Atšķirība starp Dia Para un feromagnētiskajiem materiāliem

2024 Autors: Alex Aldridge | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 13:45

Galvenā atšķirība - Dia vs Para vs feromagnētiskie materiāli

Pamatojoties uz magnētiskajām īpašībām, materiālus var iedalīt piecās galvenajās kategorijās; diamagnētiskie, paramagnētiskie, feromagnētiskie, ferimagnētiskie un antiferomagnētiskie. Galvenā atšķirība starp diamagnētiskajiem, paramagnētiskajiem un feromagnētiskajiem materiāliem ir tāda, ka diamagnētiskos materiālus nepievelk ārējs magnētiskais lauks, bet paramagnētiskos materiālus pievelk ārējs magnētiskais lauks, turpretim feromagnētiskos materiālus spēcīgi pievelk ārējais magnētiskais lauks.

Kas ir diamagnētiskie materiāli?

Diamagnētiskie materiāli ir materiāli, kas nepievelk ārēju magnētisko lauku. Tas ir tāpēc, ka šajos materiālos esošajiem atomiem vai joniem nav nepāra elektronu. Tāpēc diamagnētiskos materiālus atgrūž magnētiskie lauki. Tas notiek tāpēc, ka šajos materiālos tiek radīts inducēts magnētiskais lauks, kas ir pretējs ārējā magnētiskā lauka virzienam. Šis inducētais magnētiskais lauks rada atgrūšanas spēku. Diamagnētismu var novērot materiālos, kuriem ir elektroniskās struktūras simetrija un kuriem nav pastāvīgā magnētiskā momenta. Turklāt diamagnētisms nav atkarīgs no temperatūras.

Attēls 01: Ārējā magnētiskā lauka ietekme uz diamagnētiskiem materiāliem

Daži diamagnētisko materiālu piemēri:

1. Kvarcs (silīcija dioksīds)
2. Kalcīts (kalcija karbonāts)
3. Ūdens

Piemēram, kvarcā ir silikona atomi un skābekļa atomi SiO_{2 formā. Si atoma oksidācijas pakāpe ir +4, bet O atoma oksidācijas pakāpe ir -2. Tāpēc abos šajos atomos nav nepāra elektronu.}

Kas ir paramagnētiskie materiāli?

Paramagnētiskie materiāli ir materiāli, kurus pievelk ārējs magnētiskais lauks. Tas notiek tāpēc, ka šajos materiālos esošajos atomos vai jonos ir nepāra elektroni. Šie nepāra elektroni var radīt magnētisku pievilcību.

2. attēls: Granāts

Paramagnētiskos materiālus var atdalīt no citiem materiāliem, izmantojot augstas intensitātes magnētiskos separatorus. Šajos separatoros tiek izmantots magnētiskais lauks, kura stiprums ir 0,2–0,4 teslas. Daži paramagnētisku materiālu piemēri:

1. Ilmenīte (FeTiO₃₎
2. Hematīts (Fe₂O₃₎
3. Halkopirīts (CuFeS₂₎
4. Granāts (Fe-silikāti)

Kas ir feromagnētiskie materiāli?

Feromagnētiskie materiāli ir materiāli, kurus spēcīgi pievelk ārējs magnētiskais lauks. Šāda veida materiāliem ir vairāk nepāra elektronu metāla atomos vai metāla jonos. Kad šāda veida materiāli tiek piesaistīti ārējam magnētiskajam laukam, tie tiek magnētiski inducēti un var darboties kā mazi magnēti. Rūpnieciskā mērogā feromagnētiskos materiālus atdala no citiem materiāliem, izmantojot zemas intensitātes magnētiskos separatorus, kas izmanto magnētisko lauku ar 0,04 Tesla.

03. attēls: Magnetīts

Visizplatītākais magnētiskais separators ir inducētais magnētiskais ruļļu separators. Daži feromagnētisko materiālu piemēri:

1. Magnetīts (Fe₃O₄) – ir gan Fe²⁺ un Fe^{3+ Abiem šiem joniem ir nepāra elektroni.}
2. Dzelzs (Fe)

Kāda ir atšķirība starp Dia Para un feromagnētiskajiem materiāliem?

Diamagnētiskie vs paramagnētiskie vs feromagnētiskie materiāli
Definīcija	Diamagnētiskie materiāli ir materiāli, kas nepiesaistas ārējam magnētiskajam laukam.
	Paramagnētiskie materiāli ir materiāli, kurus pievelk ārējs magnētiskais lauks.
	Feromagnētiskie materiāli ir materiāli, kurus spēcīgi pievelk ārējais magnētiskais lauks.
Magnētiskās īpašības
Diamagnētiski materiāli	Neļaujiet sevi piesaistīt ārējiem magnētiskajiem laukiem.
Paramagnētiskie materiāli	Pievelk ārējiem magnētiskajiem laukiem.
Feromagnētiskie materiāli	Spēcīgi piesaistiet ārējiem magnētiskajiem laukiem.
Nepāra elektroni
Diamagnētiski materiāli	Šajos materiālos esošajos atomos vai jonos nav nepāra elektronu.
Paramagnētiskie materiāli	Šajos materiālos esošajos atomos vai jonos ir nepāra elektroni.
Feromagnētiskie materiāli	Šajos materiālos esošajos atomos vai jonos ir daudz nepāra elektronu.
Atdalīšana
Diamagnētiski materiāli	Var viegli atdalīt no citiem materiāliem, jo tie atgrūž magnētiskos laukus.
Paramagnētiskie materiāli	Var atdalīt, izmantojot augstas intensitātes magnētiskos separatorus.
Feromagnētiskie materiāli	Var atdalīt, izmantojot zemas intensitātes magnētiskos separatorus.

Kopsavilkums - Dia vs Para vs feromagnētiskie materiāli

Diamagnētiskos materiālus var viegli atdalīt no citiem materiāliem, jo tiem ir atgrūdošs spēks pret magnētiskajiem laukiem. Paramagnētiskos materiālus un feromagnētiskos materiālus var atdalīt, izmantojot inducētos ruļļu magnētiskos separatorus, mainot separatorā izmantotā magnētiskā lauka stiprumu. Atšķirība starp diamagnētiskajiem, paramagnētiskajiem un feromagnētiskajiem materiāliem ir tāda, ka diamagnētiskos materiālus nepievelk ārējais magnētiskais lauks, bet paramagnētiskos materiālus pievelk ārējs magnētiskais lauks, turpretim feromagnētiskos materiālus spēcīgi pievelk ārējais magnētiskais lauks.