Forskellen mellem Dia Para og ferromagnetiske materialer

2024 Forfatter: Alex Aldridge | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 13:35

Nøgleforskel – Dia vs Para vs Ferromagnetic Materials

Baseret på de magnetiske egenskaber kan materialer opdeles i fem hovedkategorier; diamagnetisk, paramagnetisk, ferromagnetisk, ferrimagnetisk og antiferromagnetisk. Den vigtigste forskel mellem diamagnetiske, paramagnetiske og ferromagnetiske materialer er, at diamagnetiske materialer ikke tiltrækkes af et eksternt magnetfelt, og paramagnetiske materialer tiltrækkes af et eksternt magnetfelt, hvorimod ferromagnetiske materialer tiltrækkes stærkt af et eksternt magnetfelt.

Hvad er diamagnetiske materialer?

Diamagnetiske materialer er materialer, der ikke tiltrækkes af et eksternt magnetfelt. Det skyldes, at atomerne eller ionerne i disse materialer ikke har uparrede elektroner. Derfor frastødes diamagnetiske materialer af magnetiske felter. Det sker, fordi der skabes et induceret magnetfelt i disse materialer i den modsatte retning af det eksterne magnetfelt. Dette inducerede magnetfelt forårsager skabelsen af en frastødende kraft. Diamagnetisme kan observeres i materialer, der har symmetri af elektronisk struktur og intet permanent magnetisk moment. Og desuden er diamagnetismen ikke afhængig af temperaturen.

Figur 01: Effekten af et eksternt magnetfelt på diamagnetiske materialer

Nogle eksempler på diamagnetiske materialer omfatter;

1. Kvarts (siliciumdioxid)
2. Calcit (calciumcarbonat)
3. Vand

For eksempel i kvarts er der silikoneatomer og oxygenatomer i form af SiO_{2. Si-atomets oxidationstilstand er +4, og O-atomets oxidationstilstand er -2. Derfor er der ingen uparrede elektroner i begge disse atomer.}

Hvad er paramagnetiske materialer?

Paramagnetiske materialer er materialer, der tiltrækkes af et eksternt magnetfelt. Dette sker, fordi disse materialer har uparrede elektroner i atomerne eller ioner til stede i disse materialer. Disse uparrede elektroner kan skabe magnetisk tiltrækning.

Figur 02: Granat

Paramagnetiske materialer kan adskilles fra andre materialer ved hjælp af magnetiske separatorer med høj intensitet. Disse separatorer bruger et magnetfelt med en styrke på 0,2-0,4 Tesla. Nogle eksempler på paramagnetiske materialer omfatter;

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

Hvad er ferromagnetiske materialer?

Ferromagnetiske materialer er materialer, der er stærkt tiltrukket af et eksternt magnetfelt. Denne type materialer har flere uparrede elektroner i deres metalatomer eller metalioner. Når denne type materialer tiltrækkes af et eksternt magnetfelt, bliver de induceret magnetisk og kan opføre sig som små magneter. I industriel skala adskilles ferromagnetiske materialer fra andre materialer ved hjælp af magnetiske separatorer med lav intensitet, der bruger et magnetfelt med 0,04 Tesla.

Figur 03: Magnetite

Den mest almindelige magnetiske separator er induceret magnetisk rulleseparator. Nogle eksempler på ferromagnetiske materialer omfatter;

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

Hvad er forskellen mellem Dia Para og ferromagnetiske materialer?

diamagnetiske vs paramagnetiske vs ferromagnetiske materialer
Definition	Diamagnetiske materialer er materialer, der ikke tiltrækkes af et eksternt magnetfelt.
	Paramagnetiske materialer er materialer, der tiltrækkes af et eksternt magnetfelt.
	Ferromagnetiske materialer er materialer, der er stærkt tiltrukket af et eksternt magnetfelt.
Magnetiske egenskaber
Diamagnetiske materialer	Bliv ikke tiltrukket af eksterne magnetfelter.
Paramagnetiske materialer	Tiltrukket af eksterne magnetiske felter.
ferromagnetiske materialer	Bliv stærkt tiltrukket af eksterne magnetfelter.
Uparrede elektroner
Diamagnetiske materialer	Har ingen uparrede elektroner i atomerne eller ionerne til stede i det materiale.
Paramagnetiske materialer	Har uparrede elektroner i atomerne eller ionerne til stede i det materiale.
ferromagnetiske materialer	Har mange uparrede elektroner i atomerne eller ionerne til stede i det materiale.
Adskillelse
Diamagnetiske materialer	Kan nemt adskilles fra andre materialer, da de har frastødning til magnetiske felter.
Paramagnetiske materialer	Kan adskilles ved hjælp af magnetiske separatorer med høj intensitet.
ferromagnetiske materialer	Kan adskilles ved hjælp af magnetiske separatorer med lav intensitet.

Opsummering – Dia vs Para vs Ferromagnetic Materials

Diamagnetiske materialer kan let adskilles fra andre materialer, da de viser frastødende kræfter mod magnetiske felter. Paramagnetiske materialer og ferromagnetiske materialer kan adskilles ved hjælp af inducerede magnetiske separatorer ved at ændre styrken af det magnetiske felt, der anvendes i separatoren. Forskellen mellem diamagnetiske, paramagnetiske og ferromagnetiske materialer er, at diamagnetiske materialer ikke tiltrækkes af et eksternt magnetfelt, og paramagnetiske materialer tiltrækkes af et eksternt magnetfelt, hvorimod ferromagnetiske materialer er stærkt tiltrukket af et eksternt magnetfelt.