Verschil tussen paramagnetisch en diamagnetisch

De belangrijk verschil tussen paramagnetische en diamagnetische materialen is dat het paramagnetische materialen worden aangetrokken door externe magnetische velden terwijl de diamagnetische materialen afstoten van de magnetische velden.

Materialen hebben de neiging om zwakke magnetische eigenschappen te vertonen in de aanwezigheid van een extern magnetisch veld. Sommige materialen worden aangetrokken door het externe magnetische veld, terwijl sommigen daarvan afstoten. Vanwege dit verschil in magnetisch gedrag, kunnen we elementen en samenstellingen in twee typen indelen, namelijk paramagnetisch en diamagnetisch. Materialen die worden aangetrokken door externe magnetische velden zijn de paramagnetische materialen. Aan de andere kant zijn de materialen die afstoten van externe magnetische velden de diamagnetische materialen.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is Paramagnetic
3. Wat is Diamagnetic
4. Vergelijking zij-aan-zij - Paramagnetisch versus diamagnetisch in tabelvorm
5. Samenvatting

Wat is Paramagnetic?

Paramagnetisme treedt op vanwege de aanwezigheid van ongepaarde elektronen in het systeem. Elk element heeft een ander aantal elektronen en dat bepaalt zijn chemische karakter. Afhankelijk van hoe deze elektronen de energieniveaus rond de kern van het betreffende atoom vullen, blijven sommige elektronen ongepaard. Deze ongepaarde elektronen werken als kleine magneten die magnetische eigenschappen veroorzaken onder invloed van een extern aangelegd magnetisch veld. Eigenlijk is het de spin van deze elektronen die magnetisme veroorzaakt.

Paramagnetische materialen hebben permanente dipool magnetische momenten als gevolg van de spin van de ongepaarde elektronen, zelfs tijdens de afwezigheid van een extern magnetisch veld. Maar deze dipolen oriënteren zich willekeurig vanwege thermische beweging en geven dus een nul-net dipool magnetisch moment. Wanneer we een extern magnetisch veld toepassen, hebben de dipolen de neiging om uit te lijnen in de richting van het aangelegde magnetische veld, wat resulteert in een netto dipool magnetisch moment. Daarom worden paramagnetische materialen enigszins aangetrokken door het externe magnetische veld. Maar het materiaal behoudt de magnetische eigenschappen niet als we het externe veld verwijderen. Alleen een kleine geïnduceerde magnetisatie creëert zelfs in de aanwezigheid van een extern magnetisch veld. Dit komt omdat slechts een klein deel van de spins oriënteert op het externe magnetische veld. Ook is deze breuk recht evenredig met de sterkte van het gecreëerde veld.

Figuur 01: Elektronrangschikking van paramagnetische en diamagnetische materialen

Over het algemeen geldt dat hoe hoger het aantal ongepaarde elektronen, hoe hoger het paramagnetische gedrag en hoe hoger de sterkte van het gecreëerde veld. Daarom vertonen overgangs- en binnenste overgangsmetalen sterkere magnetische effecten als gevolg van de lokalisatie van 'd' en 'f' elektronen en ook vanwege de aanwezigheid van meerdere ongepaarde elektronen. Enkele algemeen bekende paramagnetische elementen omvatten Magnesium, Molybdeen, Lithium en Tantalum. Er zijn ook sterkere synthetische paramagneten zoals 'ferrofluids'.

Wat is Diamagnetic?

Sommige materialen hebben de neiging om een ​​afstotend magnetisch gedrag te vertonen wanneer ze in contact worden gebracht met een extern magnetisch veld. Dit zijn de diamagnetische materialen. Ze creëren magnetische velden die tegenovergesteld zijn in de richting van het externe magnetische veld en tonen daarom het afstotende gedrag. Over het algemeen hebben alle materialen de diamagnetische eigenschappen, wat een zwakke bijdrage levert aan het magnetisch gedrag van het materiaal bij blootstelling aan een extern magnetisch veld. Maar in materialen die andere magnetische eigenschappen vertonen, zoals paramagnetisme en ferromagnetisme, is het effect van diamagnetisme verwaarloosbaar. Vanwege zijn zwakke magnetische eigenschappen zijn de effecten van diamagnetisme moeilijk waar te nemen. 'Bismut' werkt als een sterke diamagneet.

Wat is het verschil tussen paramagnetisch en diamagnetisch

De term paramagnetisch verwijst naar de aantrekking van een materiaal op een extern magnetisch veld, terwijl de term diamagnetisch verwijst naar de afstoting van een materiaal van een extern magnetisch veld. Dit komt vooral omdat de paramagnetische materialen ongepaarde elektronen hebben, terwijl diamagnetische materialen geen van hun elektronen ongepaard hebben. Dit is het fundamentele verschil tussen paramagnetische en diamagnetische materialen.

Een ander belangrijk verschil tussen paramagnetische en diamagnetische materialen is dat het magnetische veld dat wordt gecreëerd door paramagnetische materialen zich in de richting van het externe magnetische veld bevindt, terwijl het magnetische veld dat wordt gecreëerd door diamagnetische materialen zich tegenovergesteld bevindt in een richting naar het externe magnetische veld.

De onderstaande infographic toont een vergelijkingsoverzicht van het verschil tussen paramagnetische en diamagnetische materialen.

Samenvatting - Paramagnetisch versus diamagnetisch

We kunnen de materialen in drie hoofdtypen verdelen op basis van hun magnetische eigenschappen; het zijn diamagnetische, paramagnetische en ferromagnetische materialen. Het verschil tussen paramagnetische en diamagnetische materialen is dat de paramagnetische materialen worden aangetrokken door de externe magnetische velden terwijl de diamagnetische materialen afstoten tegen de magnetische velden..

Referentie:

1. Mott, Vallerie. "Inleiding tot de chemie." Lumen, Lumen Learning. Beschikbaar Hier

Afbeelding met dank aan:

1. "MagnetismElectronDiagram" door NipplesMeCool (Public Domain) via Commons Wikimedia