L'ottone è utilizzato in molti settori. Molti produttori lo considerano un elemento prezioso per la sua resistenza alla corrosione. Tuttavia, molte persone non conoscono il comportamento magnetico dell'ottone. Questo ci porta a scrivere una guida dedicata a: l'ottone è magnetico?
No, l'ottone non presenta alcun comportamento magnetico. Si tratta di una lega composta da rame e zinco. Entrambi questi materiali hanno una coppia di elettroni negli orbitali. Lo spin degli elettroni accoppiati annulla il movimento magnetico. Per questo motivo, l'ottone si respinge debolmente quando viene avvicinato al campo magnetico.
Il meccanismo del comportamento magnetico dell'ottone è complesso. Richiede la comprensione di come si produce il magnetismo. Per questo motivo, cerchiamo di approfondire il meccanismo e di avere una visione completa del magnetismo delle leghe di ottone.
Panoramica sul magnetismo
Il magnetismo è un fenomeno per cui un materiale attrae o respinge un altro materiale. Ciò avviene a causa delle cariche presenti all'interno dei materiali. Ogni materiale può presentare un comportamento magnetico diverso. Dipende principalmente dal numero di elettroni appaiati o non appaiati negli orbitali.
Prima di approfondire il comportamento magnetico dell'ottone, cerchiamo di capire il magnetismo in sé. Esistono diversi tipi di magnetismo. Si tratta di paramagnetismo, diamagnetismo e ferromagnetismo. Ma come possiamo verificare se un materiale è paramagnetico o diamagnetico?
Questo test può essere effettuato avvicinando il materiale al magnete. Nel paramagnetismo, il materiale è debolmente attratto dal magnete. Un materiale che presenta questo comportamento contiene elettroni non accoppiati negli orbitali. Nel diamagnetismo, il materiale è debolmente respinto dal magnete.
I materiali diamagnetici contengono elettroni accoppiati negli orbitali. Lo spin opposto di questi elettroni annulla il momento magnetico. Pertanto, questi materiali non sono attratti dai magneti. Infine, i materiali ferromagnetici contengono elettroni non appaiati.
Sono fortemente attratti dal magnete. Ne sono un esempio il ferro, il cobalto e il nichel. L'ottone stesso è diamagnetico e non viene attratto dai magneti. È preferito quando non è necessario alcun magnetismo in nessuna parte. Vediamo di analizzare la logica che sta alla base del comportamento non diamagnetico dell'ottone.
Perché l'ottone non è magnetico?
Per comprendere il comportamento amagnetico dell'ottone, occorre innanzitutto capire la sua composizione. L'ottone è una lega composta da rame e zinco. Le diverse composizioni di questi due elementi possono creare vari tipi di ottone. Tuttavia, i due elementi zinco e rame sono comuni a tutti i tipi.
Sia lo zinco che il rame hanno elettroni appaiati negli orbitali. Ad esempio, l'orbitale 3d del rame è riempito da due elettroni appaiati. Allo stesso modo, l'orbitale 4s dello zinco ha elettroni appaiati. Questi elettroni appaiati annullano lo spin reciproco, essendo entrambi opposti. Di conseguenza, il momento magnetico si annulla.
L'ottone non mostra alcun comportamento magnetico particolare in assenza di momento magnetico. Ricordiamo che il magnetismo si produce quando gli elettroni non annullano il loro spin reciproco. Quindi, si allineano in una direzione e vengono attratti dal magnete. Nel caso dell'ottone, gli elettroni sono accoppiati e annullano il loro spin opposto.
Si può raccogliere l'ottone con un magnete?
No, non è possibile raccogliere l'ottone con un magnete. Anche se si avvicina un magnete all'ottone, questo non mostrerà alcuna attrazione verso di esso. Il motivo è che l'ottone non è magnetico. L'ottone non va verso il magnete, né il magnete si attacca all'ottone.
Potrete scegliere solo quei materiali che hanno proprietà gestite. Grazie agli elettroni non appaiati, si produce un momento magnetico. Questo momento induce le proprietà magnetiche del materiale. Di conseguenza, si attacca al magnete. Tuttavia, l'ottone non ha elettroni spaiati. Pertanto, non può essere prelevato con un magnete.
Si può magnetizzare l'ottone?
L'ottone è altamente amagnetico. Ha orbitali pieni e non c'è momento magnetico. Tuttavia, applicando alcune tecniche, è possibile magnetizzare l'ottone. Questi trucchi includono l'elettromagnetismo e la lega. Vediamo come funzionano questi metodi:
1- Elettromagnetismo
In questo metodo, una corrente viene fatta passare attraverso l'ottone. Questa corrente elettrica disturba la configurazione elettronica del rame e dello zinco. Di conseguenza, gli elettroni accoppiati vengono influenzati per un breve periodo. Quindi, il campo magnetico viene prodotto intorno all'ottone, magnetizzando il materiale.
Ciò avviene applicando un filo di rame attorno al materiale in ottone. Il rame avvolto viene quindi collegato alla batteria. Il collegamento della batteria fornisce corrente all'ottone. Quando questa configurazione funziona, la corrente scorre e si produce un campo magnetico. A causa di un'alterazione dell'equilibrio degli elettroni, il materiale presenta un comportamento magnetico.
2- Leghe o impurità
È fondamentale capire che l'ottone non è magnetico nella sua forma più pura. Tuttavia, se contiene impurità, il suo comportamento magnetico può essere alterato. Per questo motivo, le persone aggiungono impurità o qualsiasi altro materiale magnetico all'ottone in tracce. Questa aggiunta è sufficiente a modificare il comportamento magnetico.
Il ferro e il nichel sono utilizzati principalmente come impurità. Entrambi questi elementi hanno eccellenti proprietà magnetiche. Quando vengono aggiunti all'ottone, conferiscono le loro proprietà, rendendolo magnetizzato. Anche altri metodi possono magnetizzare l'ottone. Ad esempio, il processo di ricottura. Inoltre, è possibile magnetizzare l'ottone sottoponendolo a temperature estremamente basse.
Fattori che influenzano il magnetismo dell'ottone
Come ho già detto, l'ottone non è magnetico nella sua forma pura. Tuttavia, alcuni fattori aggiuntivi influenzano il magnetismo dell'ottone. Vediamo di analizzare questi fattori fondamentali:
1- Composizione
Questo fattore è già stato discusso nella sezione precedente. L'ottone è composto da rame e zinco. Entrambi questi due materiali non contengono elettroni spaiati. Pertanto, l'ottone stesso è amagnetico. Tuttavia, quando la composizione dell'ottone cambia, cambia anche il suo comportamento.
Ad esempio, se l'ottone contiene impurità di nichel, si magnetizza. Il nichel ha elettroni non appaiati che producono un movimento magnetico. Per questo motivo, intorno all'ottone si crea un campo magico.
Punto da evidenziare: L'ottone è 100% non magnetico nella sua forma pura. Se si desidera un leggero vantaggio magnetico, è possibile modificare la composizione di questo materiale. Tuttavia, se il magnetismo non è necessario, si utilizza la forma pura dell'ottone.
2- Temperatura
La temperatura è un altro fattore che influenza il comportamento magnetico dell'ottone. Quando questo materiale è sottoposto a temperature elevate, il suo magnetismo diminuisce. Il motivo è che la temperatura fornisce all'ottone energia sufficiente.
L'energia aggiunta è tale da alterare la configurazione elettronica del rame e dello zinco. Quando la temperatura è fortemente ridotta, l'ottone si magnetizza. Tuttavia, è essenziale notare che questo effetto della temperatura è di breve durata. Non ci si può aspettare un cambiamento duraturo nel comportamento magnetico dell'ottone.
3- Esposizione al campo magnetico Trattamento meccanico
Anche il campo magnetico e la lavorazione influiscono sul magnetismo dell'ottone. Se si avvicina un magnete all'ottone, questo creerà un forte campo magnetico intorno a sé. Questo campo fortissimo può alterare le proprietà di qualsiasi materiale che lo attraversa.
Tuttavia, il magnetismo indotto nell'ottone dal campo magnetico è temporaneo. Le lavorazioni meccaniche, tra cui la martellatura e la sagomatura, possono modificare la configurazione elettronica. A causa dei disturbi elettronici, il comportamento magnetico dell'ottone può essere influenzato.
Se si applica una sollecitazione estrema e si deforma il materiale, le possibilità di magnetismo aumentano. Quindi, se volete che il vostro ottone mostri un certo magnetismo, sottoponetelo a una lavorazione meccanica. La lavorazione meccanica non è solo stress e deformazione. Ne fanno parte anche il riscaldamento, la ricottura, il raffreddamento, ecc.
Qual è l'importanza dell'ottone amagnetico?
L'ottone ha molti vantaggi. Il suo utilizzo nella forma di barre di ottone sta diventando sempre più comune. Grazie al suo comportamento non magnetico, è ampiamente utilizzato anche nelle industrie mediche. Avete mai visto le macchine per la risonanza magnetica? In genere sono realizzate in ottone. Il motivo è che questo materiale non interferisce con il campo magnetico.
Grazie alla sua forza e resistenza alla corrosione, quasi tutti i settori industriali utilizzano l'ottone, da quello aerospaziale a quello automobilistico. L'ottone offre prestazioni eccellenti anche in condizioni di umidità e i suoi componenti non attraggono i magneti.
Sapete che l'ottone è preferito nell'industria musicale? Molti strumenti sono realizzati in ottone. Tra questi vi sono la tromba, il trombone, i corni, ecc. Il motivo è che l'ottone offre un suono molto risonante e chiaro. Anche molti cantanti professionisti utilizzano strumenti musicali realizzati in lega di ottone.
Altri punti a favore sono l'aspetto gradevole e la durata. I prodotti o gli strumenti realizzati in ottone possono mantenersi in buono stato per anni. La durata è una delle caratteristiche principali dell'ottone. Grazie a tutti questi vantaggi, l'ottone è considerato un'opzione superiore. È un sostituto economico di molti materiali pregiati.
Domande frequenti
I magneti possono aderire all'ottone?
No, i magneti non si attaccano all'ottone a causa della natura non magnetica di questa lega. Il punto critico da sottolineare è che questa lega è composta da rame e zinco. Entrambi questi materiali hanno elettroni accoppiati, che annullano il momento magnetico. Poiché il momento magnetico è nullo, anche il comportamento magnetico è nullo.
Come si fa a capire se si tratta di ottone?
Il test può essere effettuato sia guardandolo a occhio nudo che con una calamita. Se non viene attratto da una calamita quando viene avvicinato, significa che si tratta di ottone. Inoltre, l'ottone ha un attraente colore giallo-oro, che è un altro segno.
Quale ottone è magnetico?
L'ottone puro è sempre amagnetico. Tuttavia, l'ottone con alcune impurità, come il nichel, può essere magnetico. In breve, l'ottone con alcune impurità è magnetico.
L'ottone si corrode facilmente?
No, non arrugginisce e ha un'eccellente resistenza alla corrosione rispetto ad altri metalli. Tuttavia, se rimane incontrollato per anni, si arrugginisce anche lui. Se lo si utilizza con attenzione, si manterrà in buono stato per anni.
Conclusione
L'ottone è una lega molto conosciuta. Presenta molte proprietà eccellenti. Tuttavia, non è magnetico, il che significa che un magnete non ha alcun impatto su di esso. Non è possibile prenderlo con una calamita come i materiali in ferro o nichel. Questa guida tratta tutto ciò che riguarda il magnetismo dell'ottone. Oltre al magnetismo, è necessario verificare anche la durata e la resistenza alla corrosione.