磁化率的測(cè)定實(shí)驗(yàn)報(bào)告(華南師范大學(xué)物化實(shí)驗(yàn))

1、磁化率的測(cè)定磁化率的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康模?）掌握古埃磁天平測(cè)定物質(zhì)磁化率的實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)。（2）通過對(duì)一些配位化合物磁化率的測(cè)定，計(jì)算中心離子的不成對(duì)電子數(shù)，并判斷d電子的排布情況和配位體場(chǎng)的強(qiáng)弱。二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理2.1物質(zhì)的磁性物質(zhì)的磁性物質(zhì)在磁場(chǎng)中被磁化，在外磁場(chǎng)強(qiáng)度H的作用下，產(chǎn)生附加磁場(chǎng)。該物質(zhì)內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為：B=H4πI=H4π?H（1）式中，I稱為體積磁化強(qiáng)度，物理意義是單位體積的磁矩。式中?=IH稱

2、為物質(zhì)的體積磁化率。I和?分別除以物質(zhì)的密度ρ可以得到σ和χ，σ=Iρ稱為克磁化強(qiáng)度；χ=?ρ稱為克磁化率或比磁化率。χm=?Mρ稱為摩爾磁化率（M是物質(zhì)的摩爾質(zhì)量）。這些數(shù)據(jù)都可以從實(shí)驗(yàn)測(cè)得，是宏觀磁性質(zhì)。在順磁、反磁性研究中常用到χ和χm，鐵磁性研究中常用到I、σ。不少文獻(xiàn)中按宏觀磁性質(zhì)，把物質(zhì)分成反磁性物質(zhì)。順磁性物質(zhì)和鐵磁性物質(zhì)以及亞鐵磁性物質(zhì)、反鐵磁性物質(zhì)積累。其中，順磁性物質(zhì)χm0而反磁性物質(zhì)的χm0。2.1古埃法測(cè)定磁化率

3、古埃法測(cè)定磁化率古埃法是一種簡便的測(cè)量方法，主要用在順磁測(cè)量。簡單的裝置包括磁場(chǎng)和測(cè)力裝置兩部分。調(diào)節(jié)電流大小，磁頭間距離大小，可以控制磁場(chǎng)強(qiáng)度大小。測(cè)力裝置可以用分析天平。為了測(cè)量不同溫度的數(shù)據(jù)，要使用變溫、恒溫和測(cè)溫裝置。樣品放在一個(gè)長圓柱形玻璃管內(nèi)，懸掛在磁場(chǎng)中，樣品管下端在磁極中央處，另一端則在磁場(chǎng)強(qiáng)度為零處。樣品在磁場(chǎng)中受到一個(gè)作用力。dF=?HAdH（2）式中，A表示圓柱玻璃管的截面積。樣品在空氣中稱量，必須考慮空氣修正，即

4、dF=（??0HAdH）（3）?0表示空氣的體積磁化率，整個(gè)樣品的受力是積分問題：（4）=∫0(???0)=12(???0)(2?20)因H0H，且忽略?0，則（5）=12?2式中，F(xiàn)可以通過樣品在有磁場(chǎng)和無磁場(chǎng)的兩次稱量的質(zhì)量差來求出。根據(jù)（10）計(jì)算樣品的未成對(duì)電子數(shù)。若測(cè)得的χm0則表示物質(zhì)是反磁性物質(zhì)，未成對(duì)電子數(shù)為0。三、儀器與試劑三、儀器與試劑3.1儀器儀器磁天平一臺(tái)，樣品管一只，直尺一把，溫度計(jì)一支。3.2試劑試劑莫爾氏鹽

5、（NH4）2SO4FeSO46H2O，分析純；硫酸亞鐵FeSO47H2O，分析純；亞鐵氰化鉀K4Fe（CN）63H2O，分析純。四、實(shí)驗(yàn)步驟與數(shù)據(jù)記錄四、實(shí)驗(yàn)步驟與數(shù)據(jù)記錄4.1室溫的測(cè)定室溫的測(cè)定27.8℃4.2磁場(chǎng)強(qiáng)度的標(biāo)定磁場(chǎng)強(qiáng)度的標(biāo)定（1）取一支清潔干燥的樣品管懸掛在磁天平的掛鉤上，稱質(zhì)量得m空。（2）調(diào)節(jié)磁天平電流開關(guān)，由小至大2調(diào)節(jié)至指定位置1（1A），測(cè)質(zhì)量m空1。（3）繼續(xù)調(diào)大電流開關(guān)，至位置2（3A），測(cè)質(zhì)量得m空3。

6、（4）繼續(xù)升高電流至位置3（4A），停留一定時(shí)間，然后調(diào)小電流從位置3回到位置2，測(cè)質(zhì)量得m空2‘。（5）繼續(xù)調(diào)小電流回到位置1，測(cè)質(zhì)量得m空1‘。（6）關(guān)閉電流測(cè)質(zhì)量得m空‘。表1：數(shù)據(jù)記錄表（空管）空管質(zhì)量g電流AI（電流升高）II（電流降低）平均值Δm空g014.070214.070114.0702114.070014.069714.06990.0003214.068914.069014.06900.0012（7）裝入已研細(xì)的莫氏