Виходячи з магнітних властивостей, матеріали можна розділити на п’ять основних категорій; діамагнітні, парамагнітні, феромагнітні, феримагнітні та антиферромагнітні. The ключова різниця між діамагнітними, парамагнітними та феромагнітними матеріалами є те діамагнітні матеріали не притягуються до зовнішнього магнітного поля, а парамагнітні матеріали притягуються до зовнішнього магнітного поля, тоді як феромагнітні матеріали сильно притягуються до зовнішнього магнітного поля.
1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке діамагнітні матеріали
3. Що таке парамагнітні матеріали
4. Що таке феромагнітні матеріали
5. Поплечне порівняння - Діа проти Пара проти феромагнітних матеріалів у табличній формі
6. Підсумок
Діамагнітні матеріали - це матеріали, які не притягують до зовнішнього магнітного поля. Це тому, що атоми або іони, присутні в цих матеріалах, не мають непарних електронів. Тому діамагнітні матеріали відштовхуються магнітними полями. Це відбувається тому, що в цих матеріалах створюється індуковане магнітне поле у напрямку, протилежному, ніж у зовнішнього магнітного поля. Це індуковане магнітне поле викликає створення відштовхуючої сили. Діамагнетизм можна спостерігати в матеріалах, які мають симетрію електронної будови і не мають постійного магнітного моменту. А також діамагнетизм не залежить від температури.
Малюнок 01: Вплив зовнішнього магнітного поля на діамагнітні матеріали
Деякі приклади діамагнітних матеріалів включають;
Наприклад, у кварцу є атоми силікону та атоми кисню у вигляді SiO2. Стан окислення атома Si дорівнює +4, а стан окислення атома O - -2. Тому в обох цих атомів немає парних електронів.
Парамагнітні матеріали - це матеріали, які притягуються до зовнішнього магнітного поля. Це відбувається тому, що в цих матеріалах є неспарені електрони в атомах або іонах, присутніх у цих матеріалах. Ці парні електрони можуть створювати магнітне тяжіння.
Малюнок 02: Гранат
Парамагнітні матеріали можна відокремити від інших матеріалів, використовуючи високоінтенсивні магнітні сепаратори. Ці роздільники використовують магнітне поле силою 0,2-0,4 Тесла. Деякі приклади парамагнітних матеріалів включають;
Феромагнітні матеріали - це матеріали, які сильно притягуються до зовнішнього магнітного поля. Цей тип матеріалів має більше непарних електронів у своїх атомах металу або іонах металів. Коли цей вид матеріалів притягується до зовнішнього магнітного поля, вони індукуються магнітно і можуть поводитись як крихітні магніти. У промислових масштабах феромагнітні матеріали відокремлюються від інших матеріалів за допомогою магнітних сепараторів низької інтенсивності, які використовують магнітне поле з 0,04 Тесла.
Малюнок 03: Магнетит
Найпоширеніший магнітний сепаратор - це індукований магнітний рулонний роздільник. Деякі приклади феромагнітних матеріалів включають;
Діамагнітні проти парамагнітних проти феромагнітних матеріалів | |
Визначення | Діамагнітні матеріали - це матеріали, які не притягують до зовнішнього магнітного поля. |
Парамагнітні матеріали - це матеріали, які притягуються до зовнішнього магнітного поля. | |
Феромагнітні матеріали - це матеріали, які сильно притягуються до зовнішнього магнітного поля. | |
Магнітні властивості | |
Діамагнітні матеріали | Не захоплюйтесь зовнішніми магнітними полями. |
Парамагнітні матеріали | Приваблює зовнішні магнітні поля. |
Феромагнітні матеріали | Сильно захоплюйтеся зовнішніми магнітними полями. |
Непарні електрони | |
Діамагнітні матеріали | Не мають парних електронів в атомах чи іонах, присутніх у цих матеріалах. |
Парамагнітні матеріали | Мають непарні пари в атомах або іонах, присутніх у цих матеріалах. |
Феромагнітні матеріали | Має багато парних електронів в атомах або іонах, присутніх у цих матеріалах. |
Поділ | |
Діамагнітні матеріали | Їх легко відокремити від інших матеріалів, оскільки вони мають відштовхування на магнітні поля. |
Парамагнітні матеріали | Можна розділити за допомогою магнітних сепараторів високої інтенсивності. |
Феромагнітні матеріали | Можна розділити за допомогою магнітних сепараторів низької інтенсивності. |
Діамагнітні матеріали легко відокремлюються від інших матеріалів, оскільки вони проявляють відштовхувальні сили до магнітних полів. Парамагнітні матеріали та феромагнітні матеріали можна відокремити за допомогою індукованих магнітних сепараторів рулону шляхом зміни сили магнітного поля, що використовується в сепараторі. Різниця між діамагнітними, парамагнітними та феромагнітними матеріалами полягає в тому, що діамагнітні матеріали не притягуються до зовнішнього магнітного поля, а парамагнітні матеріали притягуються до зовнішнього магнітного поля, тоді як феромагнітні матеріали сильно притягуються до зовнішнього магнітного поля.
1. Британіка, редактори Енциклопедії. "Діамагнетизм". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 24 листопада 2015 р. Доступний тут
2. «Парамагнетизм». Wikipedia, Фонд Вікімедіа, 3 квітня 2018. Доступний тут
3. Лібретексти. "Магнітні властивості". Хімія LibreTexts, Libretexts, 5 травня 2017. Доступно тут
1. 'Взаємодія діамагнітного матеріалу в магнітному полі' Нітянабгігян - власна робота, (CC BY-SA 4.0) через Wikimedia Commons
2.'Garnet Andradite20'By Moha112100 - Власна робота, (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons
3.'Magnetite-118736'By Rob Lavinsky, iRocks.com (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia