Tip van de maand
nuttige wenken en praktische tips voor de mineralenverzamelaar


Opstelling voor het meten van magnetisme

Tip 55: magnetisme deel 2
een tip van Pierre Rosseel, tekst en foto’s Paul Mestrom

In tip 9 is al eens gekeken naar magnetisme bij mineralen.
De daar beschreven methode werkt alleen bij mineralen die vrij sterk magnetisch zijn (zoals magnetiet) of gemakkelijk magnetiseerbaar zijn (zoals ijzer en nikkel in meteorieten).

Pierre Rosseel toonde me op een van onze MKA-bijeenkomsten een eenvoudige methode om ook magnetisme te ontdekken bij mineralen die maar heel zwakjes reageren op een magneet, zoals een aantal granaten.

Het principe is heel eenvoudig:

  • leg op een gevoelige weegschaal een sterke magneet (zoals de neodymium-magneten die tegenwoordig voor weinig geld via internet te koop zijn)
  • tarreer de weegschaal
  • hou het betreffende mineraal vlak boven de magneet
  • als het mineraal door de magneet wordt aangetrokken, resulteert dat in een negatieve gewichtsaanduiding van de weegschaal

De mate waarin een materiaal door een magneet wordt aangetrokken, wordt bepaald door wat we de magnetische susceptibiliteit noemen (dat is de mate waarin een materiaal reageert op een magnetisch veld). Meer over magnetisme vinden we o.a. in wikipedia.

Toen Pierre dit gedemonstreerd had, ging ik het thuis natuurlijk meteen testen. Ik pakte een micromount met mooie magnetietkristalletjes uit mijn verzameling en hield dat boven de op een weegschaal gelegde magneet. Die trok zo hard aan de magnetiet, dat het steentje onmiddellijk losliet van de kit waarmee het vastzat in het doosje. Het vloog met behoorlijke snelheid tegen de magneet aan. Het droevige resultaat was, dat ik nu een micromount heb waarbij ik de breuk van magnetiet heel goed kan bestuderen!

Om dergelijke ongelukken in de toekomst te voorkomen besloot ik de magneet in een micromountdoosje te plakken, zodat ik een een stukje schuimplastic op kon leggen om “vliegende stenen” zonder beschadiging op te vangen. Dat is te zien op de foto hierboven. Met dat schuimkussen kun je uiteraard niet zo kort bij de magneet komen als zonder. Dat resulteert in een lagere aantrekking door de magneet. Bij het uitvoeren van de test moeten we er wel op letten om het magneetgedeelte niet met de steen aan te raken, want van zodra dat gebeurt, zal de weegschaal een positieve waarde aangeven.

De hier gebruikte weegschaal kocht ik ooit voor ongeveer € 25,- bij AliExpress. Hij kan maximaal 500 gram aan en weegt op 0,01 gram nauwkeurig.

Meting (let op het minteken op het display op de foto rechts!) aan een kubusvormige magnetiet (10 mm los kristal) van Balmat, New York, USA:



Voor mineralen met een veel geringere magnetische susceptibiliteit, zoals granaat, is het belangrijk veel korter bij de magneet te komen. Daarvoor maakte ik een eenvoudige opstelling met twee micromountdoosjes en een microscopeerglaasje:



Meting aan een 12 mm andradiet (variëteit melaniet) van Mali.

Bij stenen met een heel geringe magnetische susceptibiliteit is het gebruik van een gevoeligere balans aan te bevelen. Op onze D-Day is die altijd aanwezig.
Wil je heel nauwkeurige metingen doen aan dit fenomeen, dan heb je nog betere apparatuur nodig, zoals een Hoover Magnetic Susceptibility Balance. Meer daarover is te lezen op de verderop vermelde websites.

Pierre had me al laten zien dat dit goed werkt voor de granaat die hij meegebracht had om zijn tip te laten zien. Het werkt echter niet voor alle granaten even goed. Verder werkt het ook voor een aantal andere mineralen, zoals zirkoon, spinel en peridoot. Helaas is het niet zo dat het werkt bij elke zikoon, spinel of peridoot.

Als je je verder wil verdiepen in deze (niet gemakkelijke) materie, kijk dan eens op internet bij:
Magnetism in Gemstones
en
Magnetic susceptibility, a better approach to defining garnet
s
(uit The Journal of Gemmology / 2008 / Volume 31 / No. ¾):

Tot slot: met vragen over dit onderwerp kun je ook terecht bij de werkgroep edelsteenkunde.

AANVULLING

De publicatie van de eerste versie van deze tip leverde een behoorlijk aantal waardevolle reacties op. Hieronder een samenvatting daarvan, met dank aan iedereen die een bijdrage leverde.

Alternatieven zonder weegschaal:

* een kompas
Als je alleen maar wil weten of een steentje magnetische eigenschappen vertoont, dan kun je er ook een kompas bij houden. Toen ik dat zelf testte met een eenvoudig kompas viel het resultaat echter nogal tegen. Dat gold ook voor twee andere kompassen.

* een vlot
Een ludiek alternatief: deponeer het mineraal op een 'vlot' (bv van piepschuim) in een bak water en hou er dan een magneet in de buurt. Als het mineraal magnetisch is, 'vaart' het naar je magneet toe.
Dit bleek verrassend goed te werken!

Sterke magneten, waar zijn die verkrijgbaar?
Uiteraard bij internetwinkels die daarin gespecialiseerd zijn, zoals
https://www.supermagnete.nl/
en https://www.magnetenspecialist.nl/
Neodymium-magneten zitten ook verwerkt in harde schijven van computers. Is zo’n schijf gecrasht, dan kan de sloop daarvan een bruikbare sterke magneet opleveren.
Ook oude luidsprekerboxen bevatten vaak heel sterke magneten (zonder Nd).

Gevaar voor kinderen
Kleine kinderen hebben vaak de neiging alles in hun mond te stoppen. Doen ze dat bij zo’n sterke magneet en slikken ze die per ongeluk in, dan kan dat tot ernstig inwendig letsel leiden.
Opgepast dus en buiten het bereik van kinderen houden!

Gevaar voor bankpasjes en creditcards
Op bankpasjes en creditcards ligt informatie magnetisch opgeslagen. Kom je met zo’n sterke magneet te kort bij die opslag, dan kan de informatie verstoord raken en de kaart onbruikbaar worden. Oppassen dus!

Invloed op de weegschaal
De weegschaal is een elektronisch instrument en kan dus door een magneet beïnvloed worden.
Door de magneet bij deze metingen op de weegschaal te leggen, kan de weegschaal een verkeerd gewicht aangeven. Uit metingen blijkt, dat dat inderdaad het geval is.
Het is zelfs denkbaar dat de weegschaal ontregeld raakt (en dus altijd een fout gewicht aangeeft) of zelfs helemaal defect raakt. Het is dus belangrijk niet te dicht bij de weegschaal te komen met een heel sterke magneet.
Henk Verleg loste dit op met onderstaande opstelling (links de nul-meting, rechts de meting met een magneet erboven):

  


Nadeel van deze werkwijze is, dat de afstand tussen magneet en mineraal niet altijd gelijk is en vergelijkende metingen tussen verschillende stenen niet mogelijk is.
Na een paar probeersels kwam ik tot een oplossing, die dat wel mogelijk maakt. Die is zeker nog voor verbetering vatbaar, maar werkt prima. Onderstaande foto’s maken hopelijk voldoende duidelijk hoe het er uitziet.



Foto 1: de onderdelen:
– twee “torentjes” van vier op elkaar gelijmde MM-doosjes (links en rechts)
– een torentje van drie met daarop de magneet (hoog genoeg om de weegschaal niet te beïnvloeden)
– de weegschaal
– een plateau
– een granaat

  

Foto 2: de opstelling
Het plateau raakt de magneet net niet.



Foto 3: de meting


Afstand magneet-weegschaal
Door met de gebruikte magneet de weegschaal van bovenaf te benaderen kun je eenvoudig testen welke afstand nodig is om te zorgen dat de magneet zelf geen (of misschien beter: een verwaarloosbare) invloed heeft op de weegschaal.

Tot slot:
Het is goed te bedenken dat de waarde die de weegschaal aangeeft mede afhankelijk is van:
– de sterkte van de magneet
– de afstand tussen magneet en steen
– de gevoeligheid van de weegschaal
– de temperatuur.
Verwacht dus zeker geen nauwkeurige kwantitatieve metingen te kunnen doen op deze
manier. Je krijgt wel een aardige indicatie of het materiaal magnetisch of magnetiseerbaar is.

Veel succes! 😀 😎 😀