المعادن التي تنجذب للمغناطيس

المعادن التي تنجذب للمغناطيس
المعادن-التي-تنجذب-للمغناطيس/

ما هي المعادن التي تنجذب للمغناطيس؟

يعرف المغناطيس Magnet بأنه أي مادة لديها القدرة على جذب الحديد وإنشاء مجال مغناطيسي حولها، حيث تم فحص العديد من العناصر والمركبات الشائعة في نهاية القرن التاسع عشر لتحديد خصائصها المغناطيسية، وذلك من خلال تقريب العنصر من المغناطيس وملاحظة استجابته، وقد أظهرت بعض العناصر كالحديد، النيكل والكوبلت استجابة مغناطيسية كبيرة، إذ يمكن لهذه العناصر البقاء ممغنطة بشكلٍ دائم، في حين أظهرت بعض العناصر كالكروم خصائص مغناطيسية ضعيفة.[١]


ومن الجدير بالذكر أن للمغناطيس نوعين أحدهما طبيعي يوجد في الطبيعة على شكل أحجار والآخر صناعي من صنع البشر،[٢] وفيما يأتي أهم المعادن التي تنجذب للمغناطيس:


الحديد

يعد الحديد (Iron ) أحد العناصر الكيميائية، رمزه Fe وعدده الذري 26، وهو يعتبر من أقدم المعادن المكتشفة وأكثرها وفرةً في القشرة الأرضية إذ يشكل نسبة 5% منها، ويمتلك الحديد العديد من الخصائص الفيزيائية، حيث إنه أكثر كثافة من الماء بثمانية أضعاف، كما أنه يتعرض للتآكل والصدأ بشكلٍ كبير[٣]، وترجع أهمية الحديد إلى خصائصه المغناطيسية، حيث يصنف ضمن المواد الفيرومغناطيسية Ferromagnetic Material وهي المواد التي تمتلك خاصية مغناطيسية بشكل كامل ودائم وتتأثر بالمجال المغناطيسي الناشىء عن الأرض.[٤]


النيكل

يعد النيكل (Nickel) أحد عناصر الجدول الدوري حيث يقع بين عنصري الكوبالت والنحاس، رمزه Ni وعدده الذري 28، وهو معدن صلب ذو لون فضي لامع، وهو خامس العناصر وفرةً في الكرة الأرضية، يستخدم في صناعة الأسلاك والعملات المعدنية والأسلحة والمعدات العسكرية، وهو موصل جيد للكهرباء والحرارة، كما أنه يعتبر أحد المواد الفيرومغناطيسية القادرة على البقاء ممغنطة بشكل دائم في درجة حرارة الغرفة وتنجذب للمغناطيس بشكلٍ كبير.[٥]


الكوبالت

يعد عنصر الكوبالت (Cobalt) معدن إنتقالي يقع في منتصف الجدول الدوري للعناصر، رمزه Co وعدده الذري 27، وهو ذو لون أزرق، فضي، هش ومميز مما ساعد على استخدامه كصبغة في بعض الصناعات، كما يستخدم في التوربينات ذات التقنية العالية، بالإضافة إلى استخدام أحد نظائره Cobalt-60 في علاج السرطان حيث يمكن لأشعة جاما المنبعثة من هذا النظير استهداف الأورام السرطانية وخاصة أورام المخ، ويعتبر الكوبالت أحد المواد الفيرومغناطيسية القادرة على الإنجذاب إلى المغناطيس بشكل دائم ولذلك تصنع المغانط عالية الطاقة من سبائك الكوبالت.[٦]


الفولاذ

معدن الفولاذ أو الصلب (Steel) وصيغته الكيميائية Fe3C[٧]،هو معدن يصنع من خلط الكربون مع الحديد، بحيث يعمل الكربون على جعل الحديد أقوى وأكثر صلابة، وهذا ما يجعل الفولاذ خيارًا مثاليًا لبناء الجسور، سكك القطار وناطحات السحاب، وهو يعتبر من المواد الفيرومغناطيسية التي تنجذب للمغناطيس بشكل دائم نظرًا لاحتوائه على الحديد ذو الخصائص المغناطيسية العالية[٨]، ونظرًا لأهميته وانخفاض تكلفة تصنيعه وتشكيله ومعالجته فقد بلغ إنتاج العالم من الفولاذ في عام 2013م إلى 1.6 مليار طن بالإضافة إلى الخصائص الميكانيكية التي يتميز بها.[٩]


الستانليس ستيل

الستانليس ستيل (Stainless Steel1) أو ما يعرف بالفولاذ المقاوم للصدأ، معدن لامع وهو نوع من سبائك الفولاذ يحتوي على 10% إلى 30% من الكروم، مما يجعله مقاومًا للصدأ والتآكل، كما يمكن إضافة عناصر أخرى مثل النيكل، التيتانيوم، الألمنيوم، النحاس، الكبريت والفسفور لإضفاء خصائص خاصة له[١٠]، ويستخدم الستانلس ستيل في صناعة مقابض الأبواب، الشبابيك، الإكسسوارات، أحواض الجلي والمعدات الجراحية[١١] وهو يعتبر أحد المواد الفيرومغناطيسيسة ذات الإنجذاب الكبير للمغناطيس نظرًا لاحتوائه على الحديد.[١٢]


من المعادن التي تنجذب للمغناطيس بشكل كبير وتعتبر مواد فيرومغناطيسية: الحديد، النيكل، الكوبالت، الفواذ والستانليس ستيل.


ما هي المعادن التي لا تنجذب للمغناطيس؟

يوجد العديد من المعادن التي لا تنجذب للمغناطيس أبدًا، إلا في حالة تواجدها ضمن مجال مغناطيسي هائل الحجم ومن المعادن التي لا تنجذب للمغناطيس ما يأتي:

الألمنيوم

الألمنيوم (Aluminum) أحد عناصر الجدول الدوري، رمزه Al وعدده الذري 13، وهو معدن خفيف الوزن ذو لون أبيض فضي، وهو العنصر المعدني الأكثر وفرةً في القشرة الأرضية[١٣]، ولا ينجذب الألمنيوم للمغناطيس أبدًا إلا في حال وُجد ضمن مجال مغناطيسي هائل الحجم، ويمكن اختبار ذلك من خلال تقريب علبة ألمنيوم من أحد المغانط وملاحظة عدم انجذابه.[١٤]


الذهب

</strong>الذهب (Gold) أحد عناصر الجدول الدوري، رمزه Au وعدده الذري 79، وهو معدن ثمين ذو لون أصفر لامع، حافظ على قيمته على مر العصور بسبب تميز وسطوع لونه ومرونته، وغالبًا ما يوجد في الطبيعة بشكل نقي نسبيًا، وهو موصل جيد للحرارة والكهرباء[١٥]، كما أنه لا ينجذب للمغناطيس ويمكن التحقق من ذلك بواسطة تقريب قطعة ذهب من المغناطيس والتأكد من عدم انجذابه.[١٦]


الفضة

</strong> الفضة (Silver) أحد عناصر الجدول الدوري، يقع بين النحاس والذهب، رمزه Ag وعدده الذري 47، وهو معدن ذو لون أبيض ناصع، ويعد من العناصر الثمينة نظرًا لندرته وجمال لونه بالإضافة إلى ليونته وقابليته للتشكيل ومقاومته للأكسدة، يستخدم في صناعة المجوهرات والعملات المعدنية[١٧]، ولا تتمتع الفضة بخصائص مغناطيسية ويمكن الإستفادة من ذلك في كشف الفضة المزيفة عند شراء المجوهرات من خلال تقريب قطعة الفضة من المغناطيس فإذا انجذبت له فهي ليست فضة نقية.[١٨]


النحاس

</strong>: النحاس (Copper) أحد عناصر الجدول الدوري، رمزه Cu وعدده الذري 29، ويعد ثالث أكثر المعادن الصناعية استهلاكًا في العالم بعد الحديد والألمنيوم، يستخدم في صنع الأسلاك الكهربائية وكيبلات الاتصالات والإلكترونيات بسبب قدرته العالية على توصيل الحرارة والكهرباء،[١٩] كما أن النحاس لديه خصائص مغناطيسية ضعيفه جدًا لا يمكن ملاحظتها إلا بوجود مجال مغناطيسي هائل، ويمكن اكتشاف ذلك من خلال تقريب فلس نحاسي من المغناطيس حيث إنه لن ينجذب إليه.[٢٠]


من المعادن التي لا تنجذب للمغناطيس: الألمنيوم، النحاس، الفضة والذهب.


ما المقصود بالمعادن؟

هي مواد براقة ذات موصلية عالية للتيار الكهربائي، كما أنها قابلة للتشكيل، وتفقد الإلكترونات بسهولة لتكوين أيونات موجبة الشحنه، وتوجد على شكل مجموعات في الجدول الدوري للعناصر وهي: الفلزات القلوية، المعادن الأرضية القلوية، المعادن الإنتقالية والمعادن الأرضية النادرة،[٢١] ومعظم المعادن صلبة بطبيعتها باستثناء الزئبق، كما أنها تتفاعل مع الأحماض وتتعرض للصدأ عند وجودها في الهواء لفترات طويلة.[٢٢]


المعادن مواد صلبة، براقة، موصلة للتيار الكهربائي، قابلة للتشكيل، تتفاعل مع الأحماض وتتعرض للصدأ عند وجودها في الهواء الطلق.


من ماذا يصنع المغناطيس؟

تصنع المغانط من مجموعة من المعادن المغناطيسية التي تسمي المواد الفيرومغناطيسية مثل الحديد والنيكل نظرًا لقدرتها على البقاء ممغنطة بشكل دائم، حيث تحتوي كل مادة على مجالات مغناطيسية صغيرة جدًا تسمى المجالات domians إلا أنها تكون باتجاهات مختلفة وعند تعريض المادة المعدنية لمجال مغناطيسي قوي جدًا فإنه يقوم بترتيب هذه المجالات وتحويل المادة إلى مغناطيس، وبالطبع فليست كل المغانط من صنع الإنسان إذ توجد مغانط طبيعية كحجر المغناطيس الذي تم استخدامه في العصور القديمة لصنع البوصلات.[٢٣]


تصنع المغانط الصناعية من المواد الفيرومغناطيسية كالحديد والنيكل، كما يوجد مغانط طبيعية ليست من صنع البشر كحجر المغناطيس.

المراجع[+]

  1. "Magnet", britannica, Retrieved 2020-11-16. Edited.
  2. "Natural vs. Artificial Magnets: Definition & Examples", study, Retrieved 2020-11-16. Edited.
  3. "Where Does Iron Come From or How Is It Made?", sciencing, Retrieved 2020-11-16. Edited.
  4. "The magnetism of iron", SpringerLink, Retrieved 2020-11-16. Edited.
  5. "Facts About Nickel", livescience, Retrieved 2020-11-16. Edited.
  6. "Facts About Cobalt", livescience, Retrieved 2020-11-16. Edited.
  7. " Iron and Steel", chem.libretexts, Retrieved 2020-11-17. Edited.
  8. "Ferrous Metal: Definition & Examples", study, Retrieved 2020-11-17. Edited.
  9. "Steel", britannica, Retrieved 2020-11-17. Edited.
  10. "Stainless steel", britannica, Retrieved 2020-11-17. Edited.
  11. "Aluminized Steel vs. Stainless Steel", study, Retrieved 2020-11-17. Edited.
  12. "What is Stainless Steel?", aperam, Retrieved 2020-11-17. Edited.
  13. "Aluminum", britannica, Retrieved 2020-11-17. Edited.
  14. "Is Aluminum Magnetic?", terpconnect, Retrieved 2020-11-17. Edited.
  15. "Gold", britannica, Retrieved 2020-11-17. Edited.
  16. "Is Gold Magnetic?", terpconnect. Edited.
  17. "Silver", britannica, Retrieved 2020-11-17. Edited.
  18. "Is Silver Magnetic?", terpconnect, Retrieved 2020-11-18. Edited.
  19. "Facts About Copper", livescience, Retrieved 2020-11-17. Edited.
  20. "Is Copper Magnetic?", terpconnect, Retrieved 2020-11-17. Edited.
  21. "What Is a Metal in Chemistry?", thoughtco, Retrieved 2020-11-17. Edited.
  22. "Different Types of Metals Their Properties and Uses", studyread, Retrieved 2020-11-17. Edited.
  23. "What are Magnets Made Of", universetoday, Retrieved 2020-11-17. Edited.

132098 مشاهدة