Dhahabu sio sumaku katika hali yake safi. Iliyoainishwa kama diamagnetic, hupunguza nguvu sumaku na haiwezi kugawanywa na mikondo ya umeme. Tabia hii inaonekana tu chini ya hali ya maabara iliyodhibitiwa.
Walakini, utafiti wa hivi karibuni unaonyesha mali za kufurahisha huko Nanoscale. Vikundi vidogo vya atomi za dhahabu vinaonyesha tabia ya paramagnetic, hufanya kama sumaku ndogo. Hali hii haifanyiki kwa asili kwa sababu ya wiani wa atomiki ya dhahabu. Kwa kuongeza, joto linaweza kuongeza mali hizi za siri za sumaku.
Wakati dhahabu inabaki isiyo ya sumaku katika hali za kila siku, tabia yake katika mizani na hali nyingi hutoa ufahamu wa kuvutia katika hali ngumu ya sumaku katika vifaa.
Sifa ya Magnetic ya Dhahabu
'Is.gold.magnetic ' na 'ni sumaku ya dhahabu au sio ' ni kati ya maswali yanayotafutwa mara nyingi juu ya mali ya dhahabu. Dhahabu (Alama ya AU, nambari ya atomiki 79) imevutia ubinadamu kwa milenia na hue yake ya manjano na mali ya kushangaza. Linapokuja suala la sumaku na dhahabu, wengi wanashangaa 'Je! Dhahabu inavutia sumaku ' au 'ni.gold.magnetic ' - jibu liko katika muundo wake wa kipekee wa atomiki.
Jibu la msingi
Kwa wale wanaouliza 'Je! Dhahabu inashikamana na sumaku ' au 'ni sumaku ya dhahabu ndio au hapana, ' hapa ndio jibu rahisi: Dhahabu safi sio ya sumaku. Haivutii wala haivutiwi na sumaku. Ikiwa unajiuliza juu ya mwingiliano wa 'Magnet Gold ' au ikiwa 'sumaku itachukua dhahabu, ' Kuelewa asili ya Dhahabu ya Dhahabu ni muhimu kuelewa tabia yake.
Maelezo ya kisayansi ya sumaku ya dhahabu
Kuelewa 'Magnetism ya Dhahabu ' inahitaji kuangalia muundo wake wa atomiki. Wakati watu wanauliza 'Je! Dhahabu itashikamana na sumaku ' au 'inaweza kuchukua dhahabu, ' jibu liko katika usanidi wa elektroniki wa dhahabu.
Muundo wa Atomiki ya Dhahabu
Tabia ya kipekee ya dhahabu inatokana na muundo wake wa atomiki. Na usanidi wa elektroni wa [xe] 4F⊃1; ⁴ 5d⊃1; ⁰ 6s⊃1;, dhahabu ina subshell ya 5D iliyojazwa kabisa na elektroni moja katika 6S orbital. Usanidi huu husababisha elektroni zisizo na malipo, ambazo kawaida huwajibika kwa mali ya sumaku katika vitu.
| Elektroni | idadi ya elektroni |
| 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 |
Diamagnetism katika dhahabu
Diamagnetism, mali iliyoonyeshwa na dhahabu, ni aina ya msingi ya sumaku ambayo vifaa vyote vinavyo kwa kiwango fulani. Katika vifaa vya diamagnetic, shamba za sumaku zinazozalishwa na mwendo wa elektroni wa orbital kufuta, na kusababisha kurudishwa dhaifu sana kwa uwanja wa nje wa sumaku.
Kulingana na utafiti uliochapishwa katika Jarida la Kemia ya Kimwili C (2008), nguvu ya nguvu ya dhahabu kwa 20 ° C ni takriban -3.44 × 10⁻⁵, inayoonyesha hali yake ya diamagnetic. Thamani hii mbaya inaashiria kuwa dhahabu dhaifu hupunguza shamba za sumaku, kinyume na kivutio kinachoonekana katika vifaa vya ferromagnetic.
Tabia katika uwanja wenye nguvu wa sumaku
Wakati dhahabu haiingiliani na sumaku, inaweza kuonyesha tabia ya kupendeza chini ya hali mbaya. Mnamo mwaka wa 2014, watafiti katika Chuo Kikuu cha Radboud Nijmegen walionyesha kuwa dhahabu inaweza kutolewa katika uwanja wenye nguvu wa nguvu kutokana na mali yake ya diamagnetic. Jaribio hili lilihitaji nguvu ya uwanja wa sumaku ya takriban 16 Tesla, yenye nguvu zaidi kuliko sumaku za kawaida za kaya (ambazo kawaida ni chini ya 1 Tesla).
Mambo yanayoathiri mali ya sumaku ya dhahabu
Usafi wa dhahabu
Usafi wa dhahabu huathiri sana tabia yake ya sumaku. Dhahabu safi (24 karat) inashikilia mali zake za diamagnetic mara kwa mara. Walakini, Gold ya Karat ya chini huanzisha vitu vingine ambavyo vinaweza kubadilisha majibu yake ya sumaku.
| Karat | Yaliyomo ya dhahabu | ya |
| 24k | 99.9% | Hakuna (dhahabu safi) |
| 22k | 91.7% | Fedha, shaba |
| 18K | 75.0% | Fedha, shaba, zinki |
| 14k | 58.3% | Fedha, shaba, zinki, nickel |
| 10k | 41.7% | Fedha, shaba, zinki, nickel |
Aloi za dhahabu na sumaku
Aloi za dhahabu, zinazotumika kawaida katika vito vya mapambo na matumizi ya viwandani, zinaweza kuonyesha mali tofauti za sumaku kulingana na muundo wao. Kwa mfano, aloi zingine nyeupe za dhahabu zilizo na nickel zinaweza kuonyesha kivutio kidogo cha sumaku. Utafiti uliochapishwa katika Bulletin ya Dhahabu (2014) uligundua kuwa aloi fulani za dhahabu-chuma zinaweza kuonyesha mali ya ferromagnetic kwenye joto la kawaida wakati yaliyomo ya chuma yanazidi asilimia 15 ya atomiki.
Tabia ya kiwango cha Nano
Maendeleo ya hivi karibuni katika nanotechnology yamefunua mali ya kushangaza ya sumaku katika nanoparticles za dhahabu. Utafiti wa 2004 uliochapishwa katika barua za ukaguzi wa mwili ulionyesha kuwa nanoparticles za dhahabu ndogo kuliko nanometers 2 kwa kipenyo zinaweza kuonyesha tabia ya ferromagnetic kwa joto chini ya 10 Kelvin. Ugunduzi huu unafungua uwezekano mpya wa dhahabu katika uwanja kama vile uhifadhi wa data na kompyuta ya kiasi.
Kujaribu sumaku ya dhahabu
Mtihani wa sumaku kwa dhahabu
Wakati sio dhahiri, mtihani rahisi wa sumaku unaweza kutoa ufahamu wa awali katika yaliyomo kwenye dhahabu ya bidhaa. Dhahabu safi haipaswi kuguswa na sumaku. Walakini, mtihani huu una mapungufu na haupaswi kutegemewa peke kwa uthibitisho.
Kutafsiri kivutio cha sumaku katika vitu vya dhahabu
Ikiwa kipengee cha dhahabu kinaonyesha kivutio cha sumaku, inaweza kuonyesha:
Uwepo wa uchafu wa ferromagnetic
Kuweka dhahabu juu ya chuma cha msingi wa sumaku
Aloi iliyo na maudhui muhimu yasiyo ya dhahabu
Ni muhimu kutambua kuwa aloi zingine halisi za dhahabu zinaweza kuonyesha mali ndogo ya sumaku, wakati vitu vingine bandia vinaweza kuwa visivyo.
Maana ya vitendo
Sekta ya vito vya mapambo
Sekta ya vito vya mapambo inaleta asili isiyo ya sumaku ya dhahabu kwa njia tofauti. Kulingana na Baraza la Dhahabu Ulimwenguni, karibu 50% ya mahitaji ya dhahabu ya ulimwengu hutoka kwa vito vya mapambo. Kuelewa mali ya sumaku ya aloi tofauti za dhahabu ni muhimu kwa udhibiti wa ubora na uthibitishaji katika tasnia hii.
Uthibitishaji wa Dhahabu
Uthibitishaji wa dhahabu wa kitaalam unajumuisha mbinu nyingi:
| Njia | wa kanuni | ya usahihi |
| Uchambuzi wa XRF | Vipimo tabia ya X-rays | Juu |
| Uwezo wa moto | Mgawanyo wa kemikali na uzani | Juu sana |
| Mvuto maalum | Kipimo cha wiani | Wastani |
| Upimaji wa asidi | Uchunguzi wa athari za kemikali | Wastani |
| Upimaji wa sumaku | Majibu ya sumaku | Chini (nyongeza) |
Maombi katika teknolojia
Tabia za kipekee za Dhahabu, pamoja na asili yake ya diamagnetic, hupata programu katika nyanja mbali mbali za kiteknolojia:
Elektroniki: Asili isiyo ya sumaku ya dhahabu hufanya iwe bora kwa vifaa katika vifaa vyenye nyeti ya shamba.
Kufikiria kwa matibabu: Nanoparticles za dhahabu zinachunguzwa kama mawakala wa kulinganisha wa mawazo ya resonance ya sumaku (MRI).
Kompyuta ya Quantum: Tabia ya kawaida ya sumaku ya nanoparticles ya dhahabu kwenye joto la chini inaweza kuwekwa kwa shughuli za kiasi (Qubit).
Hitimisho
Sifa ya sumaku ya dhahabu, au ukosefu wake, inatokana na muundo wake wa kipekee wa atomiki. Asili yake ya diamagnetic inaweka kando na metali zingine nyingi, inachangia mahali pake maalum katika vito vya mapambo, teknolojia, na utafiti wa kisayansi. Tunapoendelea kuchunguza dhahabu kwenye nanoscale na katika hali mbaya, tunaweza kufunua sehemu mpya za mwingiliano wake na uwanja wa sumaku, uwezekano wa kubadilisha matumizi yake katika teknolojia za baadaye.
Maswali yanayoulizwa mara kwa mara: Dhahabu na sumaku
Hapa kuna maswali saba yanayoulizwa juu ya mali ya sumaku ya dhahabu, pamoja na majibu wazi na mafupi:
Swali: Je! Dhahabu safi ya dhahabu?
Hapana, dhahabu safi sio sumaku. Imeainishwa kama nyenzo ya diamagnetic, ambayo inamaanisha kuwa inadhoofishwa na shamba la sumaku.
Swali: Je! Sumaku inaweza kushikamana na vito vya dhahabu?
Kwa ujumla, hapana. Ikiwa sumaku inashikamana na vito vyako vya 'dhahabu', ina uwezekano mkubwa wa metali zingine au inaweza kuwa dhahabu kabisa.
Swali: Kwa nini dhahabu sio sumaku?
Dhahabu sio sumaku kwa sababu ya muundo wake wa atomiki. Haina elektroni zisizo na malipo kwenye ganda lake la nje, ambalo ni muhimu kwa tabia ya ferromagnetic.
Swali: Je! Dhahabu inaweza kuwa ya sumaku chini ya hali yoyote?
Ndio, chini ya hali mbaya. Nanoparticles za dhahabu zinaweza kuonyesha mali ya sumaku kwa joto la chini sana (chini ya 10 Kelvin) au mbele ya uwanja wenye nguvu sana wa sumaku.
Swali: Je! Karat ya dhahabu inaathiri mali yake ya sumaku?
Ndio, moja kwa moja. Dhahabu ya Karat ya chini ina metali zisizo za dhahabu, ambazo zinaweza kuanzisha mali ndogo ya sumaku kulingana na metali za kueneza zinazotumiwa.
Swali: Je! Mtihani wa sumaku ni njia ya kuaminika ya kuamua ikiwa kitu ni dhahabu halisi?
Hapana, sio ya kuaminika kabisa. Wakati inaweza kuonyesha uwepo wa metali za sumaku, vitu vingine vya dhahabu bandia pia havina sumaku. Inapaswa kutumiwa kwa kushirikiana na njia zingine za upimaji.
Swali: Je! Kuna matumizi yoyote ya asili ya dhahabu isiyo ya sumaku?
Ndio. Mali isiyo ya sumaku ya dhahabu hufanya iwe muhimu katika umeme, haswa katika vifaa nyeti kwa kuingiliwa kwa sumaku. Ni muhimu pia katika implants za matibabu na vyombo fulani vya kisayansi.
Swali: Je! Dhahabu halisi ya dhahabu?
Hapana, dhahabu safi kamwe sio sumaku. Ikiwa bidhaa yako ya dhahabu inavutia sumaku, inaweza kuwa sio dhahabu ya kweli.
Swali: Je! Dhahabu inashikamana na sumaku?
Hapana, dhahabu halisi haishikamani na sumaku. Hii ni kweli kwa usafi wote wa dhahabu safi.
Swali: Je! Magnetic ya dhahabu 14 ya karat?
Kwa ujumla, dhahabu 14k haipaswi kuwa ya sumaku. Walakini, aloi zingine 14 za dhahabu nyeupe zilizo na nickel zinaweza kuonyesha mali ndogo ya sumaku.
Swali: Je! Dhahabu ya 10k inashikamana na sumaku?
Dhahabu ya 10K haifai kushikamana na sumaku, ingawa ina metali zisizo za dhahabu kuliko dhahabu ya juu ya karat. Kivutio chochote cha nguvu cha sumaku kinaonyesha kipande hicho kinaweza kuwa sio cha kweli.
Swali: Je! Pete za dhahabu ni za sumaku?
Pete za dhahabu za kweli hazipaswi kuwa na sumaku. Ikiwa pete yako ya dhahabu inavutia sumaku, inaweza kuwa na dhahabu-iliyowekwa au kufanywa kwa vifaa tofauti.
Swali: Je! Nyeupe ya dhahabu?
Dhahabu nyeupe nyingi sio ya sumaku, lakini aloi zingine zilizo na nickel zinaweza kuonyesha mali ndogo ya sumaku.
