Pytanie o to, czy złoto reaguje na działanie magnesu, pojawia się zaskakująco często. Jest to kwestia istotna nie tylko dla osób zainteresowanych fizyką, ale także dla kolekcjonerów biżuterii czy poszukiwaczy skarbów. Odpowiedź jest prosta i jednoznaczna. Czyste złoto nie jest przyciągane przez magnes. Dlaczego tak się dzieje? Złoto należy do grupy materiałów zwanych diamagnetykami, które charakteryzują się brakiem reakcji na pole magnetyczne.
Diamagnetyki to substancje, które mają wszystkie elektrony sparowane, co sprawia, że nie mogą wytworzyć własnego pola magnetycznego. Po przyłożeniu magnesu do złotej sztabki lub biżuterii z czystego złota, nie zaobserwujemy żadnego ruchu czy przyciągania. To jedna z metod stosowanych do wstępnej weryfikacji autentyczności złota.
Jednak sprawa komplikuje się nieco, gdy mówimy o biżuterii złotej. Nie zawsze brak reakcji na magnes oznacza, że mamy do czynienia z czystym złotem. Złoto w czystej postaci (24 karaty) jest bardzo miękkie i podatne na odkształcenia. Z tego powodu często łączy się je z innymi metalami, tworząc stopy.
Jak działa magnes?
Magnesy to obiekty, które wytwarzają wokół siebie pole magnetyczne oddziałujące na poruszające się ładunki elektryczne. Ich działanie opiera się na uporządkowanych ruchach elektronów wewnątrz materiału. Każdy magnes posiada dwa bieguny – północny (N) i południowy (S).
Bieguny magnetyczne rządzą się prostą zasadą. Przeciwne bieguny się przyciągają. Jednakowe bieguny się odpychają. Ta zasada jest fundamentem działania wszystkich magnesów, niezależnie od ich rodzaju czy zastosowania.
Siła magnetyczna jest najsilniejsza przy biegunach magnesu. Słabnie ona wraz z odległością od magnesu. Jest to ważna właściwość, która determinuje praktyczne zastosowania magnesów w różnych dziedzinach życia i technologii.
Magnesy przyciągają tylko niektóre materiały. Są to przede wszystkim metale ferromagnetyczne, takie jak żelazo, nikiel czy kobalt. Dzięki specyficznej strukturze atomowej, te substancje mogą tworzyć własne domeny magnetyczne, które reagują na zewnętrzne pole magnetyczne.
Jakie metale przyciąga magnes?
Lista metali przyciąganych przez magnes jest dość ograniczona. Najsilniej reagują materiały ferromagnetyczne. Do najczęściej przyciąganych metali należą: żelazo, nikiel i kobalt. To podstawowe metale, które reagują na pole magnetyczne.
Oprócz tych podstawowych, magnes przyciąga również rzadsze pierwiastki, takie jak neodym, gadolin, dysproz, holm, erb, samaryt i terb. Są to mniej znane, ale równie magnetyczne metale.
Z drugiej strony, istnieje wiele metali, które nie reagują na magnes. Należą do nich metale szlachetne jak złoto i srebro. Również metale kolorowe, takie jak miedź, cynk, aluminium, ołów, nie są przyciągane przez magnesy.
Warto wiedzieć, że biżuteria ze złota niższych prób (np. 333 czy 585) może wykazywać słabą reakcję na silne magnesy. Dzieje się tak, ponieważ zawiera ona inne metale, które mogą reagować magnetycznie. Próba złota wskazuje, ile jednostek czystego kruszcu przypada na 1000 jednostek masy stopu.
Dla osób zainteresowanych poszukiwaniem monet monet w ziemi czy innych metalowych przedmiotów w ziemi, warto zaznaczyć, że magnes nie jest najlepszym narzędziem. Większość cennych monet wykonana jest ze stopów zawierających metale niemagnetyczne. W takim przypadku znacznie lepszym rozwiązaniem będzie profesjonalny wykrywacz metali. Urządzenia takie posiadają funkcję dyskryminacji, która pozwala rozróżniać różne rodzaje metali pod ziemią i ignorować niepożądane znaleziska, takie jak kapsle czy gwoździe.
Magnes neodymowy – zastosowanie w domu
Magnesy neodymowe to wyjątkowo silne magnesy wykonane z mieszaniny neodymu, żelaza i boru (NdFeB). Charakteryzują się one znacznie większą siłą przyciągania niż tradycyjne magnesy ferrytowe. Magnes neodymowy może utrzymać ciężar wielokrotnie przewyższający jego własną masę.
W gospodarstwie domowym magnesy neodymowe znajdują liczne zastosowania. Mogą służyć do mocowania notatek i zdjęć na tablicach magnetycznych. Ich siła sprawia, że utrzymają nawet grubsze kartki czy kilka warstw papieru.
Magnesy neodymowe świetnie sprawdzają się również jako organizery. Można je wykorzystać do porządkowania narzędzi, przyborów kuchennych czy akcesoriów biurowych. Zamocowane na ścianie lub pod szafką, mogą utrzymać metalowe przedmioty, oszczędzając miejsce w szufladach.
Warto pamiętać, że magnesy neodymowe są wrażliwe na wysokie temperatury. Przy około 80 stopniach Celsjusza mogą zacząć tracić swoje właściwości magnetyczne. Należy więc unikać umieszczania ich w miejscach bezpośrednio narażonych na działanie wysokiej temperatury.
Ciekawą właściwością magnesów neodymowych jest ich długa żywotność. W optymalnych warunkach mogą one zachowywać swoje właściwości magnetyczne przez kilkadziesiąt lat, tracąc zaledwie około 1% swojej mocy co 10 lat.
Podsumowując, złoto w czystej postaci nie reaguje na magnes ze względu na swoje diamagnetyczne właściwości. Jednak złoto w biżuterii często występuje w stopach z innymi metalami, które mogą wykazywać słabe właściwości magnetyczne. Magnesy, szczególnie te neodymowe, mają wiele praktycznych zastosowań, ale do poszukiwania cennych przedmiotów lepiej zastosować wykrywacz metali. Znajomość właściwości magnetycznych różnych metali może być przydatna w wielu sytuacjach codziennego życia, od weryfikacji autentyczności biżuterii po organizację przestrzeni domowej.
