Anahtar Farkı – Dia vs Para vs Ferromanyetik Malzemeler
Manyetik özelliklerine göre malzemeler beş ana kategoriye ayrılabilir; diamanyetik, paramanyetik, ferromanyetik, ferrimanyetik ve antiferromanyetik. Diamanyetik, paramanyetik ve ferromanyetik malzemeler arasındaki temel fark, diyamanyetik malzemelerin harici bir manyetik alan tarafından çekilmemesi ve paramanyetik malzemelerin harici bir manyetik alan tarafından çekilmesi, ferromanyetik malzemelerin ise harici bir manyetik alan tarafından güçlü bir şekilde çekilmesidir.
Diyamanyetik Malzemeler Nelerdir?
Diyamanyetik malzemeler, harici bir manyetik alanı çekmeyen malzemelerdir. Bunun nedeni, bu malzemelerde bulunan atomların veya iyonların eşleşmemiş elektronlara sahip olmamasıdır. Bu nedenle, diamanyetik malzemeler manyetik alanlar tarafından itilir. Bunun nedeni, bu malzemelerde dış manyetik alanın tersi yönde indüklenmiş bir manyetik alan yaratılmasıdır. Bu indüklenen manyetik alan, itici bir kuvvetin oluşmasına neden olur. Diyamanyetizma, elektronik yapı simetrisine sahip ve kalıcı manyetik momenti olmayan malzemelerde gözlemlenebilir. Ayrıca diamanyetizma sıcaklığa bağlı değildir.
Şekil 01: Bir Harici Manyetik Alanın Diyamanyetik Malzemeler Üzerindeki Etkisi
Diyamanyetik malzemelerin bazı örnekleri şunları içerir;
- Kuvars (silikon dioksit)
- Kalsit (kalsiyum karbonat)
- Su
Örneğin kuvarsda SiO2 şeklinde silikon atomları ve oksijen atomları vardır. Si atomunun oksidasyon durumu +4'tür ve O atomunun oksidasyon durumu -2'dir. Bu nedenle, bu atomların her ikisinde de eşleşmemiş elektron yoktur.
Paramanyetik Malzemeler nelerdir?
Paramanyetik malzemeler, harici bir manyetik alan tarafından çekilen malzemelerdir. Bunun nedeni, bu malzemelerin bu malzemelerde bulunan atomlarda veya iyonlarda eşleşmemiş elektronlara sahip olmasıdır. Bu eşleşmemiş elektronlar manyetik çekim yaratabilir.
Şekil 02: Garnet
Paramanyetik malzemeler, yüksek yoğunluklu manyetik ayırıcılar kullanılarak diğer malzemelerden ayrılabilir. Bu ayırıcılar, 0,2-0,4 Tesla gücünde bir manyetik alan kullanır. Paramanyetik malzemelerin bazı örnekleri şunları içerir;
- İlmenit (FeTiO3)
- Hematit (Fe2O3)
- Kalkopirit (CuFeS2)
- Garnet (Fe-silikatlar)
Ferromanyetik Malzemeler Nelerdir?
Ferromanyetik malzemeler, harici bir manyetik alan tarafından güçlü bir şekilde çekilen malzemelerdir. Bu tür malzemelerin metal atomlarında veya metal iyonlarında daha fazla eşleşmemiş elektron bulunur. Bu tür malzemeler harici bir manyetik alan tarafından çekildiğinde, manyetik olarak indüklenirler ve küçük mıknatıslar gibi davranabilirler. Endüstriyel ölçekte ferromanyetik malzemeler, 0,04 Tesla'lık bir manyetik alan kullanan düşük yoğunluklu manyetik ayırıcılar kullanılarak diğer malzemelerden ayrılır.
Şekil 03: Manyetit
En yaygın manyetik ayırıcı, indüklenmiş manyetik rulo ayırıcıdır. Ferromanyetik malzemelerin bazı örnekleri şunları içerir;
- Manyetite (Fe3O4) – hem Fe2+ hem de Fe3+ Bu iyonların her ikisi de eşleşmemiş elektronlara sahiptir.
- Demir (Fe)
Dia Para ve Ferromanyetik Malzemeler Arasındaki Fark Nedir?
Diamagnetic vs Paramagnetic vs Ferromagnetic Materials |
|
Tanım | Diyamanyetik malzemeler, harici bir manyetik alanı çekmeyen malzemelerdir. |
Paramanyetik malzemeler, harici bir manyetik alan tarafından çekilen malzemelerdir. | |
Ferromanyetik malzemeler, harici bir manyetik alan tarafından güçlü bir şekilde çekilen malzemelerdir. | |
Manyetik Özellikler | |
Diyamanyetik Malzemeler | Dış manyetik alanların çekimine kapılmayın. |
Paramanyetik Malzemeler | Harici manyetik alanlara çekilir. |
Ferromanyetik Malzemeler | Harici manyetik alanların cazibesine kapılın. |
Eşlenmemiş Elektronlar | |
Diyamanyetik Malzemeler | Bu malzemelerde bulunan atomlarda veya iyonlarda eşleşmemiş elektron yok. |
Paramanyetik Malzemeler | Bu malzemelerde bulunan atomlarda veya iyonlarda eşleşmemiş elektronlara sahip olun. |
Ferromanyetik Malzemeler | O malzemelerde bulunan atomlarda veya iyonlarda birçok eşleşmemiş elektron var. |
Ayrılık | |
Diyamanyetik Malzemeler | Manyetik alanlara karşı itmeleri olduğu için diğer malzemelerden kolayca ayrılabilirler. |
Paramanyetik Malzemeler | Yüksek yoğunluklu manyetik ayırıcılar kullanılarak ayrılabilir. |
Ferromanyetik Malzemeler | Düşük yoğunluklu manyetik ayırıcılar kullanılarak ayrılabilir. |
Özet – Dia vs Para vs Ferromanyetik Malzemeler
Diyamanyetik malzemeler, manyetik alanlara karşı itici kuvvetler gösterdikleri için diğer malzemelerden kolaylıkla ayrılabilirler. Paramanyetik malzemeler ve ferromanyetik malzemeler, ayırıcıda kullanılan manyetik alanın gücü değiştirilerek indüklenmiş rulo manyetik ayırıcılar kullanılarak ayrılabilir. Diamanyetik, paramanyetik ve ferromanyetik malzemeler arasındaki fark, diyamanyetik malzemelerin harici bir manyetik alan tarafından çekilmemesi ve paramanyetik malzemelerin harici bir manyetik alan tarafından çekilmesi, ferromanyetik malzemelerin ise harici bir manyetik alan tarafından güçlü bir şekilde çekilmesidir.