Diamagnetisme van goud
Ook: Diamagneet, magnetische susceptibiliteit (negatief)
Diamagnetisme beschrijft de zwakke afstoting van een materiaal door een uitwendig magneetveld; goud is diamagnetisch en wordt daarom niet door magneten aangetrokken.
Goud behoort tot de diamagnetische materialen: brengt men het in een uitwendig magneetveld, dan wordt het minimaal afgestoten in plaats van aangetrokken. Dit effect is zo zwak dat het in het dagelijks leven onzichtbaar blijft — toch is het van groot belang voor de echtheidscontrole van gouden munten en baren.
Fysische achtergrond
Diamagnetisme ontstaat door de inductie van kleine kringstromen in de elektronenschillen van een atoom wanneer een uitwendig magneetveld wordt aangelegd. Volgens de wet van Lenz wekken deze geïnduceerde stromen een magneetveld op dat het uitwendige veld tegenwerkt — het materiaal wordt afgestoten. Omdat bij goud alle elektronenschillen volledig bezet zijn en er geen ongepaarde elektronen aanwezig zijn, ontbreekt het voor paramagnetisme of ferromagnetisme benodigde permanente magnetische moment. Het resultaat is een negatieve magnetische susceptibiliteit van χ ≈ −3,4 × 10⁻⁵ (SI, dimensieloos).
Diamagnetisme is temperatuuronafhankelijk en zeer zwak — in tegenstelling tot paramagnetisme, dat de wet van Curie volgt, of ferromagnetisme (bijv. ijzer, nikkel, kobalt), dat sterke aantrekking veroorzaakt.
Betekenis voor de echtheidscontrole
De magneettest is een eerste, snelle en niet-destructieve controlemethode:
- Een krachtige neodymiummagneet trekt echt goud niet aan.
- Sterke aantrekking wijst op ferromagnetische verontreinigingen of kernvullingen (klassieke methode bij wolfraam-vervalsingen).
- Let op: ook niet-magnetische metalen zoals messing, wolfraam of lood doorstaan de magneettest — hij sluit vervalsingen niet volledig uit.
Voor een betrouwbare controle dient de magneettest steeds te worden gecombineerd met de dichtheidsbepaling volgens Archimedes of een röntgenfluorescentieanalyse.
χ < 0 → diamagnetisch (goud, zilver, koper, water)
χ > 0 → paramagnetisch (aluminium, platina, zuurstof)
χ >> 0 → ferromagnetisch (ijzer, nikkel, kobalt)
Zilver en platina ter vergelijking
Ook zilver (χ ≈ −2,4 × 10⁻⁵) en koper zijn diamagnetisch. Interessant is platina: het is paramagnetisch (χ > 0) en wordt door sterke magneten minimaal aangetrokken — een nuttig onderscheidingskenmerk bij de controle van witte metalen. Palladium is eveneens paramagnetisch. Dat maakt de magneettest bij platina en palladium minder eenduidig dan bij goud of zilver.
| Metaal | Susceptibiliteit χ (SI) | Type |
|---|---|---|
| Goud | −3,4 × 10⁻⁵ | diamagnetisch |
| Zilver | −2,4 × 10⁻⁵ | diamagnetisch |
| Koper | −9,6 × 10⁻⁶ | diamagnetisch |
| Platina | +2,9 × 10⁻⁴ | paramagnetisch |
| Palladium | +7,9 × 10⁻⁴ | paramagnetisch |
| IJzer | ~10⁵ | ferromagnetisch |
Kort samengevat
Goud is diamagnetisch — het wordt door magneten zwak afgestoten, nooit aangetrokken. Wie de actuele goudprijs in de gaten houdt en echt goud wil kopen, kan de magneettest als eerste, snelle controle gebruiken — maar steeds als aanvulling op preciezere methoden zoals dichtheidscontrole of RFA.