Forskjellen mellom paramagnetisk og diamagnetisk

De nøkkelforskjell mellom paramagnetiske og diamagnetiske materialer er det at paramagnetiske materialer blir tiltrukket av eksterne magnetfelt mens de diamagnetiske materialene avstammer fra magnetfeltene.

Materialer har en tendens til å vise svake magnetiske egenskaper i nærvær av et eksternt magnetfelt. Noen materialer blir tiltrukket av det eksterne magnetfeltet, mens noen avviser det. På grunn av denne forskjellen i magnetisk oppførsel, kan vi kategorisere elementer og forbindelser i to typer, nemlig paramagnetiske og diamagnetiske. Materialer som tiltrekkes av eksterne magnetfelt er paramagnetiske materialer. På den annen side er materialene som avstammer fra eksterne magnetfelt de diamagnetiske materialene.

INNHOLD

1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er Paramagnetic
3. Hva er Diamagnetic
4. Side ved side-sammenligning - Paramagnetisk vs Diamagnetisk i tabellform
5. Sammendrag

Hva er Paramagnetic?

Paramagnetisme oppstår på grunn av tilstedeværelsen av uparmade elektroner i systemet. Hvert element har et annet antall elektroner, og det definerer dets kjemiske karakter. Ifølge hvordan disse elektronene fyller seg i energinivåene rundt kjernen til det respektive atom, forblir noen elektroner uparret. Disse uparbeide elektronene virker som små magneter som forårsaker magnetiske egenskaper under påvirkning av et eksternt påført magnetfelt. Faktisk er det spinnet av disse elektronene som forårsaker magnetisme.

Paramagnetiske materialer har permanente dipolmagnetiske øyeblikk på grunn av spinnet til de ikke-lagrede elektronene selv i fravær av et eksternt magnetfelt. Men disse dipolene orienterer seg tilfeldig på grunn av termisk bevegelse og gir dermed et null-dipolmagnetisk øyeblikk. Når vi bruker et eksternt magnetfelt, har dipolene en tendens til å justere i retning av det påførte magnetfeltet, noe som resulterer i et netto-dipolmagnetisk øyeblikk. Derfor blir paramagnetiske materialer litt tiltrukket av det eksterne magnetfeltet. Materialet beholder imidlertid ikke magnetiske egenskaper når vi fjerner det ytre feltet. Bare en liten inducert magnetisering skaper selv i nærvær av et eksternt magnetfelt. Dette skyldes at bare en liten del av spinnene orienterer seg med det eksterne magnetfeltet. Denne fraksjonen er også direkte proporsjonal med styrken til feltet som er opprettet.

Figur 01: Elektronarrangement av Paramagnetiske og Diamagnetiske Materialer

Generelt, jo høyere antall unpaired elektroner, høyere paramagnetiske oppførsel og høyere styrke av feltet opprettet. Overgang og indre overgangsmetaller viser derfor sterkere magnetiske effekter på grunn av lokalisering av 'd' og 'f'-elektroner og også på grunn av tilstedeværelsen av flere upparerte elektroner. Noen kjente paramagnetiske elementer inkluderer magnesium, molybden, litium og tantal. Det er også sterkere syntetiske paramagneter som "ferrofluider".

Hva er Diamagnetic?

Noen materialer har en tendens til å vise en avstøtet magnetisk oppførsel når de kommer i kontakt med et eksternt magnetfelt. Dette er de diamagnetiske materialene. De lager magnetiske felter som er motsatte i retning av det eksterne magnetfeltet og dermed viser avstøtende adferd. Generelt har alle materialer de diamagnetiske egenskapene, noe som gir et svakt bidrag til materialets magnetiske oppførsel når de blir utsatt for et eksternt magnetfelt. Men i materialer som viser andre magnetiske egenskaper som paramagnetisme og ferromagnetisme, er virkningen av diamagnetisme ubetydelig. På grunn av sin svake magnetiske egenskap er virkningen av diamagnetisme vanskelig å observere. 'Bismuth' fungerer som en sterk diamagnet.

Hva er forskjellen mellom paramagnetisk og diamagnetisk

Begrepet paramagnetisk refererer til tiltrengning av et materiale til et eksternt magnetfelt mens uttrykket diamagnetisk refererer til frastøtning av et materiale fra et eksternt magnetfelt. Dette skyldes hovedsakelig at de paramagnetiske materialene har uparrede elektroner, mens diamagnetiske materialer ikke har noen av deres elektroner uparret. Dette er den grunnleggende forskjellen mellom paramagnetiske og diamagnetiske materialer.

En annen viktig forskjell mellom paramagnetiske og diamagnetiske materialer er at magnetfeltet opprettet av paramagnetiske materialer er i retning av det eksterne magnetfeltet mens magnetfeltet opprettet av diamagnetiske materialer er motsatt i retning mot det eksterne magnetfeltet.

Nedre infografisk viser en sammenligningsopsammendrag av forskjellen mellom paramagnetiske og diamagnetiske materialer.

Sammendrag - Paramagnetisk vs Diamagnetisk

Vi kan dele materialene i tre hovedtyper i henhold til deres magnetiske egenskaper; de er diamagnetiske, paramagnetiske og ferromagnetiske materialer. Forskjellen mellom paramagnetiske og diamagnetiske materialer er at paramagnetiske materialer blir tiltrukket av de ytre magnetfeltene mens de diamagnetiske materialene avstammer fra magnetfeltene.

Henvisning:

1. Mott, Vallerie. "Introduksjon til kjemi." Lumen, Lumen Læring. Tilgjengelig her

Bilde Courtesy:

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