Gå til hovedindhold

Er blod magnetisk

I forsøget ser vi på, hvad diamagnetiske og paramagnetiske materialer er for noget, og vi undersøger, om blod er magnetisk. Hæmoglobinet i blodet indeholder jern, og jern er magnetisk - er blod så også magnetisk?

Aktivitetsvejledning

Skær en lille flåde af flamingo (polystyren). Flåden skal være stor nok til, at den ikke synker under vægten af det materiale, du vil teste om er para- eller diamagnetisk.

Brug en stærk magnet - vi har brugt en neodymium kuglemagnet, men andre typer af
Neodymium-magneter vil også kunne bruges, så længe de er store. Vores har en bæreevne på 9,1 kg.

Placer det materiale, du ønsker at teste, på flåden, og før ganske langsomt din magnet hen imod det. Hold den så tæt ved materialet som muligt, gerne indenfor få millimeter eller mindre. Observer, om flåden med materialet tiltrækkes eller frastødes. Flyt magneten i samme tempo, som flåden bevæger sig, så afstanden hele tiden er den samme til materialet på flåden. Undgå at ramme materialet med magneten, mens du tester, da det vil ødelægge dit eksperiment.

Materialer

Flamingoplade, kar med vand, stærk magnet, fx neodymium kuglemagnet (kan købes på nettet, bl.a. hos supermagnete.dk), jernpulver (findes ofte i fysiklokalet, ellers kan det købes hos frederiksen.dk), blodpølse, stanniol, millimeterpapir og andre testmaterialer, fx lever, leverpostej eller andet, der er jernholdigt.

Forklaring

Et klassisk magnetisk materiale hører under den form for magnetisme, som man kalder ferromagnetisme. Men der findes andre former for magnetisme - de er ikke lige så kraftige, men til gengæld er de langt mere udbredte. 

Dette forsøg viser, hvordan udvalgte materialer kan være enten paramagnetiske eller diamagnetiske. Et materiales magnetiske egenskaber er afgjort af elektronerne omkring atomerne i materialet. Elektroner kan betragtes som runde kugler, der drejer rundt om sig selv, ligesom når man balancerer en snurrende bold på fingeren. En elektron vil altid enten dreje enten den ene eller den anden vej rundt om sig selv. Det kalder man for et ‘spin up’ eller et ‘spin down’. Elektronernes spin skaber et lille magnetfelt. Da elektroner ofte ligger sammen i par to og to i det, man kalder for elektron-par, vil den ene altid spinne op og den anden spinne ned. Deres spin udligner altså hinandens små magnetfelter. 

Hvis atomer, hvor alle elektroner er i par, udsættes for et magnetfelt, vil de altid lægge sig på tværs af feltet - dvs. at hele atomet vil blive frastødt af magneten. Det kalder man for diamagnetisme.

I et paramagnetisk materiale findes der én eller flere uparrede elektroner. Dvs. at
elektronernes spin ikke ‘udlignes’ af andre elektroners spin. Hvis man udsætter sådanne elektroner for et magnetfelt, vil de lægge sig på langs af feltet og dermed blive tiltrukket af magneten. Dermed kan man sige, at paramagnetisme er det modsatte af diamagnetisme.
 

Variér med variable og frihedsgrader

  1. Undersøg betydningen af det materiale, I placerer på flåden.
  2. Erstat blodpølsen med en lille beholder med vand, hvori I putter jern i samme mængdeforhold som i blod. I blod er der omtrent 1% jern, så der skal 0,01 g jernpulver i pr. ml vand, dvs. ca. 0,1 g jernpulver i en 10 ml beholder. Dette forsøg udføres for at teste, om der er andre materialer i blodpølsen, der er tilstrækkeligt diamagnetiske til at fjerne effekten af det magnetiske jern.
  3. Placer et ark kvadreret papir eller millimeterpapir under en flad petriskål med vand. Sænk magneten ned imod petriskålen og observer, hvad der sker, når magneten næsten rører vandoverfladen.