Златото не е магнитно в чистата си форма. Класифициран като диамагнитна, той слабо отблъсква магнитите и не може да бъде намагнетизиран от електрически токове. Това поведение се наблюдава само при контролирани лабораторни условия.
Последните изследвания обаче разкриват интригуващи свойства на наноразмер. Малките струпвания от златни атоми проявяват парамагнитно поведение, действащи като миниатюрни магнити. Това явление не се среща естествено поради атомната плътност на Gold. Освен това топлината може да подобри тези скрити магнитни свойства.
Докато златото остава немагнитно в ежедневните сценарии, поведението му при екстремни мащаби и условия предлага завладяваща представа за сложния характер на магнетизма в материалите.
Магнитните свойства на златото
'Is.gold.magnetic ' и 'е златен магнитен или не ' са сред най -често търсените въпроси за свойствата на Gold. Златото (символ Au, атомно номер 79) е очаровало човечеството от хилядолетия със своя лъскав жълт оттенък и забележителни свойства. Що се отнася до магнетизма и златото, мнозина се чудят 'златото привлича магнит ' или 'is.gold.magnetic ' - Отговорът се крие в уникалната му атомна структура.
Основен отговор
За онези, които питат 'Злато се придържа към магнити ' или 'е златен магнитно да или не, ' Ето простия отговор: Чистото злато не е магнитно. Той нито привлича, нито е привлечен от магнити. Независимо дали се чудите за 'магнитно злато ' взаимодействия или ако 'магнитът ще вземе злато, ' Разбирането на диамагнитната природа на Gold е от ключово значение за разбирането на поведението му.
Научно обяснение на магнетизма на Голд
Разбирането 'златен магнетизъм ' изисква да се разгледа атомната му структура. Когато хората поискат 'ще се придържа злато към магнит ' или ', може да се магнитите да вземат злато, ' Отговорът се крие в електронната конфигурация на Gold.
Атомна структура на златото
Уникалното магнитно поведение на златото произтича от атомната му структура. С електронна конфигурация на [xe] 4f⊃1; ⁴ 5d⊃1; ⁰ 6S⊃1;, златото има напълно напълнен 5D подхел и един електрон в орбитала 6S. Тази конфигурация не води до неспарени електрони, които обикновено са отговорни за магнитните свойства в елементите.
| на електронната обвивка | Брой електрони |
| K (1s) | 2 |
| L (2s, 2p) | 8 |
| M (3s, 3p, 3d) | 18 |
| N (4s, 4p, 4d, 4f) | 32 |
| O (5s, 5p, 5d) | 18 |
| P (6s) | 1 |
Диамагнетизъм в злато
Диамагнетизмът, свойството, изложено от злато, е основна форма на магнетизъм, която всички материали притежават до известна степен. В диамагнитните материали магнитните полета, произведени от орбиталното движение на електрон, отменят, което води до много слабо отблъскване на външни магнитни полета.
Според изследвания, публикувани в Journal of Physical Chemistry C (2008), магнитната чувствителност на обема на Gold при 20 ° C е приблизително -3,44 × 10⁻⁵, което показва неговия диамагнитен характер. Тази отрицателна стойност означава, че златото слабо отблъсква магнитните полета, противно на атракцията, наблюдавана във феромагнитните материали.
Поведение в силни магнитни полета
Докато златото не взаимодейства обикновено с магнитите, то може да прояви интересно поведение при екстремни условия. През 2014 г. изследователи от университета Radboud Nijmegen демонстрираха, че златото може да бъде левитирано в силно магнитно поле поради диамагнитните му свойства. Този експеримент изисква якост на магнитно поле от около 16 Tesla, далеч по -силен от типичните магнити на домакинството (които обикновено са по -малко от 1 Tesla).
Фактори, влияещи върху магнитните свойства на златото
Чистота на златото
Чистотата на златото влияе значително на магнитното му поведение. Чистото злато (24 Карат) поддържа последователно диамагнитните си свойства. Въпреки това, по -ниското каратско злато въвежда други елементи, които могат да променят магнитния му отговор.
| на Карат | Съдържание на злато | Типични легиращи метали |
| 24K | 99,9% | Няма (чисто злато) |
| 22K | 91,7% | Сребро, мед |
| 18K | 75,0% | Сребро, мед, цинк |
| 14k | 58.3% | Сребро, мед, цинк, никел |
| 10K | 41,7% | Сребро, мед, цинк, никел |
Златни сплави и магнетизъм
Златните сплави, често използвани в бижута и промишлени приложения, могат да проявяват разнообразни магнитни свойства в зависимост от техния състав. Например, някои сплави от бяло злато, съдържащи никел, могат да покажат леко магнитно привличане. Проучване, публикувано в „Златния бюлетин“ (2014 г.), установи, че някои сплави от злато-желязо могат да проявяват феромагнитни свойства при стайна температура, когато съдържанието на желязо надвишава 15 атомни процента.
Наномащабно поведение
Последните постижения в нанотехнологиите разкриха изненадващи магнитни свойства в златните наночастици. Проучване от 2004 г., публикувано във физически преглед на писма, показа, че златните наночастици, по -малки от 2 нанометра в диаметър, могат да проявяват феромагнитно поведение при температури под 10 Келвин. Това откритие отваря нови възможности за злато в полета като съхранение на данни и квантови изчисления.
Тестване на магнетизма на Голд
Тест за магнит за злато
Макар и да не е окончателен, обикновен тест за магнит може да даде първоначална представа за съдържанието на злато на артикула. Чистото злато не трябва да реагира на магнит. Този тест обаче има ограничения и не трябва да се разчита изключително за удостоверяване.
Тълкуване на магнитно привличане в златни предмети
Ако златен елемент показва магнитно привличане, това може да показва:
Наличие на феромагнитни примеси
Златно покритие върху магнитен основен метал
Сплав със значително съдържание без злато
Важно е да се отбележи, че някои автентични златни сплави могат да показват леки магнитни свойства, докато някои фалшиви елементи могат да бъдат немагнитни.
Практически последици
Индустрия за бижута
Индустрията на бижутата използва немагнитната природа на Gold по различни начини. Според Световния съвет за злато около 50% от глобалното търсене на злато идва от бижута. Разбирането на магнитните свойства на различни златни сплави е от решаващо значение за контрола и удостоверяването на качеството в тази индустрия.
Проверка на златото
Професионалната проверка на златото включва множество техники:
| метода | принципа на | Точност на |
| XRF анализ | Мерки характерни рентгенови лъчи | Високо |
| Пожарен анализ | Химическо разделяне и претегляне | Много високо |
| Специфична гравитация | Измерване на плътността | Умерен |
| Киселинно тестване | Наблюдение на химическа реакция | Умерен |
| Магнитно тестване | Магнитен отговор | Ниско (допълнително) |
Приложения в технологиите
Уникалните свойства на златото, включително неговата диамагнитна природа, намерят приложения в различни технологични области:
Електроника: Немагнитната природа на Gold го прави идеален за компоненти в устройства, чувствителни към магнитно поле.
Медицински изображения: Златните наночастици се изследват като контрастни агенти за магнитен резонанс (ЯМР).
Квантови изчисления: Необичайните магнитни свойства на златните наночастици при ниски температури потенциално могат да бъдат използвани за квантовите бита (QUBIT) операции.
Заключение
Магнитните свойства на златото или липсата на такива произтичат от неговата уникална атомна структура. Неговата диамагнитна природа го отличава от много други метали, допринасяйки за нейното специално място в бижутата, технологиите и научните изследвания. Докато продължаваме да изследваме златото на наноразмер и в екстремни условия, можем да разкрием нови аспекти на неговото взаимодействие с магнитни полета, потенциално да революционизира използването му в бъдещите технологии.
Често задавани въпроси: злато и магнетизъм
Ето седем често задавани въпроса за магнитните свойства на Gold, заедно с ясни и кратки отговори:
В: Чисто злато магнитно ли е?
Не, чистото злато не е магнитно. Той е класифициран като диамагнитен материал, което означава, че е слабо отблъснат от магнитни полета.
В: Може ли магнит да се придържа към златни бижута?
Като цяло, не. Ако магнитът се придържа към вашите бижута 'злато ', той вероятно съдържа значителни количества други метали или изобщо не може да бъде злато.
В: Защо златният магнит не е магнитен?
Златото не е магнитно поради атомната си структура. Той няма неспарени електрони във външната си обвивка, които са необходими за феромагнитно поведение.
В: Може ли златото да стане магнитно при всякакви обстоятелства?
Да, при екстремни условия. Златните наночастици могат да проявяват магнитни свойства при много ниски температури (под 10 Келвин) или в присъствието на изключително силни магнитни полета.
Въпрос: Влияят ли карата злато неговите магнитни свойства?
Да, косвено. Долното каратско злато съдържа повече не-златни метали, които могат да въведат леки магнитни свойства в зависимост от използваните легиращи метали.
Въпрос: Тестът с магнит е надежден начин да се определи дали нещо е истинско злато?
Не, не е напълно надеждно. Въпреки че може да показва наличието на магнитни метали, някои фалшиви златни предмети също са немагнитни. Той трябва да се използва заедно с други методи за тестване.
Въпрос: Има ли практически приложения с немагнитния характер на Gold?
Да. Немагнитното свойство на Gold го прави полезен в електрониката, особено в устройства, чувствителни към магнитни смущения. Освен това е ценен в медицинските импланти и някои научни инструменти.
В: Истинският златен магнит ли е?
Не, чистото злато никога не е магнитно. Ако вашият златен артикул привлече магнит, това може да не е истинско злато.
Въпрос: Златото се придържа ли към магнитите?
Не, автентичното злато не се придържа към магнити. Това важи за всички чистота на чистото злато.
В: 14 карат злато е магнитно?
Като цяло 14k златото не трябва да е магнитно. Въпреки това, някои 14K сплави от бяло злато, съдържащи никел, могат да покажат леки магнитни свойства.
Въпрос: 10K злато се придържа ли към магнит?
10k златото не трябва да се придържа към магнит, въпреки че съдържа повече не-златни метали, отколкото по-високото каратско злато. Всяко силно магнитно привличане предполага, че парчето може да не е истинско.
В: Магнитни ли са златните пръстени?
Истинските златни пръстени не трябва да са магнитни. Ако златният ви пръстен се привлича към магнит, той може да е със златист или изработен от различни материали.
В: Магнитно ли е бялото злато?
Повечето бяло злато не е магнитно, но някои сплави, съдържащи никел, могат да покажат леки магнитни свойства.
