1、磁化率测定,一、实验目的:1、用磁天平测定物质的磁化率,求算其顺磁场性原子(离子)的未成对电子数。2、掌握古埃法测定磁化率的实验原理和技术。,物质的磁性一般可分为反磁性、顺磁性和铁磁性。反磁质的0,摩尔顺磁磁化率P= (3)式中为分子磁矩;为玻兹曼常数;T为绝对温度。,铁磁性物质的摩尔磁化率为顺磁和反磁磁化率之和。即 (4) , (5)则M= (6),通过实验测得磁化率就能确定分子的磁矩。分子的磁矩决定于电子的轨道运动和自旋运动情况。 (7)式中:PJ为角总动量;为旋磁比( );,由于基态分子中电子的轨道角动量是相互抵消的,即纯自旋时L=0,J=S。则(8)式得g=2,因此(7)式可写为: (
2、9),由于基态分子中电子的轨道角动量是相互抵消的,即纯自旋时L=0,J=S。则(8)式得g=2,因此(7)式可写为: (9),把样品管是悬于两磁极中间,一端位于磁场强度最大区域H,另一端位于很弱的H0区域,则样品在沿样品管方向所受的力F可用下式表示: F= (11):质量磁化率:m样品的质量;H为磁场强度; 为沿管方向的磁场梯度。,设样的管高度为l时,则F= (12)如H0=0时,则F= (13),用磁天平测出加磁场前后的重量变化, 显然:F= g为重加速度 (14)则 (15) (16),莫尔氏盐的值与温度的关系为: 把莫尔盐的值代入(9)、(10)式,可得: 则 (17)因而可求出样品分子中未成对电子数n。,三、实验步骤:1、主要仪器:MB-1A型磁天平2、实验步骤:(1)测量空管在加磁场前后的质量变化W管值; (2)装样口,样品高度约为12(先装莫尔盐);(3)测量莫尔盐在加磁场前后质量变化W标值 (分别测加0.2T和0.3T时质量变化值);(4)按以上步骤测定样品的摩尔磁化率。,3、注意事项:(1)粉末样品在管中的装填要均匀;(2)测定时样品管的底部正好处于磁极的中 心线上,即磁场强度最强处;(3)避免空气对流;(4)防止铁磁性物质的混入,不可使用含铁、 镍的角匙或镊子。,四、实验数据1:零点:270mg 温度:28.0,实验数据2:温度:31.5,