У чыстым выглядзе золата не магнітна. Класіфікаваны як дыямагнітны, ён слаба адбівае магніты і не можа быць намагнічаным электрычнымі токамі. Такое паводзіны можна назіраць толькі ў кантраляваных лабараторных умовах.
Аднак нядаўнія даследаванні паказваюць інтрыгуючыя ўласцівасці на нанамаштабе. Малюсенькія навалы золата -атамаў дэманструюць парамагнітнае паводзіны, якія дзейнічаюць як мініяцюрныя магніты. Гэта з'ява не адбываецца натуральным чынам з -за атамнай шчыльнасці золата. Акрамя таго, цяпло можа павысіць гэтыя схаваныя магнітныя ўласцівасці.
У той час як золата застаецца немагнітным у паўсядзённых сцэнарыях, яго паводзіны на экстрэмальных маштабах і ўмовах дае захапляльнае разуменне складанага характару магнетызму ў матэрыялах.
Магнітныя ўласцівасці золата
'Is.gold.magnetic ' і ' - гэта залаты магнітны альбо не ' - адзін з найбольш часта шуканых пытанняў пра ўласцівасці золата. Золата (сімвал Au, атамны нумар 79) зачаравала чалавецтва на працягу тысячагоддзяў са сваім пышным жоўтым адценнем і выдатнымі ўласцівасцямі. Калі гаворка ідзе пра магнетызм і золата, многія дзіва 'ці прыцягвае золата магніт ' або 'is.gold.magnetic ' - Адказ заключаецца ў яго унікальнай атамнай структуры.
Асноўны адказ
Для тых, хто пытаецца ', залаты прыток магнітаў ' або ' - гэта залаты магніт так ці не, ' Вось просты адказ: чыстае золата не магнітны. Гэта не прыцягвае і не прыцягваецца да магнітаў. Незалежна ад таго, што вы задаецеся пытаннем пра 'магнітнае золата ', альбо калі 'ці будзе магніт забраць золата, ' Разуменне дыямагнітнай прыроды золата з'яўляецца ключавым для разумення яго паводзін.
Навуковае тлумачэнне магнетызму золата
Разуменне 'залатога магнетызму ' патрабуе прагляду яго атамнай структуры. Калі людзі пытаюцца ў 'Ці будзе залаты прытрымлівацца магніта ' або 'можа магніты падбіраць золата,' адказ заключаецца ў электроннай канфігурацыі золата.
Атамная структура золата
Унікальнае магнітнае паводзіны золата звязана з яго атамнай структурай. З электроннай канфігурацыяй [xe] 4f⊃1; ⁴ 5d⊃1; ⁰ 6s⊃1;, золата мае цалкам запоўненую 5D -падраздзяленне і адзіны электронны ў арбітале 6S. Гэтая канфігурацыя прыводзіць да адсутнасці непарыўных электронаў, якія звычайна адказваюць за магнітныя ўласцівасці ў элементах.
| Колькасць электронаў | Колькасць электронаў |
| K (1s) | 2 |
| L (2S, 2p) | 8 |
| М (3S, 3p, 3d) | 18 |
| N (4S, 4p, 4d, 4f) | 32 |
| O (5s, 5p, 5d) | 18 |
| P (6S) | 1 |
Дыямагнетызм у золаце
Дыямагнетызм, маёмасць, выстаўленая Gold, - гэта асноўная форма магнетызму, якой у пэўнай ступені валодаюць усе матэрыялы. У дыямагнітных матэрыялах магнітныя палі, якія ўтвараюцца з дапамогай арбітальнага руху электронаў, адмяняюцца, што прыводзіць да вельмі слабых адштурхоўванняў да знешніх магнітных палёў.
Згодна з даследаваннямі, апублікаванымі ў часопісе Physical Chemistry C (2008), магнітная ўспрымальнасць аб'ёму золата пры 20 ° С складае прыблізна -3,44 × 10⁻⁵, што сведчыць аб яго дыямагнітнай прыродзе. Гэта адмоўнае значэнне азначае, што золата слаба адбівае магнітныя палі, насуперак прыцягненню, якое назіраецца ў ферамагнітных матэрыялах.
Паводзіны ў моцных магнітных палях
Хоць золата звычайна не ўзаемадзейнічае з магнітамі, ён можа праяўляць цікавыя паводзіны ў экстрэмальных умовах. У 2014 годзе даследчыкі з Універсітэта Радбуд Ніджмеген прадэманстравалі, што золата можна левітаваць у моцным магнітным полі дзякуючы дыямагнітным уласцівасцям. Гэты эксперымент патрабуе трываласці магнітнага поля каля 16 Tesla, значна мацней, чым тыповыя хатнія магніты (якія звычайна менш за 1 Tesla).
Фактары, якія ўплываюць на магнітныя ўласцівасці золата
Чысціня золата
Чысціня золата значна ўплывае на яго магнітнае паводзіны. Чыстае золата (24 Карат) пастаянна падтрымлівае свае дыямагнітныя ўласцівасці. Аднак ніжні Карат -золата ўводзіць іншыя элементы, якія могуць змяніць яго магнітную рэакцыю.
| карата | Змест золата | Тыповыя легіруючыя металы |
| 24K | 99,9% | Няма (чыстае золата) |
| 22K | 91,7% | Срэбра, медзь |
| 18K | 75,0% | Срэбра, медзь, цынк |
| 14K | 58,3% | Срэбра, медзь, цынк, нікель |
| 10K | 41,7% | Срэбра, медзь, цынк, нікель |
Залатыя сплавы і магнетызм
Залатыя сплавы, якія звычайна выкарыстоўваюцца ў ювелірных і прамысловых прыкладаннях, могуць праяўляць разнастайныя магнітныя ўласцівасці ў залежнасці ад іх складу. Напрыклад, некаторыя сплавы з белага золата, якія змяшчаюць нікель, могуць паказаць нязначнае магнітнае прыцягненне. Даследаванне, апублікаванае ў залатым бюлетэні (2014), паказала, што некаторыя залатыя жалезныя сплавы могуць праяўляць ферамагнітныя ўласцівасці пры пакаёвай тэмпературы, калі ўтрыманне жалеза перавышае 15 атамных працэнтаў.
Нанамаштабнае паводзіны
Апошнія дасягненні ў нанатэхналогіі выявілі дзіўныя магнітныя ўласцівасці ў залатых наначасціцах. Даследаванне 2004 года, апублікаванае ў фізічных аглядах, паказала, што наначасціцы золата менш 2 нанаметры дыяметрам могуць праяўляць ферамагнітнае паводзіны пры тэмпературы ніжэй за 10 кельвінаў. Гэта адкрыццё адкрывае новыя магчымасці для золата ў такіх палях, як захоўванне дадзеных і квантавыя вылічэнні.
Тэставанне магнетызму золата
Тэст магніта на золата
Хоць і не з'яўляецца канчатковым, просты тэст магніта можа даць першапачатковае ўяўленне пра змест золата элемента. Чыстае золата не павінна рэагаваць на магніт. Аднак гэты тэст мае абмежаванні і не варта спадзявацца выключна для праверкі сапраўднасці.
Інтэрпрэтацыя магнітнага прыцягнення ў залатых прадметах
Калі залаты элемент паказвае магнітнае прыцягненне, ён можа паказваць:
Наяўнасць ферамагнітных прымешак
Залатое пакрыццё над магнітным базавым металам
Сплаў са значным утрыманнем, якое не
Важна адзначыць, што некаторыя сапраўдныя залатыя сплавы могуць выяўляць невялікія магнітныя ўласцівасці, у той час як некаторыя падробленыя прадметы могуць быць немагнітнымі.
Практычныя наступствы
Ювелірная індустрыя
Ювелірная прамысловасць выкарыстоўвае немагнітны характар золата рознымі спосабамі. Па дадзеных Сусветнага савета золата, каля 50% сусветнага попыту на золата паходзіць з ювелірных вырабаў. Разуменне магнітных уласцівасцей розных залатых сплаваў мае вырашальнае значэнне для кантролю якасці і аўтэнтыфікацыі ў гэтай галіне.
Праверка золата
Прафесійная праверка золата ўключае ў сябе некалькі метадаў:
| метаду | прынцыповая | дакладнасць |
| Аналіз XRF | Вымярае характэрныя рэнтгенаўскія прамяні | Высокі |
| Аналіз пажару | Хімічнае аддзяленне і ўзважванне | Вельмі высокі |
| Канкрэтная гравітацыя | Вымярэнне шчыльнасці | Умераны |
| Кіслата | Назіранне за хімічнай рэакцыяй | Умераны |
| Магнітнае тэставанне | Магнітная рэакцыя | Нізкі (дадатковы) |
Прыкладанні ў тэхналогіі
Унікальныя ўласцівасці золата, у тым ліку яго дыямагнітны характар, знайдзіце прыкладанні ў розных тэхналагічных галінах:
Электроніка: Немагнітны характар золата робіць яго ідэальным для кампанентаў у прыладзе, адчувальных да магнітнага поля.
Медыцынская візуалізацыя: залатыя наначасціцы вывучаюцца як кантрасныя рэчывы для магнітна -рэзананснай тамаграфіі (МРТ).
Квантовыя вылічэнні: незвычайныя магнітныя ўласцівасці залатых наначасціц пры нізкіх тэмпературах патэнцыйна могуць быць выкарыстаны для аперацый Quantum Bit (qubit).
Выснова
Магнітныя ўласцівасці золата, альбо яго адсутнасць, вынікаюць з яго унікальнай атамнай структуры. Яго дыямагнітны характар адрознівае яго ад многіх іншых металаў, уносячы ў яго асаблівае месца ў ювелірных, тэхналогіях і навуковых даследаваннях. Калі мы працягваем даследаваць золата на нанамаштабе і ў экстрэмальных умовах, мы можам раскрыць новыя аспекты яго ўзаемадзеяння з магнітнымі палётамі, патэнцыйна рэвалюцыяніруючы яго выкарыстанне ў будучых тэхналогіях.
Часта задаюць пытанні: золата і магнетызм
Вось сем часта зададзеных пытанняў пра магнітныя ўласцівасці золата, а таксама выразныя і сціслыя адказы:
Пытанне: Ці чыстае золата магніт?
Не, чыстае золата не магнітна. Ён класіфікуецца як дыямагнітны матэрыял, а гэта азначае, што ён слаба адбіты магнітнымі палямі.
Пытанне: Ці можа магніт прытрымлівацца залатых упрыгожванняў?
Наогул, не. Калі магніт прыліпае да вашых ювелірных вырабаў з залатымі ', ён, верагодна, утрымлівае значную колькасць іншых металаў альбо можа быць зусім золатам.
Пытанне: Чаму залаты магніт?
Золата не магнітна з -за атамнай структуры. У яго вонкавай абалонцы няма непарыўных электронаў, якія неабходныя для ферамагнітнага паводзін.
Пытанне: Ці можа золата стаць магнітным пры любых абставінах?
Так, у экстрэмальных умовах. Залатыя наначасціцы могуць праяўляць магнітныя ўласцівасці пры вельмі нізкіх тэмпературах (ніжэй за 10 кельвінаў) альбо пры наяўнасці надзвычай моцных магнітных палёў.
Пытанне: Ці ўплывае карат золата яго магнітныя ўласцівасці?
Так, ускосна. Золата ніжняга карата змяшчае больш не залатых металаў, якія могуць унесці невялікія магнітныя ўласцівасці ў залежнасці ад легульных металаў.
Пытанне: Ці з'яўляецца тэст магніта надзейным спосабам вызначыць, ці з'яўляецца нешта сапраўдным золатам?
Не, гэта не зусім надзейна. Хоць гэта можа сведчыць пра наяўнасць магнітных металаў, некаторыя падробленыя залатыя прадметы таксама немагнітныя. Яго трэба выкарыстоўваць разам з іншымі метадамі тэсціравання.
Пытанне: Ці ёсць практычныя прымяненне немагнітнага характару золата?
Так. Немагнітнае ўласцівасць золата робіць яго карысным у электроніцы, асабліва ў прыладах, адчувальных да магнітных перашкод. Гэта таксама каштоўна ў медыцынскіх імплантатах і некаторых навуковых інструментах.
Пытанне: Ці сапраўднае золата магніт?
Не, чыстае золата ніколі не бывае магнітным. Калі ваш залаты прадмет прыцягвае магніт, гэта можа быць не сапраўдным золатам.
Пытанне: Ці прытрымліваецца золата да магнітаў?
Не, сапраўднае золата не прыліпае да магнітаў. Гэта дакладна для ўсіх чысціні чыстага золата.
Пытанне: Ці ёсць у 14 карата залатых магнітных?
Звычайна золата 14k не павінна быць магнітным. Аднак некаторыя 14 -кілаграмовыя сплавы з белага золата, якія змяшчаюць нікель, могуць выяўляць невялікія магнітныя ўласцівасці.
Пытанне: Ці прытрымліваецца магніта 10 к 10 К?
Золата 10K не павінна прытрымлівацца магніта, хаця ён утрымлівае больш не залатых металаў, чым больш высокі золата Карата. Любая моцная магнітная славутасць мяркуе, што кавалак можа быць не сапраўдным.
Пытанне: Ці магнітныя залатыя кольцы?
Сапраўдныя залатыя кольцы не павінны быць магнітнымі. Калі ваша залатое пярсцёнак прыцягвае магніт, ён можа быць пакрыты залатым або выраблены з розных матэрыялаў.
Пытанне: Ці з'яўляецца белым золатам магнітным?
Большасць белага золата не з'яўляецца магнітным, але некаторыя сплавы, якія змяшчаюць нікель, могуць выяўляць невялікія магнітныя ўласцівасці.
