Dia Para ja ferromagnetiliste materjalide erinevus

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 13:37

Peamine erinevus – dia vs para vs ferromagnetilised materjalid

Magnetiliste omaduste põhjal saab materjalid jagada viide põhikategooriasse; diamagnetiline, paramagnetiline, ferromagnetiline, ferrimagnetiline ja antiferromagnetiline. Peamine erinevus diamagnetiliste, paramagnetiliste ja ferromagnetiliste materjalide vahel on see, et diamagnetilisi materjale ei tõmba väline magnetväli ja paramagnetilisi materjale tõmbab väline magnetväli, samas kui ferromagnetilisi materjale tõmbab väline magnetväli tugev alt.

Mis on diamagnetilised materjalid?

Diamagnetilised materjalid on materjalid, mis ei tõmba enda külge välist magnetvälja. Selle põhjuseks on asjaolu, et nendes materjalides esinevatel aatomitel või ioonidel pole paarituid elektrone. Seetõttu tõrjuvad magnetväljad diamagnetilisi materjale. See juhtub seetõttu, et nendes materjalides luuakse välise magnetväljaga vastupidises suunas indutseeritud magnetväli. See indutseeritud magnetväli põhjustab tõukejõu teket. Diamagnetismi võib täheldada materjalides, millel on elektroonilise struktuuri sümmeetria ja millel puudub püsimagnetmoment. Ja ka diamagnetism ei sõltu temperatuurist.

Joonis 01: Välise magnetvälja mõju diamagnetilistele materjalidele

Mõned näited diamagnetiliste materjalide kohta on:

1. Kvarts (ränidioksiid)
2. K altsiit (k altsiumkarbonaat)
3. Vesi

Näiteks kvartsis on silikooni- ja hapnikuaatomeid SiO_{2 kujul. Si aatomi oksüdatsiooniaste on +4 ja O aatomi oksüdatsiooniaste on -2. Seetõttu pole mõlemas aatomis paarituid elektrone.}

Mis on paramagnetilised materjalid?

Paramagnetilised materjalid on materjalid, mida tõmbab väline magnetväli. See juhtub seetõttu, et nende materjalide aatomites või ioonides on paarituid elektrone. Need paarimata elektronid võivad tekitada magnetilist külgetõmmet.

Joonis 02: Granaat

Paramagnetilisi materjale saab eraldada teistest materjalidest suure intensiivsusega magnetseparaatorite abil. Need eraldajad kasutavad magnetvälja tugevusega 0,2-0,4 Teslat. Mõned näited paramagnetilistest materjalidest:

1. Ilmenite (FeTiO₃₎
2. Hematiit (Fe₂O₃₎
3. Calcopyrite (CuFeS₂₎
4. Granaat (fe-silikaadid)

Mis on ferromagnetilised materjalid?

Ferromagnetilised materjalid on materjalid, mida väline magnetväli tõmbab tugev alt. Seda tüüpi materjalide metalliaatomites või metalliioonides on rohkem paarituid elektrone. Kui seda tüüpi materjale tõmbab väline magnetväli, indutseeritakse need magnetiliselt ja võivad käituda pisikeste magnetidena. Tööstuslikus mastaabis eraldatakse ferromagnetilised materjalid teistest materjalidest madala intensiivsusega magnetseparaatorite abil, mis kasutavad magnetvälja 0,04 Teslat.

Joonis 03: Magnetiit

Kõige tavalisem magnetseparaator on indutseeritud magnetrullide eraldaja. Mõned näited ferromagnetilistest materjalidest on järgmised:

1. Magnetiit (Fe₃O₄) – on nii Fe²⁺ ja Fe^{3+ Mõlemal ioonil on paardumata elektronid.}
2. Raud (Fe)

Mis vahe on diapara ja ferromagnetiliste materjalide vahel?

Diamagnetilised vs paramagnetilised vs ferromagnetilised materjalid
Definitsioon	Diamagnetilised materjalid on materjalid, mis ei tõmba enda külge välist magnetvälja.
	Paramagnetilised materjalid on materjalid, mida tõmbab väline magnetväli.
	Ferromagnetilised materjalid on materjalid, mida väline magnetväli tõmbab tugev alt.
Magnetilised omadused
Diamagnetilised materjalid	Ärge tõmmake end väliste magnetväljade poole.
Paramagnetilised materjalid	Tõmbavad välistele magnetväljadele.
Ferromagnetilised materjalid	Tundke tugevat külgetõmmet väliste magnetväljade vastu.
Paimata elektronid
Diamagnetilised materjalid	Selles materjalis sisalduvates aatomites või ioonides ei tohi olla paarituid elektrone.
Paramagnetilised materjalid	Neis materjalides esinevates aatomites või ioonides on paarituid elektrone.
Ferromagnetilised materjalid	Selles materjalis esinevates aatomites või ioonides on palju paarituid elektrone.
Eraldamine
Diamagnetilised materjalid	Saab kergesti eraldada teistest materjalidest, kuna need tõrjuvad magnetvälju.
Paramagnetilised materjalid	Saab eraldada suure intensiivsusega magnetseparaatoritega.
Ferromagnetilised materjalid	Saab eraldada madala intensiivsusega magnetseparaatoritega.

Kokkuvõte – Dia vs Para vs ferromagnetilised materjalid

Diamagnetilisi materjale saab hõlpsasti teistest materjalidest eraldada, kuna neil on magnetväljade suhtes tõrjuv jõud. Paramagnetilisi ja ferromagnetilisi materjale saab eraldada indutseeritud rull-magnetseparaatorite abil, muutes separaatoris kasutatava magnetvälja tugevust. Diamagnetiliste, paramagnetiliste ja ferromagnetiliste materjalide erinevus seisneb selles, et diamagnetilisi materjale ei tõmba väline magnetväli ja paramagnetilisi materjale tõmbab väline magnetväli, samas kui ferromagnetilisi materjale tõmbab väline magnetväli tugev alt.