Aurul este cunoscut de peste 5500 de ani ca un metal atractiv și foarte apreciat. Deși uneori se găsește în natură ca metal liber, o cantitate mare de aur se găsește împreună cu calcitul, telurul, cuarțul, zincul, cuprul și plumbul.
Oamenii de știință au petrecut decenii studiind aurul și au descoperit că proprietățile sale diferă la scară macro și nano. Este destul de complex de explicat, dar dacă căutați un răspuns scurt, aurul este nemagnetic.
Aurul pur nu este atras de magneți. Cu toate acestea, orice altceva decât aurul de 24 de carate conține alte materiale, cum ar fi fierul sau nichelul, care îl fac mai greu și mai rezistent la zgârieturi. Astfel de piese de aur impure devin ușor magnetice sub un câmp magnetic mare.
Acest lucru nu înseamnă că vă puteți testa în mod fiabil bijuteriile din aur folosind un magnet. Dacă nu este atras de un magnet, acesta poate conține materiale nemagnetice precum aluminiu, cupru sau argint. Deci, chiar dacă aurul dvs. nu este magnetic, asta nu garantează că este pur.
Acum, să discutăm în detaliu magnetismul aurului.
Proprietățile aurului
Aurul, în forma sa pură, este un metal moale, dens și maleabil, cu un aspect ușor roșu-galben. Un singur atom de aur este format din 79 de protoni, 79 de electroni și 118 neutroni. Datorită excesului de electroni, este foarte conductiv la electricitate și este utilizat pentru cablarea electrică în anumite aplicații cu energie ridicată.
Aurul este solid în condiții standard și este unul dintre cele mai puțin reactive metale. Este un excelent conductor de căldură și electricitate. Spre deosebire de alte materiale, cum ar fi argintul și cuprul, aurul nu se murdărește și rămâne conductiv pentru o perioadă lungă de timp.
Acest metal este extrem de ductil. Poate fi tras în fire foarte subțiri. O singură uncie de aur poate fi trasă în 50 de mile de sârmă de aur subțire.
Și, de asemenea, aurul este maleabil, poate fi aplatizat în foi foarte subțiri. O uncie de aur poate fi făcută suficient de subțire pentru a acoperi peste 9 metri pătrați de suprafață.
De ce aurul nu este magnetic?
Pentru a înțelege acest lucru, trebuie să știm ce face un material magnetic. Caracteristicile magnetismului din materiale provin de la electroni și modul în care acestea sunt distribuite în configurația lor.
Fiecare metal conține un anumit număr de electroni pe baza greutății lor atomice și a numărului atomic. Electronii și protonii din atom se aranjează în modul cel mai eficient posibil.
Mai precis, electronii sunt aranjați în cochilii din jurul nucleului atomului. Se mișcă pe orbitați atomici sau sub-cochilii. Electronii care se deplasează cel mai aproape de nucleu au cea mai mică energie, în timp ce cei care se îndepărtează au o energie mai mare.
Unii atomi au electroni nepereche în coaja lor extremă. Acești electroni nepereche se răsucesc liber și contribuie la magnetism. Cu cât este mai mare numărul de electroni nepereche, cu atât materialul este mai magnetic.
Fierul, de exemplu, are de obicei patru electroni nepereche în învelișul său exterior. Prin urmare, este puternic atras de magneți. Aurul, pe de altă parte, are un singur electron nepereche, deci este mai puțin probabil să formeze un pol magnetic net.
Mai mult, magnetismul materialelor poate fi grupat în trei categorii primare.
- Diamagnetismul este o formă de magnetism prin care unele materiale sunt respinse de un câmp magnetic aplicat extern.
- Feromagnetismul este un mecanism fundamental prin care unele materiale sunt atrase de magneți sau formează magneți permanenți.
- Materialele paramagnetice sunt slab atrase de un câmp magnetic extern. Ele formează câmpuri magnetice induse în direcția câmpului magnetic aplicat.
Deoarece aurul este diamagnetic și paramagnetic, efectele se pot anula reciproc. Nu există un magnet „special” care să poată depăși ambele efecte sau să întărească numai efectele oricăruia. Astfel aurul nu este nici atras, nici respins de un magnet.
Cum să știm dacă aurul este real?
O formă impură de aur, cum ar fi bijuteriile din aur de 18 și 22 de carate, constă din materiale feromagnetice. Aceste materiale sunt adăugate pentru a face aurul mai dur și mai rezistent la uzură sau urzeală.
În astfel de cazuri, magnetismul aurului depinde de metalul fuzionat în el. De exemplu, dacă producătorii amestecă aurul cu fierul, acesta va produce un aliaj extrem de magnetic. Dacă este amestecat cu argint, va rezulta un aur alb nemagnetic.
Deoarece bijuteriile din aur pot conține o varietate de materiale, nu puteți utiliza magneți pentru a testa cu precizie puritatea aurului. Singurul lucru pe care îl puteți asigura este că, dacă aurul dvs. este atras de un magnet, acesta nu este aur pur.
Magneții pot fi utili pentru testarea monedelor de aur și a barelor. Dacă un vânzător susține că moneda de aur este pură peste 99%, atunci nu ar trebui să fie afectată de un magnet.
Alte metode utile pentru determinarea purității aurului:
Căutați semnele distinctive / mărcile comerciale: fiecare bijuterie din aur și argint achiziționată în Statele Unite este marcată cu o marcă comercială de calitate.
Efectuați testul acidului: aurul se dizolvă în aqua regia (un amestec de acid clorhidric și acid azotic) și devine plictisitor. Așadar, asigurați-vă că nu utilizați această metodă inutil și cu monede valoroase.
Utilizați spectrometrul cu raze X: aceste mașini de testat măsoară conținutul de aur și alte metale prețioase fără a le deteriora. Analizorul de metale prețioase Niton DXL, de exemplu, poate determina prezența și concentrația a peste 22 de metale prețioase și oligoelemente.
Studii recente despre magnetismul aurului
Aurul poate fi magnetizat prin aplicarea căldurii
În 2016, o echipă de cercetători de la Universitatea Tohoku, Japonia, a descoperit că aurul ar putea fi magnetizat sub căldura generată de un gradient de temperatură.
Studiul evidențiază, de asemenea, proprietatea de transport a electronilor modificată prin injecția de spin și, astfel, oferă o abordare versatilă pentru generarea și detectarea magnetizării fără echilibru în metalele obișnuite.
Magnetism observat în cel mai mic grup de aur
La scară macro, aurul este clasificat ca diamagnetic, ceea ce înseamnă că poate fi respins de un câmp magnetic, dar nu poate forma un magnet permanent.
Cu toate acestea, lucrurile devin foarte ciudate atunci când începeți să le observați la scară nanomatică. Grupurile mici de atomi de aur prezintă proprietăți paramagnetice, ceea ce înseamnă că pot atrage alte metale magnetice.
În 2017, cercetătorii de la Universitatea Federală din Rio Grande, Brazilia, au analizat cel mai mic grup de aur posibil, particule de doar doi atomi. Calculele lor au arătat că în grup, cei doi electroni nepereche (un atom de aur are un electron nepereche în învelișul său extrem) nu formează o pereche. În schimb, sunt mai stabili singuri.
Efectul devine mai slab pe măsură ce clusterul devine mai mare. Aceasta înseamnă cu cât particula de aur este mai mare, cu atât caracteristicile sale magnetice sunt mai slabe.
Detectoarele de metale pot găsi aur?
Aproape toți detectoarele de metale sunt proiectate pentru a localiza aurul, platina, argintul și bronzul. Acestea funcționează la o rată de frecvență mai mare, transmitând un câmp electromagnetic din bobina de căutare în sol. Metalele țintă, cum ar fi aurul, în raza câmpului electromagnetic, devin energizate și retransmit o frecvență electromagnetică proprie.
Detectoarele moderne de aur funcționează între 0-75 kHz. Acestea utilizează mai multe bobine interne care lucrează împreună simultan atât ca emițător, cât și ca receptor.
Detectoarele multifuncționale de metale sunt foarte eficiente în semnalizarea metalelor prețioase pe diferite terenuri. Fisher 22, Garrett Ace 400, Bounty Hunter Legacy 2500 sunt unele dintre detectoarele populare de bijuterii entry-level.
Aurul este atras de electricitatea statică?
Pulberea fină de aur sau frunze de aur este atrasă de obiectele încărcate static. Acest lucru se întâmplă datorită fenomenului numit electricitate statică. Când frecați două obiecte, unul își pierde o parte din electroni față de celălalt. Obiectul care pierde electroni devine încărcat pozitiv, în timp ce cel care câștigă electroni devine încărcat negativ. Opusele sunt apoi atrase una de cealaltă.
Cât de mult aur există în lume?
Analiza chimică a probelor de roci arată că primii patru kilometri ai scoarței terestre conțin aproximativ 122 miliarde de tone metrice de aur. Doar o mică porțiune din aceasta este suficient de concentrată pentru a mea.
Apele oceanului dețin, de asemenea, o cantitate semnificativă de aur. În medie, există 1 gram de aur pentru fiecare 100 de milioane de tone metrice de apă oceanică în Atlantic și Pacificul de Nord.
Până în prezent, oamenii au descoperit 244.000 de tone metrice de aur. Majoritatea provin din patru țări: China, Australia, Rusia și Statele Unite.
Care industrie folosește cel mai mult aur?
Industria bijuteriilor reprezintă mai mult de 50% din cererea mondială de aur. China și India sunt de departe cele mai mari piețe din punct de vedere al volumului, reprezentând mai mult de jumătate din cererea globală actuală de aur.
Timp de secole, aurul a fost utilizat în mare măsură ca o clasă de active. Multe guverne, instituții și persoane fizice dețin aur în scopuri de investiții. S-a dovedit că alocarea modestă către aur protejează și îmbunătățește performanța unui portofoliu de investiții.
Aproximativ 8% din cererea globală de aur este utilizată în aplicații electronice, medicale și tehnologice. De fapt, majoritatea modurilor în care aurul este utilizat astăzi au fost dezvoltate numai în ultimii 30 sau 40 de ani. Această tendință va continua probabil.
