Magnetna tehtnica / test nagiba
Tudi: Test nagiba, Lenzov test, Test diamagnetizma
Magnetna tehtnica izkorišča Lenzov učinek pri diamagnetnih vrednostih plemenitih kovin, da loči prave palice in kovance iz zlata in srebra od magnetnih ponaredkov.
Magnetna tehtnica – imenovana tudi test nagiba ali Lenzov test – je nedestruktivna metoda za preverjanje pristnosti plemenitih kovin, ki temelji na fizikalnem načelu Lenzovega zakona. Kadar močan neodimov trajni magnet potujemo poševno nad pravim zlatim kovancem ali zlato palico (ali obratno premikamo kovino mimo magneta), diamagnetna kovina inducira nasprotno delujočo zavoro vrtinčnih tokov – kos se opazno počasneje nagiba, kot bi pričakovali, ali pa viseči magnet zavije v stran.
Fizikalno načelo
Plemenite kovine, kot sta zlato in srebro, so diamagnetne: magneti jih minimalno odbijajo, ob prehodu skozi magnetno polje pa ustvarjajo merljive vrtinčne tokove (Lenzov učinek). Feromagnetni ali paramagnetni materiali, ki se uporabljajo za ponaredke (npr. volfram, svinec, zlitine baker-cink), se obnašajo bistveno drugače – bodisi jih magnet privlači bodisi je zavora vrtinčnih tokov občutno šibkejša.
Zavorna sila vrtinčnih tokov ∝ σ · B² · v · V
σ = električna prevodnost (S/m)
B = gostota pretoka magneta (T)
v = relativna hitrost (m/s)
V = prostornina vzorca (m³)
Zavorna sila je torej odvisna od prevodnosti, jakosti magnetnega polja in prostornine vzorca – vse to so materialno specifične količine, ki jih ponarejevalci le stežka hkrati ponaredijo.
Potek testa nagiba
- Postavitev: potrebujemo poševno klančino (pribl. 45°) iz nemagnetnega materiala (les, akril) in močan neodimov magnet (najmanj N42).
- Priprava reference: preverjen originalni kovanec (npr. Krugerrand ali Dunajski filharmoniki) pustimo zdrsniti po klančini in izmerimo čas.
- Preizkušanje vzorca: sumljiv kovanec ali palico preizkusimo pod enakimi pogoji.
- Ocena: znatno hitrejše drsenje ali privlačnost k magnetu kaže na ponaredek; enakomerno upočasnjevanje govori za pravo plemenito kovino.
Omejitve metode
Magnetna tehtnica ni vsemogočno sredstvo. Volframovi ponaredki s pozlato imajo skoraj enako gostoto kot pravo zlato (19,25 proti 19,32 g/cm³) – in ker je volfram šibko paramagneten, je zavora vrtinčnih tokov pri testu nagiba podobno majhna kot pri pravem zlatu. Tu sam test nagiba ne more zanesljivo razlikovati. Za zanesljive rezultate ga je zato treba vedno kombinirati z določanjem gostote po Arhimedu in rentgensko fluorescenčno analizo. Smiselna je tudi kontrola teže in mer prek orodja za preverjanje teže kovanca.
Na kratko
Test nagiba je hiter in cenovno ugoden prvi korak pri preverjanju pristnosti plemenitih kovin, ki zanesljivo razkrije feromagnetne ponaredke – za kakovostne volframove imitacije pa so potrebne dopolnilne metode, kot sta merjenje gostote ali ultrazvok.