Forskjellen mellom Dia Para og ferromagnetiske materialer

2024 Forfatter: Alex Aldridge | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 13:46

Nøkkelforskjell – Dia vs Para vs Ferromagnetic Materials

Basert på de magnetiske egenskapene kan materialer deles inn i fem hovedkategorier; diamagnetisk, paramagnetisk, ferromagnetisk, ferrimagnetisk og antiferromagnetisk. Hovedforskjellen mellom diamagnetiske, paramagnetiske og ferromagnetiske materialer er at diamagnetiske materialer ikke tiltrekkes av et eksternt magnetfelt, og paramagnetiske materialer tiltrekkes av et eksternt magnetfelt, mens ferromagnetiske materialer tiltrekkes sterkt av et eksternt magnetfelt.

Hva er diamagnetiske materialer?

Diamagnetiske materialer er materialer som ikke tiltrekker seg et eksternt magnetfelt. Det er fordi atomene eller ionene som er tilstede i disse materialene ikke har uparrede elektroner. Derfor blir diamagnetiske materialer frastøtt av magnetiske felt. Det skjer fordi et indusert magnetfelt skapes i disse materialene i motsatt retning av det eksterne magnetfeltet. Dette induserte magnetfeltet forårsaker dannelsen av en frastøtende kraft. Diamagnetisme kan observeres i materialer som har symmetri av elektronisk struktur og ikke noe permanent magnetisk moment. Dessuten er ikke diamagnetismen avhengig av temperaturen.

Figur 01: Effekten av et eksternt magnetfelt på diamagnetiske materialer

Noen eksempler på diamagnetiske materialer inkluderer;

1. Kvarts (silisiumdioksid)
2. Calcite (kalsiumkarbonat)
3. Vann

For eksempel i kvarts er det silikonatomer og oksygenatomer i form av SiO_{2. Oksydasjonstilstanden til Si-atomet er +4, og oksidasjonstilstanden til O-atomet er -2. Derfor er det ingen uparrede elektroner i begge disse atomene.}

Hva er paramagnetiske materialer?

Paramagnetiske materialer er materialer som tiltrekkes av et eksternt magnetfelt. Dette skjer fordi disse materialene har uparrede elektroner i atomene eller ionene som er tilstede i disse materialene. Disse uparrede elektronene kan skape magnetisk tiltrekning.

Figur 02: Granat

Paramagnetiske materialer kan separeres fra andre materialer ved hjelp av magnetiske separatorer med høy intensitet. Disse separatorene bruker et magnetfelt med en styrke på 0,2-0,4 Tesla. Noen eksempler på paramagnetiske materialer inkluderer;

1. Ilmenite (FeTiO₃₎
2. Hematitt (Fe₂O₃₎
3. Calcopyrite (CuFeS₂₎
4. Garnet (Fe-silikater)

Hva er ferromagnetiske materialer?

Ferromagnetiske materialer er materialer som er sterkt tiltrukket av et eksternt magnetfelt. Denne typen materialer har flere uparrede elektroner i metallatomene eller metallioner. Når denne typen materialer tiltrekkes av et eksternt magnetfelt, induseres de magnetisk og kan oppføre seg som små magneter. I industriell skala separeres ferromagnetiske materialer fra andre materialer ved hjelp av magnetiske separatorer med lav intensitet som bruker et magnetfelt med 0,04 Tesla.

Figur 03: Magnetite

Den vanligste magnetiske separatoren er indusert magnetisk rulleseparator. Noen eksempler på ferromagnetiske materialer inkluderer;

1. Magnetite (Fe₃O₄) – det er både Fe²⁺ og Fe^{3+ Begge disse ionene har uparrede elektroner.}
2. Iron (Fe)

Hva er forskjellen mellom Dia Para og ferromagnetiske materialer?

Diamagnetic vs Paramagnetic vs Ferromagnetic Materials
Definition	Diamagnetiske materialer er materialer som ikke tiltrekker seg et eksternt magnetfelt.
	Paramagnetiske materialer er materialer som tiltrekkes av et eksternt magnetfelt.
	Ferromagnetiske materialer er materialer som er sterkt tiltrukket av et eksternt magnetfelt.
Magnetic Properties
Diamagnetic Materials	Ikke bli tiltrukket av eksterne magnetiske felt.
Paramagnetic Materials	Tiltrukket av eksterne magnetiske felt.
ferromagnetiske materialer	Bli sterkt tiltrukket av eksterne magnetiske felt.
U-parede elektroner
Diamagnetic Materials	Har ingen uparrede elektroner i atomene eller ionene som er tilstede i det materialet.
Paramagnetic Materials	Ha uparrede elektroner i atomene eller ionene som er tilstede i det materialet.
ferromagnetiske materialer	Ha mange uparrede elektroner i atomene eller ionene som er tilstede i det materialet.
Separasjon
Diamagnetic Materials	Kan lett skilles fra andre materialer siden de har frastøting mot magnetiske felt.
Paramagnetic Materials	Kan separeres ved hjelp av magnetiske separatorer med høy intensitet.
ferromagnetiske materialer	Kan skilles ved hjelp av magnetiske separatorer med lav intensitet.

Sammendrag – Dia vs Para vs Ferromagnetic Materials

Diamagnetiske materialer kan lett skilles fra andre materialer siden de viser frastøtende krefter mot magnetiske felt. Paramagnetiske materialer og ferromagnetiske materialer kan separeres ved å bruke induserte magnetiske separatorer ved å endre styrken til magnetfeltet som brukes i separatoren. Forskjellen mellom diamagnetiske, paramagnetiske og ferromagnetiske materialer er at diamagnetiske materialer ikke tiltrekkes av et eksternt magnetfelt, og paramagnetiske materialer tiltrekkes av et eksternt magnetfelt, mens ferromagnetiske materialer tiltrekkes sterkt av et eksternt magnetfelt.