磁化率的测定数据处理.doc

磁化率的测定数据处理
一、原始数据记录
室温： 压强：

磁外空管
平均值
磁内空管
平均值
磁外样品
平均值
磁内样品
平均值
△m空管
△m样品
▽m样品-▽m空管
m/g
莫尔氏盐
18.3210
18.32105
18.3189
18.31890
25.7924
25.79245
25.9545
25.95455
-0.00215
0.16210
0.16425
7.47140
h=11.2cm
18.3211
18.3189
25.7925
25.9546
硫酸亚铁
19.8665
19.86650
19.8645
19.86650
25.9549
25.95490
26.1546
26.15460
-0.00200
0.19970
0.20170
6.08840
h=10.6cm
19.8665
19.8645
25.9549
26.1546
铁氰化钾
17.7280
17.72800
17.7252
17.72520
24.3152
24.31515
24.3493
24.34930
-0.00280
0.03415
0.03695
6.58715
h=10.9cm
17.7280
17.7252
24.3151
24.3493
亚铁氰化钾
18.8117
18.81170
18.8089
18.80890
25.1800
26.18005
25.1725
26.17520
-0.00280
-0.00485
-0.00205
7.36835
h=11.1cm
18.8117
18.8089
25.1801
25.1752

5

二、计算莫尔氏盐磁化率，求出磁感应强度；再由标准样品求出其余样品磁化率
1、计算莫尔氏盐磁化率 T=26.5℃=299.65K M莫氏盐=392.14
=3.9707×10-7 m3/kg=1.5571×10-7m3/mol
相应的磁场强度
H==2×0.16425×9.8×392.144π×10-7×7.47140×1.5571×10-7=2.9386T
2、由标准样品求出其余样品磁化率
相关数据如下：
样品

（）/g
H/cm
m/g
莫尔氏盐
392.14
0.16425
11.2
7.47140
硫酸亚铁
278.03
0.19970
10.6
6.08840
铁氰化钾
329.25
0.03415
10.9
6.58715
亚铁氰化钾
422.39
-0.00485
11.1
7.36835

样品摩尔磁化率可由以下公式求的：

则有： =0.199700.16425×7.471406.08840×278.03392.14×10.611.2×1.5571×10-7m3/mol
=1.5589×10-7m3/mol

同理有：
χ铁氰化钾=0.034150.16425×7.471406.58715×329.25392.14×10.911.2×1.5571×10-7m3/mol
=0.3001×10-7m3/mol
χ亚铁氰化钾=-0.004850.16425×7.471407.36835×422.39392.14×11.111.2×1.5571×10-7m3mol
=-0.04977×10-7m3/mol
3、根据χm计算样品的未成对电子数
a、硫酸亚铁
由得：
μm=3χmKTNA×4π×10-7
=3×1.5589×10-7×1.380662×10-23×299.656.02×1023×4π×10-7J2/T2=5.0573×10-23J2/T2
b、铁氰化钾
μm=3χmKTNA×4π×10-7
=3×0.3001×10-7×1.380662×10-23×299.656.02×1023×4π×10-7J2/T2=2.2189×10-23J2/T2
又因为、μB=9.274078×10-24，所以：
当n=1时，μm=1.6063×10-23 J2/T2；
当n=2时，μm=2.6231×10-23 J2/T2；
当n=3时，μm=3.5918×10-23 J2/T2；
当n=4时，μm=4.5434×10-23 J2/T2；
当n=5时，μm=5.4866×10-23 J2/T2。
由此可以看出:
当n=4时，μm=4.5434×10-23 J2/T2，接近
μm=5.0573×10-23J2/T2，则硫酸亚铁的未成对电子数是4。
当n=2时，μm=2.6231×10-23 J2/T2，接近
μm=4.5434×10-23J2/T2，则铁氰化钾的未成对电子数是2。
因为χ亚铁氰化钾=-0.04977×10-7m3/mol，故亚铁氰化钾是反磁性物质，未成对电子数为0。