1. Постоянные – изделия, которые после однократного намагничивания сохраняют данное свойство. Магниты разделяются на несколько подвидов в зависимости от силы и других параметров.
2. Временные – функционируют по принципу постоянных, но лишь тогда, когда располагаются в сильном магнитном поле. Например, изделия из так называемого мягкого железа (гвозди, скрепки и т.п.).
3. Электромагниты представляют собой провода, плотно намотанные на каркас. Как правило, такое устройство оснащено железным сердечником. Работает оно лишь при условии прохождения по проводу электрического тока.
Постоянный магнит – наиболее привычный и распространенный. Для его изготовления чаще всего используют следующие сочетания материалов:
• неодим-железо-бор;
• альнико или сплав ЮНДК (железо, алюминий, никель, кобальт);
• самарий-кобальт;
• ферриты (соединения оксидов железа и других металлов-ферримагнетиков).
Магнетизм
Любой магнит имеет южный и северный полюс. Одинаковые полюса отталкиваются, а противоположные – притягиваются.
Интересный факт: магниты зачастую изготавливаются в виде подковы. Это делается для того, чтобы полюса располагались максимально близко друг к другу. Таким образом, создается сильное магнитное поле, которое способно притягивать более крупные части металла.
Почему магнит притягивает лишь определенные вещества?
Принцип его работы построен на создании магнитного поля при помощи движущихся электронов. В целом электрон является простейшим магнитом. А любая заряженная частица, находящаяся в движении, образует магнитное поле. Если движущихся частиц много, а их перемещение происходит вокруг одной оси, получается тело с магнитными свойствами.
Почему в таком случае магнит не притягивает все вещества подряд? В состав атома входит ядро, а также электроны, вращающиеся вокруг него. У электронов есть специальные уровни, по которым они вращаются, или орбиты. На каждом таком уровне расположено по 2 электрона. Причем вращаются они в разных направлениях.
Однако есть вещества под названием ферромагнетики. Некоторые электроны у них непарные. Соответственно, определенное их количество может вращаться в одном и том же направлении. Так создается магнитное поле вокруг каждого атома вещества.
Обычно атомы находятся в произвольном порядке. В таком случае поля уравновешивают друг друга. Но если же направить магнитные поля всех атомов в одном направлении, получается магнит. Примечательно, что притягиваться могут разные металлы и другие вещества, но намного слабее по сравнению с ферромагнетиками. Чтобы ощутить притяжение, необходимо задействовать очень сильный магнит.
Направление магнитного поля
К ферромагнетикам относятся такие металлы, как железо, кобальт, никель, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий. Также аналогичными свойствами характеризуются некоторые металлические сплавы и соединения. Количество ферромагнетиков неметаллического происхождения не так велико или пока мало изучено. К ним относится, например, оксид хрома.
Магнитной восприимчивостью характеризуются вещества (преимущественно металлы), которые обладают определенной структурой. Их называют ферромагнетиками – это вещества, у которых магнитные поля атомов складываются в одном направлении. Помимо железа, к ферромагнетикам относятся кобальт, никель, тербий, гадолиний, диспрозий, гольмий, эрбий. Также магнит притягивает некоторые сплавы и даже неметаллические вещества – например, оксид хрома.
Притягивается ли алюминий магнитом
Магнитное поле является материей, существующей вокруг движущихся электрических зарядов – токов. Они притягивают тела, проводящие электрический ток, или отталкивают электрически нейтральные проводники. Почти каждое природное тело обладает магнитными свойствами. Сила влияет на электрический заряд в составе простых частиц.
Поэтому большая часть веществ на планете ощущают притяжение, а отдельные материи способны его излучать.
По степени магнетизма материалы делятся на следующие группы:
- ферромагнетики: металл этой группы не только магнитится, но и сохраняет намагниченность, самостоятельно магнитит другие материалы.
- парамагнетики: проявляют слабую реакцию на магнит, низкий уровень электронов в их составе позволяет зафиксировать магнитность только с помощью специального измерительного прибора. Такими материалами считают алюминий, кислород и платину.
- диамагнетики: способны не только игнорировать магнитное поле, но и отталкиваться от него. Отрицательной восприимчивостью обладает вода, золото, медь, серебро, углерод.
Какие металлы магнитятся?
Магнитными свойствами обладают только стали, и то не все. Например, нержавеющие стали аустенитного класса магнит не притягивают, поскольку не обладают ферромагнитными свойствами.
Тем не менее, находится достаточное количество энтузиастов, которые считают, что магнитные волны излучаются любым металлом, а потому должен существовать и поисковый магнит для золота и серебра и для некоторых это выражение вполне нормальное для восприятия и практического использования.
ВНИМАНИЕ! МАГНИТОВ ДЛЯ ПОИСКА ЗОЛОТА, МЕДИ, СЕРЕБРА — НЕ СУЩЕСТВУЕТ!
ИХ ПРОСТО НЕТ — НИГДЕ!
В нашей статье мы описываем теорию, как с помощью магнитных полей можно обнаружить цветные и драгоценные металлы. Эта статья — наша фантазия, подкрепленная научными разработками иностранных ученых.
Смотрите также статью — Добыча металлолома из воды (про чермет и поисковый магнит).
Аппарат для настройки магнитного поля от металлических предметов
Строго говоря, это не магнит, а скорее – электромагнит, при помощи которого можно инициировать и настроить на улавливание соответствующими приборами любые магнитные излучения, даже довольно слабые. Построить такой прибор непросто, но в его эффективности авторы – граждане Австралии – не сомневаются.
Потому и запатентовали своё изобретение в своем патентном ведомстве. На основании того, что австралийский грунт мало чем отличается от отечественного, приведём описание устройства и принципа действия такого магнита для золота и серебра.
Хотя необходимо повторить – к магнитам, в общепринятом смысле, такая конструкция отношения не имеет.
Действие прибора основано на том известном физическом факте, что при движении любого объекта, генерирующего магнитные колебания в переменном электрическом поле, внутри контура улавливателя происходят изменения, связанные с перемещением атомов вокруг ядра.
Если область генерации электрического поля последовательно перемещать вдоль или поперёк магнитного поля от металлического предмета, в этой области произойдут изменения, интенсивность которых определяет степень и силу взаимодействия двух полей – магнитного и электрического.
Сложность заключается в том, что сильные магнитные поля благородными металлами не создаются. Известно, например, что, по принципу убывания электрохимические потенциалы цветных металлов расположены следующим образом (рассматриваем только интересующий нас участок): медь → ртуть → серебро → палладий → платина → золото.
Таким образом, если выражение «притягивается ли медь к магниту» ещё может иметь под собой какие-то основания, то словосочетание «магнит для золота» вообще никакого смысла не имеет.
Корректнее говорить об электромагнитной ловушке, которая зафиксирует факт согласованного изменения электрических и магнитных полей в некотором, довольно локальном, металлическом объёме.
— как взаимодействует медь с магнитом:
Фиксирование изменений, которые происходят в аппарате под влиянием таких полей, улавливаются измерительным контуром. Он представляет собой высокочувствительную пружину, изготовленную из рения – редкого, но абсолютно нечувствительного к температурным изменениям металла. Для работы рениевую пружину необходимо настроить.
Процесс заключается в том, чтобы установить условный ноль прибора, для чего его размещают по возможности дальше от всех металлических предметов. В городской черте такой «поисковый магнит для золота, серебра и иных драгоценных металлов» работать не будет. Впрочем, поисковики значительно чаще ищут золото, платину, медь, серебро и т.п.
в старых заброшенных сельских усадьбах…
При любом перемещении прибора аналогичное действие происходит и с электрическим полем, в то время, как магнитное остаётся постоянным по координатам. Поэтому результирующее перемещение пружины также будет различным.
Там, где оно окажется интенсивнее всего, практически наверняка располагается его источник – магнитное поле. Другое дело, что такого рода поисковый магнит для цветных металлов не сможет показать, какой именно металл скрыт под толщей древесины или земли.
Но то, что металл там есть, прибор покажет точно.
Любой металл можно обнаружить магнитным полем
Принцип работы такого псевдомагнита аналогичен катушкам металлоискателя, с одной лишь только разницей, что «магнит» будет настроен только на 1 металл и это в теории — а как он поведет себя на практике мы не знаем, НО, скорей всего, дешевле, быстрее и проще будет пользоваться обычным металлоискателем для поиска цветмета, так как еще ни один волшебник не придумал магнит для цветных и драгоценных металлов, может быть потомучто волшебников нет!
Как собирать и налаживать
Рениевую пружину найти/купить будет очень сложно, но все остальные части аппарата вполне доступны для изготовления своими руками. Последовательность такова:
- Из тонкостенной стальной трубы диаметром не более 16 мм получают стальную ось. Её длина не должна быть менее трёх диаметров, иначе изменение магнитного поля уловить не удастся.
- Из тонкой медной или латунной проволоки мастерят рамку. Её размеры авторы описания не приводят, но, исходя из размеров трубчатой оси, она должна быть не менее 200×200 мм. Рамка должна быть достаточно жёсткой.
- В трубчатой оси через равные расстояния сверлится три (можно больше) отверстий, в которых размещаются деревянные оси.
- Изготавливаются тонкостенные деревянные диски, количество которых должно соответствовать количеству отверстий, просверлённых в оси. Очевидно, диски могут быть и фанерными: имеет значение масса диска, и его абсолютная невосприимчивость к магнитным полям.
- Центральные секторы каждого из дисков обклеивают металлической фольгой из того металла, поиск которого будет производиться. Таким образом, поисковый магнит для цветных металлов – меди, золота и серебра (платину ищут гораздо реже) должен иметь три комплекта сменных деревянных дисков.
- Рамка с дисками должна иметь возможность свободного перемещения вдоль всей трубчатой оси с фиксацией в определённом месте. Если посадки сопрягаемых деталей выполнены с требующейся точностью, то раскачивания рамки при её передвижении быть не должно.
- Для создания магнитной ловушки используют пластины от старого трансформатора, которые упаковывают в контур рамки. Расстояние между смежными пластинами по толщине не должно превышать 1,5 мм, а по длине – 5…6 мм. Такие пластины образуют воспринимающий магнитное излучение экран прибора.
- Далее собирают магнитную катушку. Потребуется соленоид из 600 слоёв эмалированного провода, который подключается к источнику переменного тока напряжением. Намотка должна быть многослойной, это снизит паразитную ёмкость катушки, и сделает устройство менее инерционным.
- Внутрь катушки вводится ферромагнитный или – что лучше – ферроэлектрический сердечник.
- Подключая данную конструкцию через понижающий трансформатор, добиваются постоянного положения рамки с пластинами относительно деревянных дисков. Это и будет условный ноль поискового «магнита» для цветных металлов.
Популярные подделки золотого сплава — тест с магнитом
Магнитные свойства золота в ювелирных украшениях зависят от состава лигатуры. Наличие в сплаве ферромагнетиков и парамагнетиков заставит метал реагировать на магнитное поле. Однако для изготовления большей части изделий используются сплавы металлов с отрицательной восприимчивостью. Именно такие свойства выделяют предметы высокой пробы и качества.
В идеале при проверке золото не должно прилипать к магниту. Если же наблюдается обратная реакция и металл притянулся, стоит задуматься о его подлинности.
Скорее всего, такое украшение является качественной имитацией драгметалла с большим количеством магнитящейся меди, стали, железа или кобальта. Чистого золота в таких украшениях возможно нет совсем.
Золотые украшения подделки
Наиболее часто встречаются следующие сплавы-подделки:
- бронза алюминиевая – содержит 90% меди и 10% алюминия;
- барто – бронзовый сплав, состоящий наполовину из олова;
- голдин – может состоять из сплавов в разном соотношении алюминия и меди;
- платинор – большая часть состава – медь с небольшими примесями цинка, серебра или платины.
Цена таких драгоценностей часто приравнивается к стоимости высокопробного металла. Если изделие не прошло магнитный тест, следует обратиться к ювелирам для установления подлинности с помощью профессиональных методов.
Какие металлы не магнитятся и почему?
Любой ребенок знает, что металлы притягиваются к магнитам. Ведь они не раз вешали магнитики на металлическую дверцу холодильника или буквы с магнитиками на специальную доску. Однако, если приложить ложку к магниту, притяжения не будет. Но ведь ложка тоже металлическая, почему тогда так происходит? Итак, давайте выясним, какие металлы не магнитятся.
Научная точка зрения
Чтобы определить, какие металлы не магнитятся, нужно выяснить, как все металлы вообще могут относиться к магнитам и магнитному полю. По отношению к внесенному магнитному полю все вещества делят на диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики.
Каждый атом состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. Они непрерывно движутся, что создает магнитное поле. Магнитные поля электронов одного атома могут усиливать друг друга или уничтожать, что зависит от направления их движения. Причем скомпенсированы могут быть:
- Магнитные моменты, вызванные движением электронов относительно ядра – орбитальные.
- Магнитные моменты, вызванные вращением электронов вокруг своей оси — спиновые.
Если все магнитные моменты равны нулю, вещество относят к диамагнетикам. Если скомпенсированы только спиновые моменты — к парамагнетикам. Если поля не скомпенсированы – к ферромагнетикам.
Диамагнетики
У диамагнетиков магнитные поля внутри каждого атома скомпенсированы.
В этом случае при внесении вещества в магнитное поле к собственному движению электронов добавится движение электронов под действием поля.
Это движение электронов вызовет дополнительный ток, магнитное поле которого будет направлено против внешнего поля. Поэтому диамагнетик будет слабо отталкиваться от расположенного рядом магнита.
Итак, если подойти с научной точки зрения к вопросу, какие металлы не магнитятся, ответ будет – диамагнитные.
Распределение парамагнетиков и диамагнетиков в периодической системе элементов Менделеева
Магнитные свойства простых веществ периодично изменяются с увеличением порядкового номера элемента.
Вещества, не притягивающиеся к магнитам (диамагнетики), располагаются преимущественно в коротких периодах – 1, 2, 3. Какие металлы не магнитятся? Это литий и бериллий, а натрий, магний и алюминий уже относят к парамагнетикам.
Вещества, притягивающиеся к магнитам (парамагнетики), расположены преимущественно в длинных периодах периодической системы Менделеева – 4, 5, 6, 7.
Однако последние 8 элементов в каждом длинном периоде также являются диамагнетиками.
Кроме того, выделяют три элемента – углерод, кислород и олово, магнитные свойства которых различны у разных аллотропных модификаций.
К тому же называют еще 25 химических элементов, магнитные свойства которых установить не удалось вследствие их радиоактивности и быстрого распада или сложности синтеза.
Магнитные свойства лантаноидов и актиноидов (все они являются металлами) меняются незакономерно. Среди них есть и пара- и диамагнетики.
Выделяют особые магнитоупорядоченные вещества – хром, марганец, железо, кобальт, никель, свойства которых изменяются незакономерно.
Какие металлы не магнитятся: список
Ферромагнетиков, то есть металлов, которые хорошо магнитятся, в природе существует всего 9. Это железо, кобальт, никель, их сплавы и соединения, а также шесть металлов- лантаноидов: гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий и тулий.
Металлы, притягивающиеся только к очень сильным магнитам (парамагнетики): алюминий, медь, платина, уран.
Поскольку в быту не встречаются настолько большие магниты, которые бы притянули парамагнетик, а также не встречаются металлы-лантаноиды, можно смело утверждать, что все металлы, кроме железа, кобальта, никеля и их сплавов не будут притягиваться к магнитам.
Итак, какие металлы не магнитятся к магниту:
- парамагнетики: алюминий, платина, хром, магний, вольфрам;
- диамагнетики: медь, золото, серебро, цинк, ртуть, кадмий, цирконий.
В целом можно сказать, что черные металлы притягиваются к магниту, цветные – не притягиваются.
Если говорить о сплавах, то сплавы железа магнитятся. К ним относят в первую очередь сталь и чугун. К магниту могут притянуться и драгоценные монеты, поскольку они изготовлены не из чистого цветного металла, а из сплава, который может содержать небольшое количество ферромагнетика. А вот украшения из чистого цветного металла к магниту не притянутся.
Какие металлы не ржавеют и не магнитятся? Это обычная пищевая нержавейка, золотые и серебряные изделия.
Рубрика вопрос-ответ
Мне подарили комплект украшений, проверила магнитом, а они притягиваются. Что делать? Как ещё проверить, золото это или нет?
Ювелир 6-го разряда Прибрежный Геннадий Валентинович
Как правило, если оригинальное кольцо, браслет или другой золотой элемент притягивает магнит, это говорит о наличии в сплаве составляющих с высокой восприимчивостью к магнитному полю. Важно помнить, что домашние методы проверки не могут гарантировать оригинальность металла.
Как отличить жестяную банку от алюминиевой?
Предметы из серебра очень популярны в человеческом обществе. Люди приобретают не только изделия, но и столовые приборы. Многие драгоценные ювелирные изделия могут оказаться дешевой подделкой, поэтому стоит знать, как отличить серебряные украшения от простой бижутерии. Фальшивки начали возникать из-за того, что алюминий и сталь по цвету почти не отличить от серебра. Мошенники этим пользуются, изготавливая множество поддельных украшений. Первым термином называется дорогой металл, а второй значит, что на изделие нанесли небольшую его прослойку. Его толщина напрямую зависит от достоверности проверки. Рекомендуется воспользоваться редкоземельным неодимовым магнитом. Если изделие намагнитилось — его смело можно назвать фальшивым.
Магниты для поиска металлов: конструкция, виды и принцип работы
Существуют приборы, принцип работы которых построен, на свойствах металлов накапливать магнитное поле. Такие поисковые магниты отличаются простотой конструкции. В основе используется редкий металл неодим, помещаемый в металлический каркас. Прибор в зависимости от сферы использования может иметь конструкцию:
- стержня – прибор, облегчающий поиск на труднодоступных территориях, в небольших расщелинах, куда не может пролезть даже рука;
- тралов – глубоководный прибор для эффективного исследования дна;
- одностороннего устройства – его назначение поднимать предметы с помощью излучаемого магнитного поля, обеспечивает только одну рабочую зону;
- двустороннего прибора – применяется для универсальных работ.
Неодимовый магнит обладает магнитной силой, которая притягивает разные металлы.
Создаваемое поле в десятки раз сильнее аналогичного поискового оборудования, но зависит от размера, мощности устройства. Может использоваться на суше, под водой.
Магнитные свойства меди и ее сплавов
Название сплава происходит от торговой марки Dural фр. При испытаниях на растяжение типовое значение предела текучести дюралюминов составляет порядка М Па , предела кратковременной прочности … МПа , однако прочностные характеристики конкретного сплава зависят от его состава и, в особенности, от термообработки. Название сплава пришло в Россию из Германии в первое десятилетие XX века нем. Duraluminium и в русском языке стало общим обозначением для целой группы сплавов на основе алюминия, легированного добавками меди, магния и марганца [1]. Название происходит от немецкого города Дюрен нем.