Gå til hovedindhold

Magnetisk sand

 

I sand kan du finde sandkorn der er magnetiske. Hvorfor er nogle sandkorn magnetiske, og hvilke sandkorn er magnetiske? Hvordan virker en magnet? Og hvordan kan du med disse sandkorn vise magnetfelter?

 

I eksperimentet indsamler du selv magnetiske sandkorn, ligesom du kan arbejde med variable i form af forskellige magneter eller forskellige typer af sand.

 

Teknologi eller teknisk udstyr der bruges i forsøget

I forsøget bruges der neodymmagneter, en analog lav-teknologi. Neodymiummagneter er små utroligt stærke magneter. De kaldes også i daglig tale for supermagneter og powermagneter. Magneterne indeholder bl.a materialet neodym, og det skaber de absolut stærkeste magneter i verden.  

Neodymium er det 60. grundstof i det periodiske system, og har det kemiske symbol Nd. Under normale temperatur- og trykforhold optræder dette grundstof som et skinnende, let gyldent metal.

Læs mere om neodym-magneter på https://www.magnetz.dk/info-om-powermagneter.

Inspiration til variable du kan arbejde med i forsøget

  • Prøv at lave forsøget med forskellige typer af sand, ex. tungsand og kvartssand. Så er din variabel sandet.
  • Prøv at lave forsøget med forskellige typer af magneter, ex. stangmagneter eller køleskabsmagneter. Så er din variabel magneten.

 

Vejledning til forsøget

 

VIGTIGT - læs dette sikkerhedsafsnit, inden du går i gang

Neodynmagneter er på ingen måde legetøj, da de er meget kraftige magneter. Passer du ikke på, kan magneterne 'smække sammne' og ex. give dig kvæstelser på fingrene. Du må under ingen omstændigheder lade magneterne klikke frit sammen, da der let kan slås flige af magneterne, der kan flyve i alle retninger.

Magneterne er lavet af metal og kan lede elektricitet. Magneterne må derfor ikke komme i kontakt med strøm, herunder stikkontakter, da de så kan give dig elektrisk stød.

Hold afstand mellem neodymmagneterne og kreditkort / hukommelseskort / elektronik. 

Materialer du skal bruge

  • Neodym-magneter. Magneterne koster ca. 2 kroner pr. magnet. Magneterne kan sagtens genbruges.Du kan fx købe magneter her.

  • En rive

  • En beholder - fx et genbrugsglas med låg

  • Et filterpapir
  • Sand fra stranden
  • Et lokale med en vask

Tip

Udfører du forsøget på stranden, skal du vide, at det magnetiske sand er nemmest at finde, hvor sandet er sort eller danner sorte mønstre på det hvide kvartssand.

Tager du sandprøver med hjem, så tør sandet først ved at lægge det på en avis en uges tid, eller tør det i ovnen ved ca. 80 °C en times tid.

 

Aktivitetsvejledning

  1. Se videoen øverst på siden
  2. Sæt forsigtigt neodymmagneterne fast på riven. Sæt eventuelt en tynd plastpose ud over magneten, så er det lettere at få sandet af igen
  3. Før stille og roligt riven gennem sandet fra stranden
  4. Overfør alt det sorte sand, der sætter sig på magneterne, til en beholder/et glas
  5. Nu er der fanget  magnetisk sand, men der er stadig en stor del ikke-magnetisk sand iblandt, som skal filtreres fra. Hæld vand i glasset og før magneten rundt på ydersiden. På den måde 'fanges' det magnetiske sand, samtidig med at det ikke-magnetiske sand ligger tilbage på bunden
  6. Hæld vandet med magnetisk sand igennem et filterpapir og lad det tørre
  7. Nu er du klar til at se magnetfeltet ved at bevæge magneten neden under filterpapiret, hvor sandet ligger

Dataopsamling

Efter du har udført forsøget, tager du et billede af hvordan magnetfeltet ser ud. Udfør derefter forsøget med de variable du ønsker (se forslagene til variable øverst).

Tag et billede af magnetfeltet, for hver gang du laver forsøget med en ny variabel.

Tegn tilsidst én samlet model, hvor alle magnetfelterne er præsenteret. Skriv en kort forklaring under hver af de tegnede magnetfelter - hvad er det der gør, at magnetfelterne ser forskellige ud?

 

Faglig forklaring

Sand kommer fra sten, der over tusinder af år er blevet skubbet rundt af vandet i havet. Når stenene bliver skubbet rundt, bliver de samtidig slidt på alle sider, og til sidst bliver stenene helt små og runde - og er altså blevet til sand. Stenene kan komme fra alle steder i verden. Derfor finder man mange forskellige typer af sandkorn på stranden.

Foto: Helle Houkjær

Den del af sandet, der kan gøres magnetisk, består af mineralet Fe3O4, også kendt som magnetit. Mineralet indeholder jern, der kan gøres magnetisk, og altså derfor retter sig ind efter et magnetfelt. Magnetit er fundet i meteoritter fra rummet. Det forekommer mange steder i verden, hvor man også kan finde det i strandsand. I nogle særlige sandbanker i Chile er op til 10% af sandet magnetit. Magnetit findes også i hjernen på flere dyr, som fx duer og delfiner, hvor meget små magnetitkrystaller retter sig ind efter Jordens magnetfelt, og kan sende signaler videre til hjernen. Forskere mener, det er ved hjælp af magnetisme, at dyrene kan finde vej.

Teknologi med magnetit, ex. kompas

Magnetit findes i de fleste bjergarter  fra strandsand til klipper. Det findes også i dyr og kan udnyttes i teknologi. I gamle dage brugte man det i kompas, senere i  magnetiske bånd og til at rense vand for det giftige stof arsenik. Senest har man opdaget, at nogle typer bakterier selv kan omdanne jern til magnetit. Forskere forsøger at efterligne processen for at skabe minimagneter til fremtidens computere. Hvilke nye anvendelser mon der dukker op på vejen til fremtiden?

Læs mere i de links der ligger nederst på siden og prøv også at lave forsøget "Et lommemikroskop", så du kan se nærmere på dit eget sand.

Interessante links

Artikel om magnetiske bakterier
Læs mere om Magnetit
Læs mere om Magnetoreception