Paramagnetický kyslík

Štítky

Kapalinu vykazující magnetické vlastnosti jsme tu již měli (Ferrofluid). Ale už jste někdy slyšeli o tom, že by kyslík reagoval na magnetické pole? Nejspíš to pro Vás bude novinka a není se čemu divit, protože se jedná o kyslík v kapalném skupenství, a to u kyslíku nastává až při teplotách hluboko pod bodem mrazu.

Než si začneme popisovat samotný pokus, bylo by dobré si udělat malý přehled z oblasti magnetismu a vysvětlit si pár souvisejících pojmů.  

Proč se některá látka chová jako magnet a jiná ne?

Za magnetickými vlastnostmi látek stojí uspořádání elektronů v elektronových obalech. Elektrony se v obalech pohybují a tímto pohybem vytváří miniaturní magnetická pole. Tato pole jednotlivých elektronů se skládají a vytvářejí výsledné magnetické pole atomu. Jestliže se tato magnetická pole navzájem vyruší, atom navenek neprokazuje žádné magnetické vlastnosti. Pokud se ale nevyruší, chová se atom navenek jako malý magnet. 

Feromagnetismus 

Je jednou z nejsilnějších forem magnetismu. Je to jev, při kterém dochází k samovolné magnetizaci. Látky vykazující feromagnetické vlastnosti (feromagnetika) se působením vnějšího magnetického pole samy stávají magnety. To znamená, že síla magnetického pole ve feromagnetické látce závisí na intenzitě vnějšího magnetického pole. Mezi feromagnetické materiály patří: železo (Fe), nikl (Ni), kobalt (Co) a různé slitiny jako například ocel. 

Diamagnetismus a paramagnetismus 

Při vystavení diamagnetika vnějšímu magnetickému poli dojde v částicích látky k slabé indukci magnetických dipólů tak, že jejich magnetické pole má opačný směr, než je směr vnějšího magnetického pole. To znamená, že se látka bude mírně odpuzovat. 
U paramagnetik je to přesně naopak, k magnetickému poli jsou mírně přitahovány.  
A to platí i u kapalného kyslíku, který je na videu. Rozlité kapičky se vznášejí na odparu plynného kyslíku a jakmile jsou přitáhnuty magnetickým polem silného neodymového magnetu, jsou do něj lapeny. 

Příklady diamagnetik: měď, dusík, křemík, bismut, uhlík, zlato, stříbro, zinek. 

Příklady paramagnetik: kyslík, hliník, platina, chrom, sodík, paladium. 

Zajímavost na závěr: 

Z některých starých nástěnných maleb, které obsahují červené pigmenty (oxidu železitého či hematitu), lze vyčíst, jaký směr mělo geomagnetické pole Země v době malby. Když se barva nanášela na zeď, částečky se natočily podle jeho směru a barva posléze zaschla. Pokud směr orientace částeček porovnáme s průběhem dnešního geomagnetického pole, uvidíme, že jeho směr se změnil. Kompas by vám tedy v 18. století ukazoval malinko jinam, než kam ukazuje dnes.