金银铜铁都是金属,为什么磁铁只会对铁产生吸引力?
磁铁会吸引铁,这是一种众所周知的现象,相信大家都曾经尝试过用磁铁去接近其他的金属,看看磁铁能不能对其产生吸引力,然而“实验结果”往往是令人失望的,因为金、银、铜这些常见的金属,根本就不会被磁铁吸引。
金银铜铁都是金属,为什么磁铁只会对铁产生吸引力呢?这需要从原子的内部构造讲起。
我们知道,原子是由原子核以及电子构成,其中原子核带正电,并且存在着自旋,而电子带负电,并且电子在自旋的同时还会在原子核外的空间中运动,根据麦克斯韦方程,变化的电场会产生磁场,因此原子核和电子就会产生微小的磁场。
相对而言,电子产生的磁场强度比原子核高得多,一般都可以达到1000倍,因此一个原子能不能在整体上表现出磁性,其实取决于原子内部的电子所产生的磁场在叠加之后的效果。
在原子的内部,电子的排布是非常有规律的,我们可以将其简单地理解为,原子核外存在着若干个“壳层”,越接近原子核的“壳层”,其能级就越低,而电子总是会趋向于填充能级更低的“壳层”。
每一个“壳层”都只能容纳特定数量的电子,所以当最低能级的“壳层”填满之后,其余的电子就会去填充其外侧的“壳层”,如果这一层也填满了,其余的电子就只能去填充更外侧的“壳层”……
根据量子力学的描述,在填满电子的“壳层”之中,电子总是会成对地排布,但由于“泡利不相容原理”的限制,它们不被允许处于完全相同的状态,在这种情况下,它们所产生的磁场方向就是相反的,其叠加效果就是“互相抵消”。
因此可以说,如果一个原子想要在整体上表现出磁性,其最外面的“壳层”就不能是满电子状态,而在已知的众多元素中,只有一部分才能满足这个条件,比如说元素周期表中的“过渡元素”(transition elements)。
可以看到,金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)等金属元素与铁(Fe)一样都是“过渡元素”,那为什么偏偏只有铁会被磁铁吸引呢?我们接着看。
当铁原子形成晶体的时候,相邻铁原子的电子之间会存在着一种被称为“交换交互作用”(exchange interaction)的特殊量子效应,其产生的效果就是:使相邻铁原子的磁场方向按照大致相同的方向排列。
由于这种量子效应只能使原子磁场的方向“大致相同”,因此如果铁原子的数量太多,它们就只能形成一小块一小块的“原子磁场方向基本一致”的区域,这种区域就被称为“磁畴”(Magnetic Domain)。
实际上,常见的铁质物品都是属于“原子数量太多”这样的情况,毕竟铁原子实在是太小了(区区1立方厘米的铁块里包含的铁原子数量就有大约8.5 x 10^22个),所以我们可以简单地认为,常见的铁质物品中其实包含了大量的“磁畴”。
在绝大多数情况下,大量的“磁畴”聚集起来,各个“磁畴”的磁场方向在整体上并不能保持一致,于是它们的叠加效果就会“互相抵消”,所以常见的铁质物品通常也不会表现出磁性。
但“磁畴”有一个重要的特点,那就是它们的磁场方向很容易受到外界磁场影响,因此在铁质物品接近磁铁的时候,其内部的众多“磁畴”的磁场方向就会因为受到磁铁磁场的影响而变得“整齐划一”,进而在宏观层面上表现出磁性,这也被称为“磁化”。
在被“磁化”之后,铁质物品和磁铁之间就会发生电磁相互作用,并因此而相互吸引,于是就出现了“铁会被磁铁吸引”这种现象。
除了铁、镍、钴等极少数元素之外,其他的绝大部分“过渡元素”(包括金、银、铜在内)在形成晶体的时候,都不会存在“交换交互作用”这种量子效应,因此在这些元素构成的金属之中,各个原子磁场的方向都是杂乱无章的,于是这些原子磁场的叠加效果就出现了“互相抵消”,从而在宏观层面上不表现出磁性,也就不会被磁铁吸引了。
好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见。
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正论阴阳五行:金生水,全新观点通俗解读
五行生化中金生水是最难理解的,很多人试图用各种可信的说法让大家信服,有的说金生水是金属做的工具挖掘土地所成的井或坑来蓄水,取水;也有的人说金生水是金属上凝结的水珠;还有的人说是金属融化后变成的液体就是金生水;更有的人说是金属的勺子或瓢可以装水就是金生水.......。凡此种种,各种说法。我认为以上几种观点看似有道理,实则并未完全理解金生水的奥义,只是说对了一部分,皆非通理。
金分为阳金(庚),阴金(辛),阳金是气,是能够感受的到但却看不见虚浮无形的,代表硬度,凝结,汇聚,收敛,支撑,承载,枯萎凋落,由热变冷,固体变液体,重力及各种下沉的力等等。阴金是质,是能够看得见摸得着的有形之体,代表各种形状,各种线,面,体,角,弧,棱,锥,管等以及各种不规则的有形物体。(五行金不仅仅指的是金银铜铁铝等各种金属,它包含于万事万物之中)。
如果世界没有了金性,那么整个世界会是一团浆糊或是面团,分不出彼此来,只有有了金性,万物才彼此分离出来按照各自的五行规则运转。我们的人体如果没有金性,就会是一摊漂浮在空中(失去重力,阳金)的肉泥(没有形状,阴金)。
那么金如何生水呢?
金生水是由有形的物体承载着通过凝结或者汇聚作用而形成的水。这句话听着比较难懂,我举个常见的例子,江河湖海是金生水最好的例子,河床河道(有形之体,阴金)承载着水,这些水是雨水凝结(热变冷的作用,阳金)降落(重力作用,阳金)或者雪山融化(固体变液体,阳金)雪水汇聚(重力作用,阳金)到一起的。而湖泊和海洋是由湖床湖底,海床海底承载着,由江河汇聚来的水形成。有人会问河床河道是土啊,不是金属怎么会是金呢? 那么我反问你,你喝水用的杯子难道都是金属做的吗?塑料杯,玻璃杯,瓷杯,纸杯不能盛水吗? 这里的金是指的有形之体。
再举两个个例子,挖井挖沟,井是深的,可以到地下含水层,含水层里面的水会因为重力作用(阳金,庚)沿着缝隙汇聚到井底(阴金,辛)形成水井;沟是浅的可以接受降雨(阳金,庚)由沟底(阴金,辛)承载形成水沟。
玻璃窗在冬天外面冷,屋里热,冷遇热水汽就会凝结(阳金,庚)成水珠在玻璃(阴金,辛)上,也是金生水,这都是金生水的活例子。
最低调的有色金属—锡的基本面分析
作者:美尔雅期货 潘保龙
品种简介:锡是五金,金银铜铁锡之一,也是最常用的有色金属之一。锡熔点较低,在常温下具有银白色金属光泽,不会被空气氧化,另外,锡无毒,柔软,易弯曲,常温下富有展性,能展成极薄的锡箔。不同于铝在近现代才被大规模使用,人类发现并使用锡的历史非常久远,造成这种区别的关键原因为二者在冶炼难度上的差异,近现代之前,相较于锡,冶炼铝要难得多。
锡产业链的上游是锡矿,其中最主要的是锡石,也是当前精炼锡冶炼的主要原料,主要化学成分为二氧化锡。锡在地壳中的平均含量仅为0.004%,资源较为稀有。产业链的中游为精锡的冶炼,常包含炼前处理-还原熔炼-火法或湿法精炼-烟化炼渣这四个步骤,其中还原熔炼是核心一步。下游即消费端,由于锡本身的优良特性,其广泛应用于锡焊料、锡化工、马口铁、铅酸电池、锡铜合金及其他领域,其单项消费量分别占总消费量的48%、17%、12%、7%、7%、9%。
锡期货于2015年3月27日开始在上海期货交易所正式上市交易,上市交易时间较晚,沪锡的交易单位为1吨/手,与镍相同,区别于铜、铝、铅、锌的5吨/手。交割标准品为锡锭,要求符合国标GB/T 728-2010 Sn99.90A牌号规定,其中锡含量不小于99.90%。伦敦金属交易所(LME)也上市有锡期货,内外盘价格相关系数为0.9772,高度相关,外盘值得及时关注。
在上期所有色金属中,锡的成交、持仓量与铅接近,基本垫底。从有色金属未平仓合约沉淀资金来看,由高到低分别为铜(307亿)、铝(108亿)、锌(85亿)、镍(75亿)、锡(45亿)、铅(19亿),锡的小品种特征明显。波动率方面,2019年之前,锡的波动率在有色中最低,2019年后,波动率明显走高,长期仅次于镍。
01
世界锡供需格局
世界锡矿和精炼锡供给方面最突出的特征为资源稀缺且供给高度集中。锡资源较为稀有,在地壳中含量仅有0.004%。全球锡矿资源大型和特大型锡矿床数量相对较少,中、小型锡矿床数量偏多。
另外锡矿行业,长期资源勘查投入不足,新发现锡矿床较少,加之已有矿床品味不断下滑,全球锡矿储量长周期上不断下滑,2001年时全球锡矿储量为690万吨,2021年已下滑至490万吨。锡矿的产量方面,2007年前锡矿产出逐年增加,2007年后,全球锡矿产量处在波动中,未有持续明显的增加或减少的趋势,2021年产量为30万吨。
储量和产量的比值(储采比)可以反映矿种资源的相对稀缺程度,锡的储采比在过去三十年间持续下滑,1995年全球锡的储采比为35,至2021年已下跌至16,即使横向比较,在铜、铝、铅、锌、锡、镍等常用基本金属中,锡的全球储采比也是最低的。
根据美国地质调查局最新数据,2021年,全球锡矿储量较为丰富的国家有中国(110万吨、22.45%)、印度尼西亚(80万吨、16.33%)、缅甸(70万吨、14.29%)、澳大利亚(56万吨、11.43%)、巴西(42万吨、8.57%)、玻利维亚(40万吨、8.16%),六国储量共计约400万吨,占全球总储量的81.22%,集中度较高。
矿的产出方面,产量前六国家共计产出锡矿合计26万吨,占全球总产量的87%,高集中度特征明显。锡矿产量前三的国家,即中国、印尼、秘鲁三国的储采比分别为12、11、5,均明显低于世界锡矿平均储采比16,当前锡矿的大部分产量都面临较为严峻的储量不足的问题。
除去金融危机后的两年,绝大部分时间里,全球精炼锡产量均在35-37万吨之间波动。精炼锡的供应也相当集中,前六国产量合计32.32万吨,合计占比90%以上,此六国中,中国和印尼的产量又明显高出其它国家,中国贡献了全球一半的精锡产量,印尼则贡献了五分之一,可以说,精锡供应的集中度比矿更进一步。精锡消费方面,长期来看,绝大部分时间均在35-38万吨之间波动。锡在消费方面的集中度要逊色于供给,全球精炼锡消费前六的国家合计共消费29.77万吨,约占全球总消费量的78%
02
我国锡资源供需格局
在长时间维度上,我国锡矿储量也是逐渐下降的。20年间储量降低将近一半,最新的储量为110万吨。我国锡矿产量变化整体上是一个先增产后缩减的过程,产量的巅峰在全球金融危机前的2007年,年产量高达13.5万吨,此后产量在波动逐渐下滑,2021年产量为9.1万吨,已从峰值缩减了近1/3。
我国锡矿储采比始终低于世界平均水平,存在一定的过度开采的问题,目前世界锡矿的平均储采比约为16,国内约为12。我国锡冶炼产能远大于矿的产能,锡精矿无法完全自给,需依赖进口补充。
2010年我国全年仅进口锡精矿不到2万实物吨,此后几年迎来迅速增长,2016年进口量已跃升至47万实物吨,此后渐渐回落企稳,2021年这一数值为18万实物吨。锡精矿进口依存度变化趋势类似,同样是先高后低,顶峰在2016年,对外依赖高达56%,此后渐渐回落,2021年依存度回落企稳至34%,即国内锡精矿需求中的1/3需要通过进口来满足。
我国进口的锡精矿绝大部分来自缅甸,根据海关数据,2021年从缅甸进口的锡精矿量占到了总进口量的80%,在其它年份这个比例还要更高,有时可以达到95%以上。
我国精炼锡的产量和消费量,在2014年前逐年增加,2014年后,基本企稳。不过,疫情后,世界经济大踏步恢复,我国2020、2021两年精炼锡的产量、消费增幅明显。据ITA的统计数据,2020年国内精锡产量为19.37万吨,同比增加在7%以上,消费量为20.84万吨,增幅高达15.8%,预计2021年的供给、消费仍会保持较高的增长,但增速应该不及2020年。
我国精炼锡对外依赖程度相较锡矿而言,要低很多,2017年前精锡长期有净进口量,2018年精锡出现净出口,但量较低,全年累计净出口仅3000多吨,2019年延续净出口,2020年新冠疫情突发,我国经济较海外率先从疫情中恢复出来,承担着为世界供货的职责,需求因而大增,国产精锡出现供应缺口,重新出现净进口,2020年累计净进口高达1.42万吨。2021年,随着海外经济逐渐恢复,海外需求大振,而我国经济增速则出现放缓趋势,尤其下半年,精锡又再次恢复到疫情前的净出口的状态,2021年全年累计净出口精锡约8000吨。
03
锡近期行情
锡近一个半月震荡偏弱走势,最新报价328000元/吨,沪伦比值较高,利于进口锡矿、精炼锡,不利于出口精炼锡。根据海关数据,2022年1-3月累计进口锡矿8.873万实物吨,累计同比增加112.95%。
根据SMM,1-3月我国精炼锡产量为4.1万吨,同比减少2.81%,预计4月份,累计产量同比降幅可缩窄至1.7%,精锡生产较稳定。消费方面,2022年1-3月,集成电路累计产量807亿块,同比减少4.2%,1-2月,PVC产量累计为361.62万吨,同比减少5.93%,1-2月,镀锡板带累计产量为26.1万吨,同比增加1.74%。国内需求方面同比萎缩幅度应该是大于供给的。
根据世界金属统计局WBMS的数据,2022年1-2月,全球锡市供应过剩2600吨。2022年1-2月全球精炼锡产量为5.83万吨,较上年同期减少了6000吨,同比减少9.33%,1-2月全球锡需求量5.57万吨,同比减少7%。高频数据方面,截止4月26日,LME锡库存为2880吨,SHFE锡库存为2555吨,两地库存较年初的最低点均有一定的回升,但绝对值仍在低位。LME锡目前亚洲有库存1180吨,欧洲库存为1120吨,北美库存580吨。锡全球显性库存合计为5430吨,前期库存最低点出现在2021-10-29日,最低点库存为1689吨,目前库存已一定程度恢复,但绝对值仍在近7年的低位上。
升贴水方面,截止4月26日,LME锡(0-3)和(3-15)分别报升水355、685美元/吨,升水程度已较2021年下半年的超级高升水水平大幅回落,但从长周期来看,目前升水依然是不低的。持仓方面,截止4月22日,LME锡投资基金持有净多单1108手,截止4月27日,上期所多单前五会员持有净多单3385手,两市多单量较高峰时期均有明显回落。
总而言之,2022年无论是锡的供给还是需求均较2021年同期有所回落。从上年四季度开始,锡全球由供给不足,转为供应过剩,高频数据对此亦有所体现,锡的全球显性库存触底回升,LME现货的极高升水明显回落,两市净多单量下降。可以说,锡基本面已有一些转弱的迹象出现。
不过,应注意到,目前全球锡库存仍在相对低位,下半年国内需求边际上有一定的增量预期,因此,目前高锡价仍有所支撑,预计二季度锡价承压小幅走弱,但走弱幅度应该有限。