कोई भी बच्चा जानता है कि धातुएं चुम्बक की ओर आकर्षित होती हैं। आखिरकार, वे अक्सर रेफ्रिजरेटर के धातु के दरवाजे पर चुंबक या एक विशेष बोर्ड पर चुंबक वाले अक्षरों को लटकाते थे। हालांकि, अगर आप एक चम्मच को चुंबक से जोड़ते हैं, तो कोई आकर्षण नहीं होगा। लेकिन चम्मच भी धातु है, फिर ऐसा क्यों होता है? तो आइए जानें कि कौन सी धातु चुंबकीय नहीं हैं।
वैज्ञानिक दृष्टिकोण
यह निर्धारित करने के लिए कि कौन सी धातु चुंबकित नहीं हैं, आपको यह पता लगाना होगा कि सामान्य रूप से सभी धातुएं चुंबक और चुंबकीय क्षेत्र से कैसे संबंधित हो सकती हैं। अनुप्रयुक्त चुंबकीय क्षेत्र के संबंध में, सभी पदार्थ प्रतिचुम्बक, अनुचुम्बक और लौहचुम्बक में विभाजित हैं।
प्रत्येक परमाणु में एक धनावेशित नाभिक और ऋणावेशित इलेक्ट्रॉन होते हैं। वे लगातार गतिमान हैं, जो एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है। एक परमाणु के इलेक्ट्रॉनों के चुंबकीय क्षेत्र उनके आंदोलन की दिशा के आधार पर एक दूसरे को सुदृढ़ या नष्ट कर सकते हैं। इसके अलावा, उन्हें मुआवजा दिया जा सकता हैहोना:
- नाभिक के सापेक्ष इलेक्ट्रॉनों की गति के कारण चुंबकीय क्षण कक्षीय होते हैं।
- इलेक्ट्रॉनों के अपने अक्ष के चारों ओर घूमने के कारण चुंबकीय क्षण - स्पिन।
यदि सभी चुंबकीय क्षण शून्य के बराबर हों, तो पदार्थ को प्रतिचुम्बक कहा जाता है। यदि केवल स्पिन क्षणों की भरपाई की जाती है - पैरामैग्नेट्स को। यदि खेतों को मुआवजा नहीं दिया जाता है - फेरोमैग्नेट को।
पैरामैग्नेट्स और फेरोमैग्नेट
उस स्थिति पर विचार करें जब पदार्थ के प्रत्येक परमाणु का अपना चुंबकीय क्षेत्र हो। ये क्षेत्र बहुआयामी हैं और एक दूसरे की क्षतिपूर्ति करते हैं। यदि ऐसे पदार्थ के बगल में एक चुंबक रखा जाता है, तो क्षेत्र एक दिशा में उन्मुख होंगे। पदार्थ में एक चुंबकीय क्षेत्र, एक सकारात्मक और एक नकारात्मक ध्रुव होगा। तब पदार्थ चुंबक की ओर आकर्षित होगा और स्वयं को चुंबकित किया जा सकता है, अर्थात यह अन्य धातु की वस्तुओं को आकर्षित करेगा। इसलिए, उदाहरण के लिए, आप घर पर स्टील पेपर क्लिप को चुम्बकित कर सकते हैं। प्रत्येक में एक ऋणात्मक और एक धनात्मक ध्रुव होगा, और एक चुंबक पर पेपर क्लिप की एक पूरी श्रृंखला को लटकाना भी संभव होगा। ऐसे पदार्थों को अनुचुम्बकीय कहते हैं।
फेरोमैग्नेट पदार्थों का एक छोटा समूह है जो चुम्बक की ओर आकर्षित होता है और कमजोर क्षेत्र में भी आसानी से चुम्बकित हो जाता है।
डायमैग्नेट
डायमैग्नेट में, प्रत्येक परमाणु के अंदर चुंबकीय क्षेत्र की भरपाई की जाती है। इस मामले में, जब किसी पदार्थ को चुंबकीय क्षेत्र में पेश किया जाता है, तो क्षेत्र की क्रिया के तहत इलेक्ट्रॉनों की गति को इलेक्ट्रॉनों की उचित गति में जोड़ा जाएगा। इलेक्ट्रॉनों की इस गति का कारण होगाअतिरिक्त धारा, जिसका चुंबकीय क्षेत्र बाहरी क्षेत्र के विरुद्ध निर्देशित होगा। इसलिए, हीरा चुंबक पास के चुंबक से कमजोर रूप से पीछे हट जाएगा।
इसलिए, यदि हम इस प्रश्न पर पहुंचें कि वैज्ञानिक दृष्टिकोण से कौन सी धातु चुंबकीय नहीं है, तो इसका उत्तर प्रतिचुंबकीय होगा।
मेंडेलीव के तत्वों की आवधिक प्रणाली में पैरामैग्नेट और हीरामैग्नेट का वितरण
साधारण पदार्थों के चुंबकीय गुण समय-समय पर तत्व की क्रम संख्या में वृद्धि के साथ बदलते रहते हैं।
जो पदार्थ चुम्बक (डायमैग्नेट) की ओर आकर्षित नहीं होते हैं, वे मुख्य रूप से अल्प अवधि में स्थित होते हैं - 1, 2, 3. कौन सी धातुएँ चुम्बकित नहीं होती हैं? ये लिथियम और बेरिलियम हैं, जबकि सोडियम, मैग्नीशियम और एल्यूमीनियम को पहले से ही पैरामैग्नेटिक के रूप में वर्गीकृत किया गया है।
चुंबक (पैरामैग्नेट) की ओर आकर्षित होने वाले पदार्थ मुख्य रूप से मेंडेलीव की आवर्त प्रणाली की लंबी अवधि में स्थित होते हैं - 4, 5, 6, 7.
हालांकि, प्रत्येक लंबी अवधि में अंतिम 8 तत्व भी हीरा चुंबक हैं।
इसके अलावा, तीन तत्व हैं - कार्बन, ऑक्सीजन और टिन, जिनके चुंबकीय गुण अलग-अलग एलोट्रोपिक संशोधनों के लिए भिन्न होते हैं।
इसके अलावा, 25 और रासायनिक तत्वों के नाम हैं, जिनके चुंबकीय गुणों को उनकी रेडियोधर्मिता और तेजी से क्षय या संश्लेषण में कठिनाई के कारण स्थापित नहीं किया जा सका।
लैंथेनाइड्स और एक्टिनाइड्स (ये सभी धातु हैं) के चुंबकीय गुण अनियमित रूप से बदलते हैं। इनमें परा- और प्रतिचुम्बक दोनों हैं।
वे विशेष चुंबकीय रूप से आदेशित पदार्थ उत्पन्न करते हैं - क्रोमियम, मैंगनीज, लोहा, कोबाल्ट, निकल,जिनके गुण अनियमित रूप से बदलते हैं।
कौन सी धातु चुंबकीय नहीं हैं: सूची
फेरोमैग्नेटिक्स, यानी धातुएं जो अच्छी तरह से चुंबकित होती हैं, प्रकृति में केवल 9 होती हैं। ये लोहा, कोबाल्ट, निकल, उनके मिश्र और यौगिक, साथ ही छह लैंथेनाइड धातुएं हैं: गैडोलीनियम, टेरबियम, डिस्प्रोसियम, होल्मियम, एर्बियम और थुलियम।
धातुएँ जो केवल बहुत मजबूत चुम्बकों (पैरामैग्नेट्स) की ओर आकर्षित होती हैं: एल्यूमीनियम, तांबा, प्लेटिनम, यूरेनियम।
चूँकि रोज़मर्रा की ज़िंदगी में इतने बड़े चुम्बक नहीं हैं जो एक पैरामैग्नेट को आकर्षित करते हैं, और कोई लैंथेनाइड धातु नहीं हैं, हम सुरक्षित रूप से कह सकते हैं कि लोहा, कोबाल्ट, निकल और उनके मिश्र धातुओं को छोड़कर सभी धातुएँ नहीं होंगी चुम्बकों के प्रति आकर्षित।
तो, कौन सी धातु चुंबक के लिए चुंबकीय नहीं है:
- पैरामैग्नेट: एल्युमिनियम, प्लेटिनम, क्रोमियम, मैग्नीशियम, टंगस्टन;
- हीरा चुंबक: तांबा, सोना, चांदी, जस्ता, पारा, कैडमियम, जिरकोनियम।
सामान्य तौर पर हम कह सकते हैं कि लौह धातुएं चुंबक की ओर आकर्षित होती हैं, अलौह धातुएं नहीं।
अलॉय की बात करें तो आयरन एलॉय मैग्नेटिक होते हैं। इनमें मुख्य रूप से स्टील और कच्चा लोहा शामिल हैं। कीमती सिक्कों को भी चुंबक की ओर आकर्षित किया जा सकता है, क्योंकि वे शुद्ध अलौह धातु से नहीं बने होते हैं, बल्कि एक मिश्र धातु से बने होते हैं जिसमें फेरोमैग्नेट की थोड़ी मात्रा हो सकती है। लेकिन शुद्ध अलौह धातु से बने गहने चुंबक की ओर आकर्षित नहीं होंगे।
कौन सी धातुएं जंग या चुम्बकित नहीं करती हैं? ये साधारण खाद्य ग्रेड स्टेनलेस स्टील, सोने और चांदी की वस्तुएं हैं।
