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.
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 w kwarcu są 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.
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 (FeTiO3)
- Hematyt (Fe2O3)
- Chalkopyryt (CuFeS2)
- Garnet (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;
- Magnetite (Fe3O4) – istnieją zarówno Fe2+ i Fe3+ Oba te jony mają niesparowane elektrony.
- Żelazo (Fe)
Jaka jest różnica między Dia Para a materiałami ferromagnetycznymi?
Materiały diamagnetyczne a paramagnetyczne a 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 | Przyciągane do zewnętrznych pól magnetycznych. |
| Materiały ferromagnetyczne | Bardzo przyciągają zewnętrzne pola magnetyczne. |
| Niesparowane elektrony | |
| Materiały diamagnetyczne | Nie ma niesparowanych elektronów w atomach lub jonach obecnych w tych materiałach. |
| Materiały paramagnetyczne | Miej niesparowane elektrony w atomach lub jonach obecnych w tych materiałach. |
| Materiały ferromagnetyczne | Miej wiele niesparowanych elektronów w atomach lub jonach obecnych w tych materiałach. |
| Oddzielenie | |
| Materiały diamagnetyczne | Można łatwo oddzielić od innych materiałów, ponieważ mają one odpychanie do pól magnetycznych. |
| Materiały paramagnetyczne | Można oddzielić przy użyciu separatorów magnetycznych o dużej intensywności. |
| Materiały ferromagnetyczne | Można 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.
