Kluczowa różnica – Dia vs Para vs Materiały ferromagnetyczne
Na podstawie właściwości magnetycznych materiały można podzielić na pięć głównych kategorii; diamagnetyczne, paramagnetyczne, ferromagnetyczne, ferrimagnetyczne i antyferromagnetyczne. Kluczowa różnica między materiałami diamagnetycznymi, paramagnetycznymi i ferromagnetycznymi polega na tym, że materiały diamagnetyczne nie są przyciągane przez zewnętrzne pole magnetyczne , a materiały paramagnetyczne są przyciągane przez zewnętrzne pole magnetyczne, podczas gdy materiały ferromagnetyczne są silnie przyciągane przez zewnętrzne pole magnetyczne.
ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Czym są materiały diamagnetyczne?
3. Czym są materiały paramagnetyczne?
4. Czym są materiały ferromagnetyczne?
5. Porównanie obok siebie – Dia vs Para vs Materiały ferromagnetyczne w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie
Co to są materiały diamagnetyczne?
Materiały diamagnetyczne to materiały, które nie przyciągają zewnętrznego pola magnetycznego. Dzieje się 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 w tych materiałach powstaje indukowane pole magnetyczne w kierunku przeciwnym do zewnętrznego pola magnetycznego. To indukowane pole magnetyczne powoduje powstanie siły odpychającej. Diamagnetyzm można zaobserwować w materiałach, które mają symetrię struktury elektronowej i brak stałego momentu magnetycznego. A także diamagnetyzm nie jest zależny od temperatury.

Rysunek 01: Wpływ zewnętrznego pola magnetycznego na materiały diamagnetyczne
Niektóre przykłady materiałów diamagnetycznych obejmują;
- Kwarc (dwutlenek krzemu)
- Kalcyt (węglan wapnia)
- Woda
Na przykład kwarcu, są silikonowe węgla oraz tlenu w postaci SiO 2. Stopień utlenienia atomu Si wynosi +4, a stopień utlenienia atomu O wynosi -2. Dlatego w obu tych atomach nie ma niesparowanych elektronów.
Czym są materiały paramagnetyczne?
Materiały paramagnetyczne to materiały przyciągane przez zewnętrzne pole magnetyczne. Dzieje się tak, ponieważ materiały te mają niesparowane elektrony w atomach lub jonach obecnych w tych materiałach. Te niesparowane elektrony mogą tworzyć 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;
- Ilmenit (FeTiO 3 )
- Hematyt (Fe 2 O 3 )
- Chalkopiryt (CuFeS 2 )
- Granat (Fe-krzemiany)
Co to są materiały ferromagnetyczne?
Materiały ferromagnetyczne to materiały silnie przyciągane przez zewnętrzne pole magnetyczne. Ten rodzaj materiałów ma więcej niesparowanych elektronów w atomach metali lub jonach metali. Kiedy tego typu materiały są przyciągane przez zewnętrzne pole magnetyczne, indukują się 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.

Rysunek 03: Magnetyt
Najpopularniejszym separatorem magnetycznym jest indukowany magnetyczny separator rolkowy. Niektóre przykłady materiałów ferromagnetycznych obejmują;
- Magnetyt (Fe 3 O 4 ) – występują zarówno Fe 2+ jak i Fe 3+ Oba te jony mają niesparowane elektrony.
- Żelazo (Fe)
Jaka jest różnica między Dia Para a materiałami ferromagnetycznymi?
Materiały diamagnetyczne a paramagnetyczne a materiały ferromagnetyczne | |
Definicja | Materiały diamagnetyczne to materiały, które nie przyciągają zewnętrznego pola magnetycznego. |
Materiały paramagnetyczne to materiały przyciągane przez zewnętrzne pole magnetyczne. | |
Materiały ferromagnetyczne to materiały silnie przyciągane przez zewnętrzne pole magnetyczne. | |
Właściwości magnetyczne | |
Materiały diamagnetyczne | Nie daj się przyciągać do zewnętrznych pól magnetycznych. |
Materiały paramagnetyczne | Przyciągany do zewnętrznych pól magnetycznych. |
Materiały ferromagnetyczne | Silnie przyciągają zewnętrzne pola magnetyczne. |
Niesparowane elektrony | |
Materiały diamagnetyczne | Nie ma niesparowanych elektronów w atomach lub jonach obecnych w tych materiałach. |
Materiały paramagnetyczne | Mieć niesparowane elektrony w atomach lub jonach obecnych w tych materiałach. |
Materiały ferromagnetyczne | Mieć wiele niesparowanych elektronów w atomach lub jonach obecnych w tych materiałach. |
Separacja | |
Materiały diamagnetyczne | Można je łatwo oddzielić od innych materiałów, ponieważ mają one odpychanie na pola magnetyczne. |
Materiały paramagnetyczne | Można je oddzielić za pomocą separatorów magnetycznych o dużej intensywności. |
Materiały ferromagnetyczne | Można je oddzielić za pomocą separatorów magnetycznych o niskiej intensywności. |
Podsumowanie – Dia vs Para vs Materiały ferromagnetyczne
Materiały diamagnetyczne można łatwo oddzielić od innych materiałów, ponieważ wykazują one siły odpychające w kierunku pól magnetycznych. Materiały paramagnetyczne i ferromagnetyczne można oddzielać za pomocą indukowanych rolkowych separatorów magnetycznych, zmieniając natężenie pola magnetycznego stosowanego w separatorze. Różnica między materiałami diamagnetycznymi, paramagnetycznymi i ferromagnetycznymi polega na tym, że materiały diamagnetyczne nie są przyciągane przez zewnętrzne pole magnetyczne, a materiały paramagnetyczne są przyciągane przez zewnętrzne pole magnetyczne, podczas gdy materiały ferromagnetyczne są silnie przyciągane przez zewnętrzne pole magnetyczne.
Referencja:
1. Britannica, Redakcja Encyklopedii. „Diamagnetyzm”. Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 24 listopada 2015 r. Dostępne tutaj
2. „Paramagnetyzm”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 3 kwietnia 2018 r. Dostępne tutaj
3. Libreteksty. "Właściwości magnetyczne." Chemistry LibreTexts, Libretexts, 5 maja 2017. Dostępne tutaj
Zdjęcie dzięki uprzejmości:
1. „Interakcja materiałów diamagnetycznych w polu magnetycznym” Autor: Nitianabhigyan – Praca własna, (CC BY-SA 4.0) przez Commons Wikimedia
2. „Garnet Andradite20” Autor: Moha112100 – Praca własna, (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia
3. „Magnetite-118736” Autor: Rob Lavinsky, iRocks.com (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia
Proszę pana, czy mógłby pan wyjaśnić, jaka jest różnica między natężeniem pola magnetycznego a natężeniem pola magnetycznego?
Bardzo pomocne w egzaminach komisowych, ponieważ podręcznik nie wyjaśnia tego dobrze, dziękuję