Vàng không phải là từ tính ở dạng tinh khiết của nó. Được phân loại là diamag từ, nó đẩy lùi nam châm yếu và không thể được từ hóa bằng dòng điện. Hành vi này chỉ có thể quan sát được trong điều kiện phòng thí nghiệm có kiểm soát.
Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây cho thấy các đặc tính hấp dẫn tại nano. Các cụm nhỏ của các nguyên tử vàng thể hiện hành vi thuận từ, hoạt động như nam châm thu nhỏ. Hiện tượng này không xảy ra tự nhiên do mật độ nguyên tử của vàng. Ngoài ra, nhiệt có thể tăng cường các tính chất từ ẩn này.
Mặc dù vàng vẫn không từ tính trong các kịch bản hàng ngày, hành vi của nó ở quy mô và điều kiện cực đoan cung cấp những hiểu biết hấp dẫn về bản chất phức tạp của từ tính trong vật liệu.
Tính chất từ tính của vàng
'Is.gold.Mag từ ' và 'là từ tính vàng hoặc không ' là một trong những câu hỏi được tìm kiếm thường xuyên nhất về các thuộc tính của vàng. Vàng (Biểu tượng AU, số nguyên tử 79) đã mê hoặc nhân loại trong nhiều thiên niên kỷ với màu vàng bóng bẩy và các đặc tính đáng chú ý. Khi nói đến từ tính và vàng, nhiều người tự hỏi 'Vàng thu hút Magnet ' hoặc 'is.gold.Mag từ ' - câu trả lời nằm trong cấu trúc nguyên tử độc đáo của nó.
Câu trả lời cơ bản
Đối với những người hỏi 'Vàng có dính vào nam châm ' hoặc 'là từ từ vàng có hoặc không, ' Đây là câu trả lời đơn giản: Vàng nguyên chất không phải là từ tính. Nó không thu hút cũng không bị thu hút bởi nam châm. Cho dù bạn đang tự hỏi về 'Magnet Gold ' Tương tác hay nếu 'sẽ là một nam châm nhận vàng, ' Hiểu bản chất diamag từ của vàng là chìa khóa để hiểu hành vi của nó.
Giải thích khoa học về từ tính của vàng
Hiểu 'Từ tính vàng ' đòi hỏi phải xem xét cấu trúc nguyên tử của nó. Khi mọi người hỏi 'Will Gold dính vào nam châm ' hoặc 'có thể nam châm nhận vàng, ' Câu trả lời nằm trong cấu hình điện tử của Gold.
Cấu trúc nguyên tử của vàng
Hành vi từ tính độc đáo của vàng bắt nguồn từ cấu trúc nguyên tử của nó. Với cấu hình electron của [XE] 4F⊃1; ⁴ 5D⊃1; ⁰ 6S⊃1 ;, Vàng có một vỏ bọc 5D được lấp đầy hoàn toàn và một electron duy nhất trong quỹ đạo 6S. Cấu hình này dẫn đến không có các electron không ghép đôi, thường chịu trách nhiệm cho các tính chất từ tính trong các phần tử. Số
| lượng electron | của các electron |
| 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 bằng vàng
Diamagnetism, tài sản được trưng bày bởi vàng, là một hình thức từ tính cơ bản mà tất cả các vật liệu sở hữu ở một mức độ nào đó. Trong các vật liệu diamag từ, các từ trường được tạo ra bởi chuyển động điện tử quỹ đạo bị hủy bỏ, dẫn đến một lực đẩy rất yếu đối với các từ trường bên ngoài.
Theo nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Hóa học Vật lý C (2008), độ mẫn cảm từ thể tích của vàng ở 20 ° C xấp xỉ -3,44 × 10⁻⁵, cho thấy bản chất diamag từ của nó. Giá trị tiêu cực này biểu thị rằng vàng yếu đẩy các từ trường, trái với sự hấp dẫn được thấy trong vật liệu sắt từ.
Hành vi trong từ trường mạnh mẽ
Mặc dù vàng không tương tác thông thường với nam châm, nhưng nó có thể thể hiện hành vi thú vị trong điều kiện khắc nghiệt. Vào năm 2014, các nhà nghiên cứu tại Đại học Radboud Nijmegen đã chứng minh rằng vàng có thể được đánh dấu trong một từ trường mạnh mẽ do các đặc tính từ tính của nó. Thí nghiệm này đòi hỏi một cường độ từ trường khoảng 16 Tesla, mạnh hơn nhiều so với nam châm hộ gia đình thông thường (thường dưới 1 Tesla).
Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất từ tính của vàng
Độ tinh khiết của vàng
Độ tinh khiết của vàng ảnh hưởng đáng kể đến hành vi từ tính của nó. Vàng nguyên chất (24 karat) duy trì tính chất diamag từ của nó một cách nhất quán. Tuy nhiên, vàng karat thấp hơn giới thiệu các yếu tố khác có thể thay đổi phản ứng từ tính của nó.
| karat | Hàm lượng vàng | kim loại hợp kim điển hình |
| 24K | 99,9% | Không (vàng nguyên chất) |
| 22k | 91,7% | Bạc, đồng |
| 18k | 75,0% | Bạc, đồng, kẽm |
| 14k | 58,3% | Bạc, đồng, kẽm, niken |
| 10k | 41,7% | Bạc, đồng, kẽm, niken |
Hợp kim và từ tính vàng
Hợp kim vàng, thường được sử dụng trong các ứng dụng trang sức và công nghiệp, có thể thể hiện các tính chất từ tính khác nhau tùy thuộc vào thành phần của chúng. Ví dụ, một số hợp kim vàng trắng chứa niken có thể hiển thị điểm thu hút từ tính nhẹ. Một nghiên cứu được công bố trên Bản tin vàng (2014) cho thấy một số hợp kim sắt vàng nhất định có thể thể hiện các đặc tính sắt từ ở nhiệt độ phòng khi hàm lượng sắt vượt quá 15 phần trăm nguyên tử.
Hành vi quy mô nano
Những tiến bộ gần đây trong công nghệ nano đã tiết lộ các đặc tính từ tính đáng ngạc nhiên trong các hạt nano vàng. Một nghiên cứu năm 2004 được công bố trên các thư đánh giá vật lý đã chứng minh rằng các hạt nano vàng nhỏ hơn 2 nanomet đường kính có thể biểu hiện hành vi sắt từ ở nhiệt độ dưới 10 kelvin. Discovery này mở ra các khả năng mới cho vàng trong các lĩnh vực như lưu trữ dữ liệu và điện toán lượng tử.
Kiểm tra từ tính của vàng
Kiểm tra nam châm cho vàng
Mặc dù không dứt khoát, một bài kiểm tra nam châm đơn giản có thể cung cấp những hiểu biết ban đầu về nội dung vàng của một vật phẩm. Vàng nguyên chất không nên phản ứng với nam châm. Tuy nhiên, thử nghiệm này có những hạn chế và không nên dựa vào xác thực.
Diễn giải sự hấp dẫn từ tính trong các mặt hàng vàng
Nếu một mặt hàng vàng cho thấy sự hấp dẫn từ tính, nó có thể chỉ ra:
Sự hiện diện của tạp chất sắt từ
Vàng mạ trên kim loại cơ bản từ tính
Một hợp kim có nội dung không vàng quan trọng
Điều quan trọng cần lưu ý là một số hợp kim vàng đích thực có thể hiển thị các tính chất từ tính nhẹ, trong khi một số vật phẩm giả có thể không từ tính.
Ý nghĩa thực tế
Ngành công nghiệp trang sức
Ngành công nghiệp trang sức tận dụng bản chất phi từ tính của vàng theo nhiều cách khác nhau. Theo Hội đồng Vàng Thế giới, khoảng 50% nhu cầu vàng toàn cầu đến từ đồ trang sức. Hiểu các tính chất từ tính của các hợp kim vàng khác nhau là rất quan trọng để kiểm soát và xác thực chất lượng trong ngành này.
Xác minh vàng
Xác minh vàng chuyên nghiệp liên quan đến nhiều kỹ thuật:
| phương pháp | tắc | Độ chính xác nguyên |
| Phân tích XRF | Các biện pháp X-quang đặc trưng | Cao |
| Xét nghiệm lửa | Tách hóa học và cân | Rất cao |
| Trọng lượng riêng | Đo mật độ | Vừa phải |
| Kiểm tra axit | Quan sát phản ứng hóa học | Vừa phải |
| Kiểm tra từ tính | Phản ứng từ tính | Thấp (bổ sung) |
Ứng dụng trong công nghệ
Các thuộc tính độc đáo của vàng, bao gồm cả bản chất diamag từ của nó, tìm các ứng dụng trong các lĩnh vực công nghệ khác nhau:
Điện tử: Bản chất phi từ tính của vàng làm cho nó lý tưởng cho các thành phần trong các thiết bị nhạy cảm từ trường.
Hình ảnh y tế: Các hạt nano vàng đang được khám phá dưới dạng các tác nhân tương phản cho hình ảnh cộng hưởng từ (MRI).
Điện toán lượng tử: Các tính chất từ tính bất thường của các hạt nano vàng ở nhiệt độ thấp có khả năng được khai thác cho các hoạt động bit lượng tử (qubit).
Phần kết luận
Tính chất từ tính của vàng, hoặc thiếu nó, xuất phát từ cấu trúc nguyên tử duy nhất của nó. Bản chất diamag từ của nó làm cho nó khác biệt với nhiều kim loại khác, góp phần vào vị trí đặc biệt của nó trong trang sức, công nghệ và nghiên cứu khoa học. Khi chúng tôi tiếp tục khám phá vàng tại nano và trong điều kiện khắc nghiệt, chúng tôi có thể phát hiện ra các khía cạnh mới của sự tương tác của nó với các từ trường, có khả năng cách mạng hóa việc sử dụng nó trong các công nghệ trong tương lai.
Câu hỏi thường gặp: vàng và từ tính
Dưới đây là bảy câu hỏi thường được hỏi về tính chất từ tính của vàng, cùng với câu trả lời rõ ràng và súc tích:
Q: Từ tính vàng nguyên chất?
Không, vàng nguyên chất không phải là từ tính. Nó được phân loại là một vật liệu diamag từ, có nghĩa là nó bị đẩy lùi một cách yếu đuối bởi các từ trường.
Q: Một nam châm có thể dính vào đồ trang sức bằng vàng?
Nói chung, không. Nếu một nam châm dính vào đồ trang sức 'Gold ' của bạn, nó có thể chứa một lượng đáng kể các kim loại khác hoặc có thể không phải là vàng.
Q: Tại sao không phải là từ tính vàng?
Vàng không phải là từ tính vì cấu trúc nguyên tử của nó. Nó không có các electron không ghép đôi trong lớp vỏ ngoài của nó, cần thiết cho hành vi sắt từ.
Q: Vàng có thể trở thành từ tính trong bất kỳ trường hợp nào không?
Vâng, trong điều kiện khắc nghiệt. Các hạt nano vàng có thể thể hiện các tính chất từ tính ở nhiệt độ rất thấp (dưới 10 Kelvin) hoặc với sự hiện diện của các từ trường cực kỳ mạnh.
Q: Karat của vàng có ảnh hưởng đến tính chất từ tính của nó không?
Vâng, gián tiếp. Vàng karat thấp hơn chứa nhiều kim loại không vàng hơn, có thể giới thiệu các tính chất từ tính nhẹ tùy thuộc vào các kim loại hợp kim được sử dụng.
H: Có phải kiểm tra nam châm là một cách đáng tin cậy để xác định xem có gì là vàng thật không?
Không, nó không hoàn toàn đáng tin cậy. Mặc dù nó có thể chỉ ra sự hiện diện của kim loại từ tính, một số vật phẩm vàng giả cũng không từ tính. Nó nên được sử dụng cùng với các phương pháp thử nghiệm khác.
Q: Có bất kỳ ứng dụng thực tế nào có tính chất phi từ tính của vàng không?
Đúng. Thuộc tính phi từ tính của vàng làm cho nó hữu ích trong các thiết bị điện tử, đặc biệt là trong các thiết bị nhạy cảm với nhiễu từ. Nó cũng có giá trị trong cấy ghép y tế và một số dụng cụ khoa học.
Q: Từ tính vàng thật?
Không, vàng nguyên chất không bao giờ là từ tính. Nếu vật phẩm vàng của bạn thu hút vào một nam châm, nó có thể không phải là vàng chính hãng.
Q: Vàng có dính vào nam châm không?
Không, vàng đích thực không dính vào nam châm. Điều này đúng với tất cả các độ tinh khiết của vàng nguyên chất.
Q: Có phải 14 Karat Gold từ tính?
Nói chung, vàng 14K không nên có từ tính. Tuy nhiên, một số hợp kim vàng trắng 14K có chứa niken có thể hiển thị các tính chất từ tính nhẹ.
Q: 10k vàng dính vào nam châm?
10k vàng không nên dính vào nam châm, mặc dù nó chứa nhiều kim loại không vàng hơn vàng karat cao hơn. Bất kỳ điểm thu hút từ tính mạnh mẽ nào cho thấy tác phẩm có thể không chính hãng.
Q: Vòng vàng có từ tính không?
Nhẫn vàng chính hãng không nên là từ tính. Nếu vòng vàng của bạn thu hút vào một nam châm, nó có thể được mạ vàng hoặc làm bằng các vật liệu khác nhau.
Q: Có phải từ từ vàng trắng?
Hầu hết vàng trắng không phải là từ tính, nhưng một số hợp kim có chứa niken có thể hiển thị các tính chất từ tính nhẹ.
