O tungsténio é magnético? A surpreendente resposta científica

O tungsténio é um metal único, valorizado por qualidades como o seu ponto de fusão ultra-elevado e a sua dureza. Mas uma pergunta que me fazem frequentemente é: o tungsténio é magnético?

Afinal, a resposta é mais complexa do que um simples "sim" ou "não" - as propriedades magnéticas do tungsténio dependem de factores como a sua pureza e o processo de fabrico.

Para compreender verdadeiramente a relação do tungsténio com o magnetismo, temos de começar por abordar os princípios básicos do próprio magnetismo. Também exploraremos os comportamentos magnéticos subtis do tungsténio puro. A partir daí, como profissional fabricante de ímanes de neodímioNo âmbito da nossa investigação sobre ligas e compostos de tungsténio, vamos desvendar o mistério da personalidade magnética deste metal excecional.

Vamos lá!

A natureza do magnetismo

Para percebermos se o tungsténio é magnético, devemos primeiro compreender porquê alguns materiais são atraídos por ímanes, enquanto outros não são afectados.

O magnetismo resulta dos dipolos magnéticos microscópicos dos átomos, que têm origem no movimento de rotação e orbital dos electrões.

Estes dipolos atómicos tendem a alinhar-se em campos magnéticos, gerando um comportamento magnético global. Com base na força e na permanência deste magnetismo induzido, os materiais são agrupados em categorias:

• Ferromagnético - Apresenta um magnetismo forte e permanente, mesmo sem um campo externo (por exemplo, ferro, níquel, cobalto)
• Paramagnético - Fracamente atraído por campos magnéticos, mas não retém o magnetismo (por exemplo, alumínio, tungsténio)
• Diamagnético - Repelido de campos magnéticos com um fraco momento magnético induzido (por exemplo, cobre, ouro)

As variações resultam de diferenças na configuração eletrónica e da facilidade com que os dipolos se alinham na estrutura atómica.

Analisemos agora o próprio tungsténio e vejamos porque é que o seu magnetismo inerente é tão mínimo.

O tungsténio puro é magnético?

Não, o tungsténio não é magnético na sua forma pura. Embora apresente um ligeiro paramagnetismo devido aos electrões não emparelhados, as propriedades diamagnéticas fracas anulam este efeito, deixando o tungsténio sem atração por campos magnéticos.

Num campo magnético externo, o tungsténio apresenta vestígios de paramagnetismo. Os seus dipolos atómicos orientam-se fracamente com o campo, induzido pelo realinhamento das trajectórias dos electrões. No entanto, o efeito é subtil quando comparado com o dos metais ferromagnéticos.

O tungsténio também demonstra uma ligeira diamagnetismoA resposta diamagnética do tungsténio é insignificante em relação ao seu fraco paramagnetismo. Mas a resposta diamagnética do tungsténio é negligenciável em comparação com o seu fraco paramagnetismo.

De um modo geral, o tungsténio metálico puro tem um teor excecionalmente baixo de suscetibilidade magnética. À temperatura ambiente, o seu valor de suscetibilidade magnética varia entre +1,3-1,8 × 10-5 cm3/mol, confirmando um comportamento magnético mínimo.

Assim, um íman não atrairá visivelmente uma peça de tungsténio puro. Os dipolos atómicos do tungsténio deslocam-se apenas impercetivelmente, enquanto as transições entre os estados de energia dos electrões atenuam a resposta magnética.

É por esta razão que o tungsténio é um excelente material para aplicações sensíveis a interferências magnéticas, como os filamentos das lâmpadas convencionais!

Ligas e compostos de tungsténio

Embora o tungsténio puro tenha, sem dúvida, um magnetismo insignificante, a história muda quando olhamos para as suas ligas e compostos.

A introdução de outros elementos durante o fabrico pode modificar a configuração eletrónica de forma a favorecer o alinhamento magnético. Mesmo pequenas quantidades de metais ferromagnéticos como o ferro ou o cobalto como aglutinantes alteram a atração magnética.

Isto significa que um objeto de tungsténio ligado pode demonstrar a atração magnética, dependendo de factores como:

• Elementos de liga utilizados
• As suas proporções na liga
• Presença de impurezas ferromagnéticas
• Processo de formação de ligas

Por exemplo, o carboneto de tungsténio fabricado com um aglutinante de níquel tem propriedades magnéticas fracas. Entretanto, o carboneto de tungsténio saturado com cobalto pode ser visivelmente magnético.

Conclusão: as ligas permitem que o tungsténio exiba um magnetismo mensurável, incorporando componentes magnéticos na sua estrutura atómica.

Objectos comuns de tungsténio e magnetismo

Agora que compreendemos o não-magnetismo intrínseco do tungsténio puro versus o potencial magnetismo das suas ligas, podemos analisar alguns artigos de tungsténio do dia a dia.

Eis o resumo magnético de vários produtos de tungsténio:

• Anéis de tungsténio: Muitas vezes ligado com níquel/cobalto, pode reagir fracamente aos ímanes
• Carboneto de tungsténio: Magnetismo variável consoante o tipo/conteúdo do aglutinante
• Varetas de tungsténio: Tungsténio puro não ligado e não magnético
• Pó de tungsténio: A forma pura não tem magnetismo
• Eléctrodos de soldadura de tungsténio: Eléctrodos tioriados ligeiramente magnéticos devido a radionuclídeos

A avaliação do magnetismo também depende da história anterior de um objeto e da via de processamento. O tungsténio reciclado que contenha vestígios de contaminantes ferrosos pode apresentar um magnetismo inesperado!

A avaliação do comportamento magnético exige que se desvendem as especiarias elementares de um item e a crónica de fabrico. Um teste magnético revela facilmente se um produto de tungsténio ligado tem uma mineralização magnética significativa.

O que levar

O tungsténio é magnético? Na sua forma pura, o tungsténio tem uma atração magnética insignificante. Mas como ingrediente de uma liga, o magnetismo do tungsténio surge de acordo com os elementos incorporados e o processo de produção.

Assim, uma aliança de tungsténio com cobalto pode dançar suavemente com os ímanes do seu frigorífico, enquanto as barras de tungsténio de alta pureza permanecem estoicamente não magnéticas!

A compreensão das origens científicas do magnetismo nos metais conduz à clareza da personalidade magnética mutável do tungsténio. Com soluções para indústrias que requerem um não-magnetismo estável para produtos que exploram as ligas magneticamente "maleáveis" do tungsténio, o magnetismo do tungsténio é intrigantemente seletivo!

Na sua experiência, o tungsténio é magnético? Partilhe a sua opinião abaixo!