Mitkä aineet ovat ferromagneettisia?

Mitä ferromagneettinen tarkoittaa?

Ainetta kutsutaan ferromagneettiseksi, kun magneetti vetää sitä puoleensa. Tyypillisiä ferromagneettisia materiaaleja ovat rauta, nikkeli ja koboltti. On huomattava, etteivät kaikki metallit ole ferromagneettisia. Esimerkiksi kupari, sinkki ja kulta eivät ole ferromagneettisia. Ne eivät siis tartu magneetteihin.

Sisällysluettelo

Erot ferromagneettisen ja magneettisen välillä

Käsitteitä „ferromagneettinen“ ja „magneettinen“ käytetään usein synonyymeinä, vaikka tämä ei ole oikein. Esinettä kutsutaan ferromagneettiseksi, jos magneetti tarttuu siihen. Jos esimerkiksi magneetti tarttuu teräshyllyyn, hyllyä kutsutaan ferromagneettiseksi. Arkikielessä tällaisessa tapauksessa puhutaan virheellisesti magneettisesta pinnasta.

Esinettä voidaan kutsua magneettiseksi vain silloin, kun se käyttäytyy itse magneetin tavoin.

Mitkä aineet ovat ferromagneettisia? Tai: Mitä magneetti vetää puoleensa?

Magneetit vetävät puoleensa vain tiettyjä materiaaleja. Kolme tunnetuinta ferromagneettista ainetta ovat:

Rauta (Fe)
Koboltti (Co)
ja nikkeli (Ni)

Myös jotkin harvinaisten maametallien metallit ovat ferromagneettisia, mutta vain huomattavasti alhaisemmissa lämpötiloissa. Huoneenlämmössä ne ovat enää paramagneettisia. Tämä tarkoittaa, että magneetti vetää niitä puoleensa vain hyvin heikosti. Näitä metalleja ovat:

Dysprosium (Dy)
Erbium (Er)
Gadolinium (Gd)
Holmium (Ho)
Terbium (Tb)

Ekskursio: diamagneettiset ja paramagneettiset aineet

Ferromagneettisten materiaalien lisäksi on olemassa myös diamagneettisia ja paramagneettisia. Sekä diamagneettisille että paramagneettisille aineille on ensisijaisesti ominaista, etteivät ne tartu magneetteihin. Diamagneettiset aineet hylkivät magneetteja hyvin heikosti. Paramagneettiset aineet puolestaan vetäytyvät heikosti magneettien puoleen.

Jos aihe kiinnostaa, löydät magnetismin sanastostamme kattavaa tietoa aiheesta Diamagnetismus, Paramagnetismus und Ferromagnetismus. Jos olet yleisesti kiinnostunut lisätiedoista magnetismista, suosittelemme Magnetismus-Glossar.

Mitkä aineet ovat ferromagneettisia ja mitkä eivät?

Tässä osiossa käsittelemme, mitkä aineet ovat ferromagneettisia ja selitämme lyhyesti niiden ominaisuudet. Lisäksi luettelemme pinnat, joihin magneetit eivät tartu, ja kerromme syyt tähän. Täältä löydätte myös vinkkejä aitouden tarkistamiseen sekä mielenkiintoisia videoita, jotka havainnollistavat eri aineiden vaikutuksia.

Ovatko kulta tai hopea ferromagneettisia?

Ei, kulta ja hopea eivät ole ferromagneettisia – tämä tarkoittaa, että magneetit eivät vedä näitä kahta metallia puoleensa. Kulta ja hopea kuuluvat diamagneettisiin aineisiin. Tämä tarkoittaa, että ne hylkivät magneetteja heikosti. Magneetit eivät siis missään tapauksessa tartu kultaan tai hopeaan. Jos magneetti kuitenkin tarttuu kultaharkkoon, voit olla varma, että harkko on sekoittunut ferromagneettisiin metalleihin. Tästä syystä magneetit ovat käytännöllisiä apuvälineitä kullan ja hopean aitouden tarkistuksessa.

Asiakasprojektissamme „Kultaharkkotesti“ näytetään yksityiskohtaisesti, miten voit tarkistaa kullan aitouden.

Onko alumiini ferromagneettinen?

Alumiini kuuluu paramagneettisiin metalleihin. Tämä tarkoittaa, että magneetti vetää sitä puoleensa vain heikosti. Vetovoima on niin vähäinen, että voisi luulla, etteivät magneetit vaikuta alumiiniin lainkaan. Kuitenkin magneeteilla on vaikutusta alumiiniin, kuten alla olevasta videosta käy ilmi.

Asiakasprojekteistamme löydätte muuten kolme mielenkiintoista koetta, joissa käytetään alumiinia ja magneetteja:

Onko kupari ferromagneettinen?

Ei, magneetit eivät tartu kupariin. Kuten kulta ja hopea, kupari kuuluu diamagneettisiin metalleihin. Magneetit hylkivät kuparia kevyesti.

Asiakasprojekteissamme on useita mielenkiintoisia kokeita, joissa käytetään kuparia ja magneetteja:

Onko messinki ferromagneettista?

Ei, messinki ei ole ferromagneettista – magneetit eivät siis tartu messinkiin. Messinki on kuparin ja sinkin seos, ja molemmilla on diamagneettiset ominaisuudet. Jos magneetti tarttuu esineeseen, jonka väitetään olevan täyttä messinkiä, voidaan olettaa, että siinä on vain messinkipinnoite.

Onko titaani ferromagneettinen?

Ei, titaani ei ole ferromagneettinen. Tämä tarkoittaa, että titaani ei reagoi ulkoiseen magneettikenttään eikä koe magneettista vetovoimaa tai hylkimistä. Ei-magneettisten ominaisuuksiensa vuoksi titaania, lääketieteessä tunnettua nimellä lääketieteellinen titaani, käytetään esimerkiksi seoksissa luu- ja nivelimplantteihin.

Onko sinkki ferromagneettista?

Ei, sinkki ei ole ferromagneettista. Magneetit eivät siis tartu sinkkiin. Sinkki on diamagneettista, mikä tarkoittaa, ettei sinkki reagoi ulkoisiin magneettikenttiin, vaan hylkii niitä heikosti. Tämä johtuu siitä, että sinkin kyky vastaanottaa ja johtaa magneettikenttiä on erityisen heikko.

Onko pronssi ferromagneettinen?

Pronssi on kuparin ja tinan seos, eikä se ole ferromagneettinen. Tämä tarkoittaa, että sillä ei ole luonnollista magneettista vetovoimaa eikä sitä voi magnetoida. Vaikka pronssiin kohdistuisi voimakas ulkoinen magneettikenttä, se pysyy normaalisti ei-magneettisena. Rauta ja nikkeli sen sijaan ovat magneettisia tai ne voidaan magnetoida. Mielenkiintoinen seikka pronssista on, että magneetin avulla voidaan tutkia sen aitoutta. Väärennöksissä käytetään usein rautaa pronssin sijaan, esimerkiksi taideskulptuureissa, koska pronssin valmistus on hyvin kallista.

Onko nikkeli ferromagneettinen?

Kyllä, nikkeli kuuluu raudan ja koboltin ohella kolmeen ferromagneettiseen metalliin. Se, että nikkeli, rauta ja koboltti ovat ferromagneettisia, on erityisen merkittävää magneettisten materiaalien kehitykselle, joita käytetään monilla eri aloilla, kuten elektroniikassa ja lääketieteellisissä laitteissa.

Onko lyijy ferromagneettinen?

Ei, lyijy ei ole luonnollisessa tilassaan ferromagneettinen. Samoin kuin esimerkiksi hopea, tämä metalli ei vedä magneetteja puoleensa, sillä lyijy kuuluu "heikkoihin metalleihin". Lyijyllä voi kuitenkin olla heikkoja diamagneettisia ominaisuuksia.

Ovatko tekstiilit ferromagneettisia? Onko kangas ferromagneettinen?

Ei, kankaat eivät ole ferromagneettisia. Tekstiilit koostuvat orgaanisista tai kemiallisista yhdisteistä, joissa ei ole metallisia ainesosia. Vaikka kankaaseen olisi lisätty metallia, magneetti ei tartu siihen lainkaan tai tarttuu vain heikosti, koska metallin määrä on liian pieni ja tekstiilit ovat lisäksi hyvin joustavia.

Onko lasi ferromagneettinen?

Ei, lasi ei ole ferromagneettinen. Lasi koostuu erilaisista materiaaleista, kuten hiekasta, kalkista ja muista ei-metallisista aineista, minkä vuoksi lasi ei reagoi magneetteihin. Magneettiset lasitaulut sisältävät ohuen, ferromagneettisen metallilevyn, johon magneetit tarttuvat. Koska ferromagneettisen voiman täytyy vaikuttaa lasin läpi, ovat magneettiset lasitaulut huomattavasti vähemmän ferromagneettisia kuin metalliset magneettitaulut.

Onko puu ferromagneettinen?

Ei, puu ei ole ferromagneettinen. Puu on orgaaninen materiaali, eikä sen sisältämissä aineissa ole metallisia osia, joten sitä ei voi magnetoida. Jotta puisia pintoja voidaan käyttää magneettien kiinnityspintana, puun alle täytyy asentaa metallilevyjä tai -ruuveja.

Onko keramiikka ferromagneettista?

Keramiikka, kuten posliini, savikeramiikka tai lasikeramiikka, ei omaa ferromagneettisia ominaisuuksia eikä siten ole ferromagneettista.

Onko ruostumaton teräs ferromagneettinen?

Tähän kysymykseen ei voi antaa yksiselitteistä vastausta, sillä ruostumattoman teräksen koostumus vaikuttaa asiaan. Ruostumaton teräs voi olla ferromagneettinen, jolloin kyseessä on ferriittinen teräs. Sen sijaan niin sanottu austeniittinen teräs on pääosin ei-ferromagneettista. Koska meillä ei kuitenkaan ole asiantuntijatietoa ruostumattomasta teräksestä, emme valitettavasti voi antaa asiasta tarkempaa tietoa.