Az kulcs különbség a paramágneses és a diamagnetikus anyagok között az, hogy a paramágneses anyagokat vonzza a külső mágneses mező, míg a diamagnetikus anyagokat a mágneses mezők visszatartják.
Az anyagok hajlamosak gyenge mágneses tulajdonságokra egy külső mágneses mező jelenlétében. Néhány anyag vonzódik a külső mágneses mezőhöz, míg mások visszatartják azt. A mágneses viselkedés e különbsége miatt az elemeket és a vegyületeket kétféle kategóriába sorolhatjuk, nevezetesen paramagnetikus és diamagnetikus. Az anyagok, amelyek vonzzák a külső mágneses tereket, a paramágneses anyagok. Másrészt a külső mágneses terektől visszatartó anyagok a diamagnetikus anyagok.
1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mi a paramágneses?
3. Mi a diamagnetikus?
4. Összehasonlítás egymással - Paramagnetikus vs. Diamagnetikus táblázatos formában
5. Összegzés
A paramagnetizmus a páratlan elektronok jelenléte miatt a rendszerben fordul elő. Minden elemnek eltérő számú elektronja van, és ez határozza meg annak kémiai tulajdonságát. Attól függően, hogy ezek az elektronok miként töltik be az adott atommag körül lévő energiaszinteket, egyes elektronok párok nélkül maradnak. Ezek a pár nélkül álló elektronok úgy viselkednek, mint kis mágnesek, mágneses tulajdonságokat okozva egy külsőleg alkalmazott mágneses mező hatására. Valójában ezeknek az elektronoknak a spinje okozza a mágnesességet.
A paramágneses anyagok állandó dipólusmágneses momentumokkal rendelkeznek a pár nélkül álló elektronok spinje miatt, még külső mágneses mező hiányában is. De ezek a dipolok véletlenszerűen orientálódnak a hőmozgás következtében, így nulla nettó dipólmágneses pillanatot adnak. Ha külső mágneses teret alkalmazunk, a dipolok hajlamosak az alkalmazott mágneses mező irányába igazodni, és így nettó dipólmágneses nyomatékot eredményeznek. Ezért a paramágneses anyagokat kissé vonzza a külső mágneses mező. De az anyag nem tartja meg a mágneses tulajdonságait, ha eltávolítjuk a külső mezőt. Csak egy kis indukált mágnesezés hoz létre külső mágneses mező jelenlétében. Ennek oka az, hogy a külső mágneses mezővel rendelkező forgóknak csak egy kis része fordul elő. Ez a frakció szintén közvetlenül arányos a létrehozott mező erősségével.
01. ábra: A paramágneses és a diamágneses anyagok elektron elrendezése
Általában minél nagyobb a pár nélkül álló elektronok száma, annál nagyobb a paramágneses viselkedés és annál nagyobb a létrehozott mező erőssége. Ezért az átmeneti és a belső átmeneti fémek erősebb mágneses hatásokat mutatnak a 'd' és 'f' elektronok lokalizációja, valamint a több páratlan elektron jelenléte miatt. Néhány közismert paramágneses elem a magnézium, a molibdén, a lítium és a tantál. Vannak erősebb szintetikus paramagnetek is, mint például a „ferrofluidok”.
Egyes anyagok hajlamosak visszataszító mágneses viselkedésre, ha külső mágneses mezővel érintkeznek. Ezek a diamagnetikus anyagok. Mágneses tereket hoznak létre, amelyek ellentétesek a külső mágneses tér irányában, és így megmutatják a visszataszító viselkedést. Általában minden anyag rendelkezik a diamagnetikai tulajdonságokkal, így külső mágneses mezőnek kitéve csekély mértékben járul hozzá az anyag mágneses viselkedéséhez. Azon anyagokban, amelyek más mágneses tulajdonságokat mutatnak, mint például a paramagnetizmus és a ferromagnetizmus, a diamagnetizmus hatása elhanyagolható. Gyenge mágneses tulajdonsága miatt a diamagnetizmus hatásait nehéz megfigyelni. A „bizmut” erős diamagnetként működik.
A paramágneses kifejezés az anyag vonzására utal a külső mágneses mezőhöz, míg a diamagnetikus kifejezés az anyag külső mágneses mezőtől való elnyomására utal. Ennek oka elsősorban az, hogy a paramágneses anyagokban páratlan elektronok vannak, míg a diamagnetikus anyagokban egyikük sem párosítva. Ez az alapvető különbség a paramágneses és a diamagnetikus anyagok között.
Egy másik fontos különbség a paramágneses és a diamagnetikus anyagok között az, hogy a paramágneses anyagok által létrehozott mágneses mező a külső mágneses mező irányában van, míg a diamagnetikai anyagok által létrehozott mágneses mező a külső mágneses mező irányában ellentétes..
Az alábbi infographic összehasonlító összefoglalót mutat be a paramágneses és a diamagnetikus anyagok közötti különbségről.
Az anyagokat mágneses tulajdonságaik alapján három fő típusra oszthatjuk; ezek diamagnetikus, paramágneses és ferromágneses anyagok. A paramágneses és a diamagnetikus anyagok közötti különbség az, hogy a paramágneses anyagokat vonzzák a külső mágneses mezők, míg a diamagnetikai anyagok visszatartják a mágneses mezőket.
1. Mott, Vallerie. "Bevezetés a kémiába." Lumen, Lumen tanulás. Itt érhető el
1. „MagnetismElectronDiagram”: NipplesMeCool (Public Domain) a Commons Wikimedia-on keresztül