揭秘常见磁性金属及其磁性原理

一、揭秘常见磁性金属及其磁性原理

在日常生活中,我们经常会接触到各种磁铁,它们可以吸附铁制品,非常实用。那么,究竟哪些金属具有磁性,又是如何产生磁性的呢?今天我们就来一起探讨这个有趣的话题。

什么金属具有磁性?

通常情况下,具有磁性的金属主要有以下几种:

• 铁:铁是最常见的磁性金属,也是最强的永磁体。铁的磁性源于其原子内部未配对电子的自旋磁矩。
• 镍:镍也是一种常见的磁性金属,其磁性同样源于原子内部未配对电子的自旋磁矩。镍的磁性强度略低于铁。
• 钴:钴是一种硬磁性金属,其磁性也来源于原子内部未配对电子的自旋磁矩。钴的磁性强度介于铁和镍之间。
• 稀土金属:如钕、钐、钐钴等稀土金属及其合金也具有很强的磁性,是制造高性能永磁体的主要原料。

磁性金属的磁性原理

上述这些金属之所以具有磁性,是因为它们的原子内部存在未配对电子,这些未配对电子会产生自旋磁矩,从而使整个原子产生磁性。当大量这样的原子聚集在一起时,就形成了宏观的磁性。

此外,金属的晶体结构也会影响其磁性。比如铁的铁素体结构使其具有较强的铁磁性,而镍的面心立方结构则赋予其较弱的铁磁性。

需要注意的是,并不是所有金属都具有磁性,只有那些原子内部存在未配对电子的金属,才会表现出明显的磁性。例如,铜、银、金等金属由于其原子内部电子全部配对,所以是非磁性的。

磁性金属的应用

由于具有磁性,这些金属在工业和日常生活中有着广泛的应用:

• 铁、镍、钴等金属及其合金被广泛用作永磁体,应用于电机、发电机、电磁铁等领域。
• 稀土磁铁因其超强磁性,被广泛应用于电子产品、汽车、风力发电等领域。
• 铁、镍等金属也可用作软磁材料,应用于变压器、电感等电子元件中。
• 磁性金属还可用于磁性分离、磁性记录等领域。

综上所述,具有磁性的金属主要包括铁、镍、钴以及一些稀土金属,它们的磁性源于原子内部未配对电子的自旋磁矩。这些磁性金属在工业和日常生活中有着广泛的应用。希望通过本文,您对磁性金属及其磁性原理有了更深入的了解。感谢您的阅读!

二、电容标定原理？

原理：

测量极板上所存的电荷大小，或绝缘强度。检查容量，根据容量不同选择量程，测试时用两个表笔搭接电容的两个脚，表针有一定的数值，然后回到无穷大位，调换表笔再试一次，这次指针摆动大小略有偏差，再回到无穷大，说明电容没有损坏，如不能回无穷大，说明漏电，如指针没有摆动，说明内部断路或没容量。然后用同规格好电容进行比较，查看容量是否减小。

三、溶液标定原理？

1、中和法

邻苯二甲酸氢钾标准溶液的配制

0.05M NaOH溶液的配制

0.05M NaOH溶液的标定

2、氧化还原法

KMnO4-Na2C2O4法

0.0500M Na2C2O4标准溶液的配制

0.0500M KMnO4溶液的配制及标定

K2Cr2O7 -（NH4）2Fe(SO4)2法

0.0500M K2Cr2O7标准溶液的配制

0.05M（NH4）2Fe(SO4)2溶液的配制

0.05M（NH4）2Fe(SO4)2溶液的标定

碘量法

0.05M Na2S2O3溶液的配制

0.05M Na2S2O3溶液的配制

0.05M Na2S2O3溶液的标定

3、络合滴定法

0.0500M Zn标准溶液的配制

0.05M EDTA溶液的配制

0.05M EDTA溶液的标定

1. 中和法

1.1 标准溶液的配制及标定

1.1.1 0.0500M 邻苯二甲酸氢钾标准溶液的配制

基准试剂邻苯二甲酸氢钾于110～120℃干燥2小时，干燥器中冷却至室温后，感量0.1mg光电天平上称量瓶中称取10.2114g，烧杯中以冷沸的去离子水溶解、转移至1000ml容量瓶中并稀释至刻度，摇匀并粘贴标签；

1.1.2 0.05M NaOH溶液的配制

感量0.1g粗天平上称取NaOH 2.0g，在烧杯中以约150ml煮沸并冷却的去离子水溶解，待冷却至室温后转移至1000ml容量瓶中以此去离子水稀释至刻度，摇匀并粘贴标签。

1.1.3 标定

以20ml吸液管分别吸取0.0500M邻苯二甲酸氢钾标准溶液2～3份于250ml锥形瓶中，分别加去离子水约80ml并略加摇振。以待标定的0.1MNaOH溶液洗涤25ml滴定管2～3次，加此NaOH溶液至此滴定管中并调整液面至滴定管的“0”位置。滴定，加0.1%酚酞溶液指示剂2～3滴，滴定至局部出现较明显的红色时放慢滴定速度至约十秒钟一滴，并以洗瓶冲洗锥形瓶内壁，滴定至锥形瓶中溶液刚呈现粉红色且半分钟内不消褪为终点，记录此数据并计算、取平均值。

1.2 滴定0.05M HCl溶液

1.2.1 0.05MHCl溶液的配制

以吸液管吸取浓HCl 5ml，加入约150ml去离子水中稀释，转移至1000ml容量瓶中并以去离子水稀释至刻度，摇匀并粘贴标签。

1.2.2 0.05MHCl溶液的滴定

以20ml吸液管分别吸取所配0.05M HCl溶液2～3份于250ml锥形瓶中，分别加去离子水约80ml，加0.1%酚酞溶液指示剂（根据实际情况可选用甲基橙、0.25%靛蓝二磺酸钠与等体积的0.1%甲基橙混合指示剂）2～3滴，以已标定的0.0500M NaOH滴定，滴定至局部出现较明显的红色时放慢滴定速度至约十秒钟一滴，并以洗瓶冲洗锥形瓶内壁，滴定至锥形瓶中溶液刚呈现粉红色且半分钟内不消失为终点，记录此数据并计算、取平均值。

2. 氧化还原法

2.1 KMnO4-Na2C2O4法

2.1.1 0.0500MNa2C2O4标准溶液的配制

基准试剂Na2C2O4于110～120℃干燥2小时，干燥器中冷却至室温后，感量0.1mg光电天平上称量瓶中称取3.3500g，烧杯中以去离子水溶解、转移至1000ml容量瓶中并稀释至刻度，摇匀并粘贴标签。

2.1.2 0.0500MKMnO4溶液的配制及标定

感量0.1mg光电天平上称取KMnO4 1.65g，在烧杯中以适量去离子水溶解、煮沸并低温保持30min，待冷却后置于冷暗处保存数日，以玻璃砂芯漏斗过滤并以冷沸去离子水稀释至刻度，摇匀并粘贴标签。

以20ml吸液管分别吸取所配0.0500MNa2C2O4标准溶液2～3份于250ml锥形瓶中，分别加去离子水约80ml并略加摇振。以待标定的0.05M KMnO4溶液洗涤25ml滴定管2～3次，加此KMnO4溶液至滴定管中并调整液面至滴定管的“0”位置。滴定，待锥形瓶中溶液显微黄色时加0.2% N-苯基邻氨基苯甲酸或二苯胺磺酸钠指示剂溶液2～3滴，继续滴定至局部出现较明显的红色时放慢滴定速度至约十秒钟一滴，并以洗瓶冲洗锥形瓶内壁，滴定至锥形瓶中溶液刚呈现粉红色且半分钟内不消失为终点，记录此数据并计算、取平均值。

2.2 K2Cr2O7 -（NH4）2Fe(SO4)2法

2.2.1 0.0500MK2Cr2O7标准溶液的配制

基准试剂K2Cr2O7于110～120℃干燥2～3小时，干燥器中冷却至室温后，感量0.1mg光电天平上称量瓶中称取2.4515g，烧杯中以去离子水溶解、转移至1000ml容量瓶中并稀释至刻度，摇匀并粘贴标签。

2.2.2 0.0500M（NH4）2Fe(SO4)2溶液的配制

感量0.1g粗天平上称取（NH4）2Fe（SO4）2.6H2O 20.0g，在烧杯中以300ml体积浓度为112+1000的H2SO4溶液溶解，加去离子水500ml，转移至1000ml容量瓶中稀释至刻度，摇匀并粘贴标签。

2.2.3 0.0500M（NH4）2Fe(SO4)2溶液的标定

以20ml吸液管分别吸取所配0.05M（NH4）2Fe（SO4）2溶液2～3份于250ml锥形瓶中，分别加去离子水约80ml并略加摇振，以所配0.0500MK2Cr2O7溶液洗涤25ml滴定管2～3次，加此K2Cr2O7溶液至滴定管中并调整液面至滴定管的“0”位置。滴定，至溶液呈淡绿色时加0.2% N-苯基邻氨基苯甲酸或二苯胺磺酸钠指示剂溶液2～3滴，继续滴定至局部出现较明显的红色时放慢滴定速度至约十秒钟一滴，并以洗瓶冲洗锥形瓶内壁，滴定至锥形瓶中溶液刚呈现酒红色且半分钟内不消失为终点，记录此数据并计算、取平均值。

2.3 碘量法

2.3.1 0.05M Na2S2O3溶液的配制

感量0.1g粗天平上称取Na2S2O3 26g及Na2CO30.2g，在烧杯中以适量去离子水溶解、低温煮沸并保持10min，待冷却后以常温已煮沸去离子水稀释至刻度，摇匀并粘贴标签，置于冷暗处保存数日，过滤后标定。

2.3.2 0.0500M Cu标准溶液的配制

取高纯铜（99.99%以上，小块状或粉状），以2+100Hac溶液、去离子水、无水乙醇（99.5%）、甲醇依次洗涤，并在干燥器中干燥24小时以上。取已处理过的纯铜于感量0.1mg光电天平上称量瓶中称取3.1775g，烧杯中以15ml 1+2HCl及5ml 30% H2O2（H2O2分次滴加）低温溶解，高温赶尽H2O2（或加1+2 HCl 10ml、1+2 HNO3 5ml低温溶解，溶解完毕后加1+2 H2SO4溶液5ml，加热至冒烟以赶尽氧化氮，重复2～3次。），冷却，以去离子水溶解、洗涤至1000ml容量瓶中并稀释至刻度线。

2.3.3 0.05M Na2S2O3溶液的标定

以20ml吸液管分别吸取所配0.0500M Cu标准溶液2～3份于250ml碘量瓶中，分别加去离子水约80ml并略加摇振，加1+3 H2SO4溶液10ml、固体KI 2～3g，微微震荡促使KI溶解后置于冷暗处静置15min。

以所配Na2S2O3溶液滴定，滴定至碘量瓶中溶液由深棕色变浅黄色时，加0.5%淀粉指示液1～2ml，继续滴定至蓝色消失且半分钟内不再重现为终点，记录此数据并计算、取平均值。

注意滴定时不要过于剧烈震荡。

3. 络合滴定法（纯Zn法）

3.1 0.0500MZn标准溶液的配制

基准试剂Zn（粒或丝）以1+3 HCl溶液、去离子水、丙酮依次洗涤，干燥器中干燥24小时。感量0.1mg光电天平上称量瓶中称取3.2690g，烧杯中以10ml浓HCl、25ml去离子水溶解后，转移至1000ml容量瓶中并以去离子水稀释至1000ml容量瓶刻度，摇匀并粘贴标签。

3.2 0.05M EDTA溶液的配制

感量0.1g粗天平上称取EDTA 20g，在烧杯中以适量去离子水溶解并稀释至1000ml容量瓶刻度，摇匀并粘贴标签。

3.3 0.05M EDTA溶液的标定

以20ml吸液管分别吸取所配0.05M EDTA溶液2～3份于250ml锥形瓶中，分别加去离子水约80ml并略加摇振，以10% NH3.H2O调至pH值～8，加pH10的NH3.NH4Cl缓冲溶液20ml、1+100铬黑T（EBT）/NaCl固体指示剂少许（或加pH5.5的HAc.NaAc缓冲溶液20ml、1+100二甲酚橙（XO）/NaCl固体指示剂少许），以所配0.0500M Zn标准溶液滴定，待锥形瓶中溶液由天蓝色渐出现酒红色时放慢滴定速度至约十秒钟一滴，并以洗瓶冲洗锥形瓶内壁，滴定至锥形瓶中溶液刚呈现酒红色（HAc.NaAc/ XO法者颜色由黄变红）且半分钟内不消失为终点，记录此数据并计算、取平均值。

四、磁性消火栓原理？

磁性消火栓主要是在现有消火栓上安装磁性防盗装置，这套装置主要采用永磁传动原理。

装置中的加密锁头采用强磁性的永磁材料，将磁体在锁头和开启工具上按照不同的半径和角度进行编码以及不同的磁体极性方向排列安装，将磁体固有的特性产生的力作用于传动套，由传动套的转动带动消火栓阀杆的转动，从而实现消火栓的开启和关闭。

磁性消火栓不仅有磁性防盗装置，还需配备专用工具开启，更加增强其防盗性能。

五、磁性耦合原理？

磁场耦合是指一个线圈的电流变化，在相邻的线圈产生感应电动势的现象。它们在电的方面彼此独立，之间的相互影响是靠磁场将其联系起来的。

导体的两端接在电流表的两个接线柱上，组成闭合电路，当导体在磁场中向左或向右运动，切割磁力线时，电流表的指针就发生偏转，表明电路中产生了电流.这样产生的电流叫感应电流

六、磁性骰子原理？

一般用在自动麻将机等固定位置，色子盒四周有许多电磁线圈，且色子为特制具有磁性。通过遥控控制色子盒四周的电磁线圈产生磁场，让色子盒中的色子转动到指定的点数。

检查色子有没有作弊的方法之一是用磁铁靠近色子，观察色子是否具有磁性。如果色子具有磁性，则色子会被磁铁所吸引；如果色子不具有磁性，则色子不会被磁铁所吸引。

七、磁性探伤原理？

磁粉探伤（检测）原理磁粉检测，是通过对被检工件施加磁场使其磁化（整体磁化或局部磁化），在工件的表面和近表面缺陷处将有磁力线逸出工件表面而形成漏磁场，有磁极的存在就能吸附施加在工件表面上的磁粉形成聚集磁痕，从而显示出缺陷的存在。

磁粉检测方法应用比较广泛，主要用以探测磁性材料表面或近表面的缺陷。多用于检测焊缝，铸件或锻件，如阀门，泵，压缩机部件，法兰，喷嘴及类似设备等。

探测更深一层内表面的缺陷，则需应用射线检测或超声波检测。磁粉检测具有检测成本低，操作便利，反应快速等特点。其局限性在于仅能应用于磁性材料，且无法探知缺陷深度，工件本身的形状和尺寸也会不同程度地影响到检测结果。

八、磁性黏土原理？

磁性玩具指带有磁体或磁性部件的玩具，目前市场上较为流行的磁性玩具产品包括磁力片玩具、磁性黏土（磁力泥）等。磁力片玩具是由多个磁力片及配件构成，磁力片具有各种几何形状，可拼搭出各种造型。磁力黏土（磁力泥）由铁粉或磁粉、稀土等成分组成，需配合磁铁使用，通过磁铁吸附磁力泥并可将其塑造成任意形状。

九、磁性油墨原理？

原理是颇为难懂的磁光效应。简而言之，就是入射光在磁性物质内部的折射或反射，会产生许多奇妙的光学干涉现象。

磁性光学渐变油墨加入了具有磁性的薄膜状微粒，用这种油墨印刷的钞票图案，在改变观察角度时既会发生色彩的改变，又能看到一条位置不断移动、明暗渐次变化的光带或光圈。如此璀璨而独特的视觉效果，可以媲美绚丽的鸟类羽毛和蝴蝶鳞翅，简直就是防伪油墨界的颜值担当

十、磁性眼罩原理？

磁性眼罩采用纳米超微渗透技术，表层为PVC单面绒，内镶有多颗电气石能量片，作用于眼部穴位，长期配带，预防眼病。

选用托玛琳（电气石）经纳米超细制成的托玛琳多晶体复合晶片，作用于眼部穴位，通过复合晶体片独有 “生物离子光波”的渗透力、活化力、代谢力，穿透皮肤深层达9毫米，使穴位部位产生高频微辐振动，赋活基底细胞及深层睡眠细胞，强化弹性纤维，抚平眼部皱纹，加快面部血液流量，把部分休克坏死细胞排出体外。