Op basis van de magnetische eigenschappen kunnen materialen worden onderverdeeld in vijf hoofdcategorieën; diamagnetisch, paramagnetisch, ferromagnetisch, ferrimagnetisch en antiferromagnetisch. De belangrijk verschil tussen diamagnetische, paramagnetische en ferromagnetische materialen is dat diamagnetische materialen worden niet aangetrokken door een extern magnetisch veld, en paramagnetische materialen worden aangetrokken door een extern magnetisch veld terwijl ferromagnetische materialen sterk worden aangetrokken door een extern magnetisch veld.
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat zijn diamagnetische materialen
3. Wat zijn paramagnetische materialen
4. Wat zijn Ferromagnetische materialen
5. Vergelijking zij aan zij - Dia vs Para versus Ferromagnetische materialen in tabelvorm
6. Samenvatting
Diamagnetische materialen zijn materialen die niet naar een extern magnetisch veld aantrekken. Dat komt omdat de atomen of ionen in deze materialen geen ongepaarde elektronen hebben. Daarom worden diamagnetische materialen afgestoten door magnetische velden. Dat gebeurt omdat er in deze materialen een geïnduceerd magnetisch veld wordt gecreëerd in de tegenovergestelde richting van dat van het externe magnetische veld. Dit geïnduceerde magnetische veld veroorzaakt de vorming van een afstotende kracht. Diamagnetisme kan worden waargenomen in materialen die symmetrie van elektronische structuur hebben en geen permanent magnetisch moment. En ook, het diamagnetisme is niet afhankelijk van de temperatuur.
Figuur 01: Het effect van een extern magnetisch veld op diamagnetische materialen
Enkele voorbeelden van diamagnetische materialen omvatten;
In kwarts zijn er bijvoorbeeld silicoonatomen en zuurstofatomen in de vorm van SiO2. De oxidatietoestand van het Si-atoom is +4 en de oxidatietoestand van het O-atoom is -2. Daarom zijn er geen ongepaarde elektronen in beide atomen.
Paramagnetische materialen zijn materialen die worden aangetrokken door een extern magnetisch veld. Dit gebeurt omdat deze materialen ongepaarde elektronen hebben in de atomen of ionen die in deze materialen aanwezig zijn. Deze ongepaarde elektronen kunnen magnetische aantrekkingskracht creëren.
Figuur 02: Granaat
Paramagnetische materialen kunnen van andere materialen worden gescheiden met behulp van magnetische afscheiders met hoge intensiteit. Deze separatoren gebruiken een magnetisch veld met een sterkte van 0,2-0,4 Tesla. Enkele voorbeelden van paramagnetische materialen omvatten;
Ferromagnetische materialen zijn materialen die sterk worden aangetrokken door een extern magnetisch veld. Dit type materialen heeft meer ongepaarde elektronen in hun metaalatomen of metaalionen. Wanneer dit soort materialen wordt aangetrokken door een extern magnetisch veld, worden ze magnetisch geïnduceerd en kunnen ze zich gedragen als kleine magneten. Op industriële schaal worden ferromagnetische materialen gescheiden van andere materialen met behulp van magnetische afscheiders met lage intensiteit die een magnetisch veld gebruiken met 0,04 Tesla.
Figuur 03: Magnetiet
De meest voorkomende magnetische scheider is een magnetische rolscheider. Enkele voorbeelden van ferromagnetische materialen omvatten;
Diamagnetisch versus paramagnetisch vs. Ferromagnetisch materiaal | |
Definitie | Diamagnetische materialen zijn materialen die niet naar een extern magnetisch veld aantrekken. |
Paramagnetische materialen zijn materialen die worden aangetrokken door een extern magnetisch veld. | |
Ferromagnetische materialen zijn materialen die sterk worden aangetrokken door een extern magnetisch veld. | |
Magnetische eigenschappen | |
Diamagnetische materialen | Raak niet aangetrokken door externe magnetische velden. |
Paramagnetische materialen | Aangetrokken door externe magnetische velden. |
Ferromagnetische materialen | Raak sterk aangetrokken tot externe magnetische velden. |
Ongepaarde elektronen | |
Diamagnetische materialen | Heb geen ongepaarde elektronen in de atomen of ionen die in die materialen aanwezig zijn. |
Paramagnetische materialen | Heb ongepaarde elektronen in de atomen of ionen die in die materialen aanwezig zijn. |
Ferromagnetische materialen | Heb veel ongepaarde elektronen in de atomen of ionen die in die materialen aanwezig zijn. |
Scheiding | |
Diamagnetische materialen | Kan gemakkelijk van andere materialen worden gescheiden, omdat ze afstoten tegen magnetische velden. |
Paramagnetische materialen | Kan worden gescheiden met behulp van magnetische afscheiders met hoge intensiteit. |
Ferromagnetische materialen | Kan worden gescheiden met behulp van magnetische scheiders met lage intensiteit. |
Diamagnetische materialen kunnen gemakkelijk van andere materialen worden gescheiden, omdat ze afstotende krachten naar magnetische velden vertonen. Paramagnetische materialen en ferromagnetische materialen kunnen worden gescheiden met behulp van magneetscheiders met geïnduceerde rol door de sterkte van het magnetische veld in de scheider te wijzigen. Het verschil tussen diamagnetische, paramagnetische en ferromagnetische materialen is dat diamagnetische materialen niet worden aangetrokken door een extern magnetisch veld, en paramagnetische materialen worden aangetrokken door een extern magnetisch veld, terwijl ferromagnetische materialen sterk worden aangetrokken door een extern magnetisch veld.
1. Britannica, de redacteuren van de encyclopedie. "Diamagnetisme." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 24 nov. 2015. Beschikbaar Hier
2. "Paramagnetisme." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 3 april 2018. Beschikbaar Hier
3. Libretexts. "Magnetic Properties." Chemistry LibreTexts, Libretexts, 5 mei 2017. Beschikbaar Hier
1.'Diamagnetische materiaalinteractie in magnetisch veld'door Nitianabhigyan - Eigen werk, (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2.'Garnet Andradite20'By Moha112100 - Eigen werk, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
3.'Magnetite-118736'Met Rob Lavinsky, iRocks.com (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia