Hvorfor er nogle mønter magnetiske? – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Niels Bohr Institutet > Spørg om fysik > ? om Fysik > Hvorfor er nogle mønte...

19. august 2011

Hvorfor er nogle mønter magnetiske?

Hej Spørg om Fysik

Nu er jeg hverken skole- eller gymnasieelev, men jeg har alligevel et spørgsmål som møntsamler. Det drejer sig om metallegeringer og magnetisme, men regner med, at det trods alt falder indenfor fysikkens verden.

I Italien - men også i andre lande - har man historisk, før Euroens indførsel - benyttet sig af en legering, som på italiensk kaldes "Acmonital" (Acciaio Monetario Italiano), en form for rustfrit stål. Jeg har fundet ud af, at der er en del variationer af denne legering, men den skulle i hovedtræk være skabt af følgende mix : 79,15 - 80,65 % jern / 0,14 % kul / 17,5-19 % chrom / 0,5 % magnesium / 1,15 % silicium / 0,03 % sulfur / 0,03 % phosfor.

Nu er det sådan, at en del af disse mønter også kan være mere eller mindre magnetiske, og dette har betydning for hvilket reference- / type-nummer, de gives i kataloger, og dermed for typen og det enkelte stykkes værdi. Også på vægtsiden kan der være små variationer : den samme type, 1 Liraen 1939-43 (Krause-Mishler kataloget, Italien, type 77 a/b), vejer f.eks. 8.1 gram i ikke-magnetisk type og 7.9 gram i magnetisk udgave.

Mit spørgsmål er nu: Er "magnetisme" en egenskab, som kan skabes gennem legeringens sammensætning (bestanddele i % - dette lyder for mig mest logisk, når der f.eks. er 0.2 grams forskel på den nævnte 1 Lira) eller er det noget, som man bagefter har tilført metallet ? Vil selve smeltningen ikke påvirke metallernes magnetiske egenskaber ?

Jeg har for mange år siden, som folkeskoleelev, prøvet det gamle trick med at gøre en savklinge af jern magnetisk ved at stryge den mange gange i længderetningen med en magnet. Så har man mon bevidst gennem legeringsmixet (til eksempel ved at putte magnetisk henhv. ikke-magnetisk jern i legeringen) kunnet bestemme om en mønt skulle være magnetisk eller ej. Eller har man, før eller efter selve prægningen, på en eller anden måde behandlet blanketterne eller de færdige mønter ? Er de f.eks. blevet påført en coating, som så også kan forklare de minimale vægtforskelle ? Eller er de blevet strøget med magneter, på samme måde som savklingen ?

Som samler undrer det mig, at man "med vilje" har bestemt om en serie mønter skulle være magnetiske eller ej (hvad betydning skulle det have for møntens funktion ?), men hvis eksperimenter med og variationer i  legeringen kan forklare det, har folkene på den italienske mønt måske blot skabt varianterne ret tilfældigt. Håber, at jeg har beskrevet det nogenlunde præcist. For forskere er dette sikkert banalt, men som menigmand er det svært at gennemskue forklaringen bag.

Med venlig hilsen
H L.

Sammensætningen af en legering bestemmer generelt om den kan være magnetisk. Tilsætning af, i sig selv umagnetiske stoffer, kan påvirke de magnetiske egenskaber meget.

En dansk krone fra 1882

Der er stadig lidt magi i at finde nye magnetiske materialer, og i at forudse legeringers magnetiske egenskaber. Endvidere kan både størkningsprocessens varighed (afkølingen) samt mekanisk bearbejdning, hærdning mm. ændre dette forhold.

De fleste jernlegeringer (samt Kobolt- og Nikkellegeringer) er magnetiske, men der kan være meget store forskelle efter behandlingen. Endvidere har temperaturen stor betydning, ved høje temperaturer bliver f.eks. jern umagnetisk, det kaldes Curietemperaturen. For jern er det 770 graders celcius, for nikkel 358 graders celcius og for cobalt 1115 graders celcius.

Behandlingen af en legering kan altså have betydning for hvor magnetisk legeringen er. I øvrigt er det ikke sikkert, at de pågældende "umagnetiske" mønter er umagnetiske, men de er måske kun så svagt magnetiske, at det ikke opdages simpelt ved hjælp af en magnet.

Pierre Curie

Pierre Curie (F, 1859 - 1906)

Pierre Curie Nobelpris 1903 for sin forskning i radioaktive stoffer sammen med Maria Salomea Skłodowska-Curie, and Henri Becquerel. Han forskede også i magnetiske materialer og opdagede den temperatur, som giver anledning til Curiepunktet.

Det forekommer upraktisk, hvis mønter i væsentlig grad er magnetiske, så der er risiko for, at de hænger sammen og hænger fast på magnetiserbare materialer. Jeg tror ikke, at magnetiske mønter er noget tilstræbt men noget uhensigtsmæssigt, som er sket pga. den valgte legering eller efterbehandling, men det kan man antageligt kun få at vide på den Italienske nationalbank.

Små variationer under produktionen 

Jeg har forstået, at de fleste møntautomater har en magnet indbygget, så magnetiske mønter ikke kan anvendes, for at undgå at hjemmeproduktion af mønter med rette størrelse og masse f.eks. ud fra en jernplade. Jeg tror altså (men ved det ikke), at det er små variationer under produktionen, der har bevirket at nogle mønter er umagnetiske andre det ikke, og at man så efterfølgende har måtte konstatere dette forhold i kataloger.

Det kan tænkes, at der har været forskellige producenter af møntmetallet eller flere udmøntningssteder, som behandlede prægningen på forskellige måder. Jeg er utilbøjelig til at tro på en coatning. Den slides alt for hurtigt af, og jeg kan ikke se formålet, jeg mener at det hensigtsmæssige ville være umagnetiske mønter. Desuden forkorter det så møntens levetid, og gør den derved dyrere i produktion. De små vægtforskelle kan netop f.eks. skyldes forskellige udmøntningssteder, men jeg er i øvrigt ikke bekendt med, hvor ens mønter normalt er i masse. Naturligvis ville jeg tro at mønthandlerne ikke er uden interesse i flere typer af mønter at sætte til salg.

Der er ikke jern i flere udgaver dvs. magnetisk og umagnetisk jern, man kan bruge i en legering. Det er legeringens sammensætning og efterbehandling der bestemmer, om et metalstykke er magnetisk. Det er rigtigt at magnetiske legeringer, som regel kan omdannes til magneter ved strygning i en bestemt retning med en magnet, men det kræver at legeringen på forhånd har magnetiske egenskaber, og disse egenskaber bestemmer også, hvor stærk en magnet man opnår.

Har man magnetiseret et stykke jern, kan det afmagnetiseres igen ved at opvarme det til over Curiepunktet. Det samme kan også opnås ved at komme det i en passende spole, og sende en vekselstrøm igennem spolen, og dernæst langsomt at skrue ned for strømmen til 0 A.

Med venlig hilsen
Malte Olsen