Die sleutelverskil tussen paramagnetiese en diamagnetiese materiale is dat die paramagnetiese materiale deur eksterne magnetiese velde aangetrek word, terwyl die diamagnetiese materiale van die magnetiese velde afstoot.
Materiale is geneig om swak magnetiese eienskappe te toon in die teenwoordigheid van 'n eksterne magnetiese veld. Sommige materiale word aangetrokke tot die eksterne magnetiese veld, terwyl sommige daarvan afstoot. As gevolg van hierdie verskil in magnetiese gedrag, kan ons elemente en verbindings in twee tipes kategoriseer, naamlik paramagneties en diamagneties. Materiale wat deur eksterne magnetiese velde aangetrek word, is die paramagnetiese materiale. Aan die ander kant is die materiale wat van eksterne magnetiese velde afstoot, die diamagnetiese materiale.
Wat is Paramagneties?
Paramagnetisme vind plaas as gevolg van die teenwoordigheid van ongepaarde elektrone in die sisteem. Elke element het 'n ander aantal elektrone, en dit definieer sy chemiese karakter. Volgens hoe hierdie elektrone die energievlakke rondom die kern van die onderskeie atoom vul, bly sommige elektrone ongepaard. Hierdie ongepaarde elektrone tree op soos klein magnete wat magnetiese eienskappe onder die invloed van 'n ekstern toegepaste magnetiese veld veroorsaak. Eintlik is dit die spin van hierdie elektrone wat magnetisme veroorsaak.
Paramagnetiese materiale het permanente dipool magnetiese momente as gevolg van die spin van die ongepaarde elektrone selfs tydens die afwesigheid van 'n eksterne magnetiese veld. Maar hierdie dipole oriënteer hulself ewekansig as gevolg van termiese beweging en gee dus 'n nul netto dipool magnetiese moment. Wanneer ons 'n eksterne magnetiese veld toepas, is die dipole geneig om in die rigting van die toegepaste magneetveld in lyn te kom, wat 'n netto dipool magnetiese moment tot gevolg het. Daarom word paramagnetiese materiale effens aangetrokke tot die eksterne magnetiese veld. Maar die materiaal behou nie magnetiese eienskappe sodra ons die eksterne veld verwyder nie. Slegs 'n klein geïnduseerde magnetisering skep selfs in die teenwoordigheid van 'n eksterne magnetiese veld. Dit is omdat slegs 'n klein fraksie van spins met die eksterne magnetiese veld oriënteer. Hierdie breuk is ook direk eweredig aan die sterkte van die veld wat geskep is.
Figuur 01: Elektronrangskikking van paramagnetiese en diamagnetiese materiale
Oor die algemeen, hoe hoër die aantal ongepaarde elektrone, hoe hoër is die paramagnetiese gedrag en hoër die sterkte van die veld wat geskep word. Daarom toon oorgangs- en binne-oorgangsmetale sterker magnetiese effekte as gevolg van die lokalisering van 'd' en 'f' elektrone en ook as gevolg van die teenwoordigheid van veelvuldige ongepaarde elektrone. Sommige algemeen bekende paramagnetiese elemente sluit in magnesium, molibdeen, litium en tantaal. Daar is ook sterker sintetiese paramagnete soos 'ferrofluids'.
Wat is diamagneties?
Sommige materiale is geneig om 'n afgestote magnetiese gedrag te toon wanneer dit met 'n eksterne magnetiese veld in aanraking kom. Dit is die diamagnetiese materiale. Hulle skep magnetiese velde wat opponerend is in die rigting van die eksterne magneetveld en toon dus die afstotende gedrag. Oor die algemeen het alle materiale die diamagnetiese eienskappe, wat 'n swak bydrae lewer tot die magnetiese gedrag van die materiaal wanneer dit aan 'n eksterne magnetiese veld onderwerp word. Maar in materiale wat ander magnetiese eienskappe soos paramagnetisme en ferromagnetisme toon, is die effek van diamagnetisme weglaatbaar. As gevolg van sy swak magnetiese eienskap, is die uitwerking van diamagnetisme moeilik om waar te neem. 'Bismuth' tree op as 'n sterk diamagneet.
Wat is die verskil tussen paramagneties en diamagneties
Die term paramagneties verwys na die aantrekking van 'n materiaal na 'n eksterne magnetiese veld terwyl die term diamagneties verwys na die afstoting van 'n materiaal van 'n eksterne magnetiese veld. Dit is hoofsaaklik omdat die paramagnetiese materiale ongepaarde elektrone het, terwyl diamagnetiese materiale geen van hul elektrone ongepaard het nie. Dit is die fundamentele verskil tussen paramagnetiese en diamagnetiese materiale.
Nog 'n belangrike verskil tussen paramagnetiese en diamagnetiese materiale is dat die magnetiese veld wat deur paramagnetiese materiale geskep word in die rigting van die eksterne magnetiese veld is, terwyl die magnetiese veld wat deur diamagnetiese materiale geskep word, in 'n rigting teenoor die eksterne magnetiese veld is.
Die onderstaande infografika toon 'n vergelykende opsomming van die verskil tussen paramagnetiese en diamagnetiese materiale.
Opsomming – Paramagneties vs Diamagneties
Ons kan die materiale in drie hooftipes verdeel volgens hul magnetiese eienskappe; dit is diamagnetiese, paramagnetiese en ferromagnetiese materiale. Die verskil tussen paramagnetiese en diamagnetiese materiale is dat die paramagnetiese materiale na die eksterne magnetiese velde aangetrek word, terwyl die diamagnetiese materiale van die magnetiese velde afstoot.
