Magnetkaal / kalletest
Ka: Kalletest, Lenzi test, Diamagnetismi test
Magnetkaal kasutab väärismetallidele omaseid diamagnetismi väärtusi ja Lenzi efekti, et eristada ehtsaid kuld- ja hõbekange või -münte magnetilistest võltsingutest.
Magnetkaal – nimetatakse ka kalletestiks või Lenzi testiks – on mittepurustav väärismetallide ehtsuse kontrolli meetod, mis põhineb füüsikalisel Lenzi seadusel. Kui tugev neodüüm-püsimagnet viiakse kaldu üle ehtsa kuldmündi või -kangi (või vastupidi liigutatakse metalli magnetist mööda), indutseerib diamagnetiline metall vastupidise pöörisvoolupiduri – tükk kaldub tuntavalt aeglasemalt kui oodatud või rippuv magnet väldib.
Füüsikaline põhimõte
Väärismetallid nagu kuld ja hõbe on diamagnetilised: magnet tõukab neid minimaalselt ja need tekitavad magnetvälja läbimisel mõõdetavaid pöörisvoole (Lenzi efekt). Ferromagnetilised või paramagnetilised materjalid, mida kasutatakse võltsingutes (nt volfram, plii, vask-tsink-sulamid), käituvad põhimõtteliselt teisiti – kas neid tõmmatakse või on pöörisvoolupidur märgatavalt nõrgem.
Pöörisvoolu pidurdusjõud ∝ σ · B² · v · V
σ = elektrijuhtivus (S/m)
B = magneti voo tihedus (T)
v = suhteline kiirus (m/s)
V = proovi ruumala (m³)
Pidurdusjõud sõltub seega juhtivusest, magnetvälja tugevusest ja proovi ruumalast – kõik on materjalispetsiifilised suurused, mida võltsijad suudavad vaevalt üheaegselt võltsida.
Kalletesti käik
- Ülesehitus: vaja on kaldrampi (u 45°) mittemagnetilisest materjalist (puit, akrüül) ja tugevat neodüümmagnetit (vähemalt N42).
- Etaloni valmistamine: lase kontrollitud originaalmünt (nt Krugerrand või Wiener Philharmoniker) rampi mööda alla libiseda ja mõõda aeg.
- Kontrollitava paigaldamine: testi kahtlast münti või kangi samades tingimustes.
- Hindamine: märgatavalt kiirem libisemine või tõmme magneti juures viitab võltsingule; ühtlane aeglustumine räägib ehtsa väärismetalli kasuks.
Meetodi piirid
Magnetkaal ei ole imerohi. Kullaga plaadistatud volframvõltsingutel on peaaegu identne tihedus ehtsa kullaga (19,25 vs 19,32 g/cm³) – ja kuna volfram on nõrgalt paramagnetiline, on pöörisvoolupidur kalletestis sarnaselt nõrk nagu ehtsal kullal. Siin ei suuda kalletest üksi usaldusväärselt eristada. Usaldusväärsete tulemuste jaoks tuleks seda seetõttu alati kombineerida tiheduse määramisega Archimedese järgi ja röntgenfluorestsentsanalüüsiga. Samuti on mõistlik kaalu- ja mõõtmete kontroll mündi kaalu kontrolli kaudu.
Lühidalt meelde
Kalletest on kiire ja soodne sisenemine väärismetallide ehtsuse kontrolli, mis paljastab usaldusväärselt ferromagnetilised võltsingud – kvaliteetsete volframimitatsioonide jaoks on aga vaja täiendavaid meetodeid nagu tiheduse mõõtmine või ultraheli.