W oparciu o właściwości magnetyczne materiały można podzielić na pięć głównych kategorii; diamagnetyczny, paramagnetyczny, ferromagnetyczny, ferrimagnetyczny i antyferromagnetyczny. The kluczowa różnica między materiałami diamagnetycznymi, paramagnetycznymi i ferromagnetycznymi jest to materiały diamagnetyczne nie są przyciągane do zewnętrznego pola magnetycznego, a materiały paramagnetyczne są przyciągane do zewnętrznego pola magnetycznego, podczas gdy materiały ferromagnetyczne są silnie przyciągane do zewnętrznego pola magnetycznego.
1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to są materiały diamagnetyczne
3. Co to są materiały paramagnetyczne
4. Co to są materiały ferromagnetyczne
5. Porównanie obok siebie - Dia vs Para vs Materiały ferromagnetyczne w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie
Materiały diamagnetyczne to materiały, które nie przyciągają zewnętrznego pola magnetycznego. Jest tak, ponieważ atomy lub jony obecne w tych materiałach nie mają niesparowanych elektronów. Dlatego materiały diamagnetyczne są odpychane przez pola magnetyczne. Dzieje się tak, ponieważ indukowane pole magnetyczne powstaje w tych materiałach w kierunku przeciwnym do kierunku zewnętrznego pola magnetycznego. To indukowane pole magnetyczne powoduje powstanie siły odpychającej. Diamagnetyzm można zaobserwować w materiałach, które mają symetrię struktury elektronicznej i nie mają stałego momentu magnetycznego. A także diamagnetyzm nie zależy od temperatury.
Rysunek 01: Wpływ zewnętrznego pola magnetycznego na materiały diamagnetyczne
Niektóre przykłady materiałów diamagnetycznych obejmują;
Na przykład w kwarcu występują atomy krzemu i atomy tlenu w postaci SiO2). Stopień utlenienia atomu Si wynosi +4, a stopień utlenienia atomu O wynosi -2. Dlatego w obu tych atomach nie ma niesparowanych elektronów.
Materiały paramagnetyczne są materiałami przyciąganymi do zewnętrznego pola magnetycznego. Dzieje się tak, ponieważ materiały te mają niesparowane elektrony w atomach lub jonach obecnych w tych materiałach. Te niesparowane elektrony mogą powodować przyciąganie magnetyczne.
Rysunek 02: Granat
Materiały paramagnetyczne można oddzielić od innych materiałów za pomocą separatorów magnetycznych o dużej intensywności. Separatory te wykorzystują pole magnetyczne o sile 0,2-0,4 Tesli. Niektóre przykłady materiałów paramagnetycznych obejmują;
Materiały ferromagnetyczne to materiały silnie przyciągane przez zewnętrzne pole magnetyczne. Ten rodzaj materiałów ma więcej niesparowanych elektronów w atomach metali lub jonach metali. Gdy tego typu materiały przyciągane są do zewnętrznego pola magnetycznego, indukowane są magnetycznie i mogą zachowywać się jak małe magnesy. W skali przemysłowej materiały ferromagnetyczne są oddzielane od innych materiałów za pomocą separatorów magnetycznych o niskiej intensywności, które wykorzystują pole magnetyczne o wartości 0,04 Tesli.
Rycina 03: Magnetyt
Najczęstszym separatorem magnetycznym jest indukcyjny magnetyczny separator rolkowy. Niektóre przykłady materiałów ferromagnetycznych obejmują;
Materiały diamagnetyczne vs. Paramagnetyczne vs. Materiały ferromagnetyczne | |
Definicja | Materiały diamagnetyczne to materiały, które nie przyciągają zewnętrznego pola magnetycznego. |
Materiały paramagnetyczne są materiałami przyciąganymi do zewnętrznego pola magnetycznego. | |
Materiały ferromagnetyczne to materiały silnie przyciągane przez zewnętrzne pole magnetyczne. | |
Właściwości magnetyczne | |
Materiały diamagnetyczne | Nie przyciągaj się zewnętrznymi polami magnetycznymi. |
Materiały paramagnetyczne | Przyciągany do zewnętrznych pól magnetycznych. |
Materiały ferromagnetyczne | Silnie przyciągają zewnętrzne pola magnetyczne. |
Niesparowane elektrony | |
Materiały diamagnetyczne | Nie mają niesparowanych elektronów w atomach lub jonach obecnych w tych materiałach. |
Materiały paramagnetyczne | Mają niesparowane elektrony w atomach lub jonach obecnych w tych materiałach. |
Materiały ferromagnetyczne | Mają wiele niesparowanych elektronów w atomach lub jonach obecnych w tych materiałach. |
Separacja | |
Materiały diamagnetyczne | Można go łatwo oddzielić od innych materiałów, ponieważ mają odpychanie na pola magnetyczne. |
Materiały paramagnetyczne | Można je rozdzielić za pomocą separatorów magnetycznych o wysokiej intensywności. |
Materiały ferromagnetyczne | Można je rozdzielić za pomocą separatorów magnetycznych o niskiej intensywności. |
Materiały diamagnetyczne można łatwo oddzielić od innych materiałów, ponieważ wykazują one siły odpychające w kierunku pól magnetycznych. Materiały paramagnetyczne i materiały ferromagnetyczne można rozdzielić za pomocą indukcyjnych walcowych separatorów magnetycznych poprzez zmianę siły pola magnetycznego stosowanego w separatorze. Różnica między materiałami diamagnetycznymi, paramagnetycznymi i ferromagnetycznymi polega na tym, że materiały diamagnetyczne nie są przyciągane do zewnętrznego pola magnetycznego, a materiały paramagnetyczne są przyciągane do zewnętrznego pola magnetycznego, podczas gdy materiały ferromagnetyczne są silnie przyciągane do zewnętrznego pola magnetycznego.
1. Britannica, The Editors of Encyclopaedia. „Diamagnetyzm”. Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 24 listopada 2015. Dostępny tutaj
2. „Paramagnetyzm”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 3 kwietnia 2018. Dostępne tutaj
3. Libretexts. "Właściwości magnetyczne." Chemia LibreTexts, Libretexts, 5 maja 2017 r. Dostępne tutaj
1. „Oddziaływanie diamagnetyczne materiału w polu magnetycznym” Autor: Nitianabhigyan - Praca własna (CC BY-SA 4.0) przez Commons Wikimedia
2.'Garnet Andradite20'By Moha112100 - Praca własna, (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia
3.'Magnetite-118736'By Rob Lavinsky, iRocks.com (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia