Ključna razlika između paramagnetskih i dijamagnetskih materijala je u tome što paramagnetske materijale privlače vanjska magnetska polja, dok se dijamagnetski materijali odbijaju od magnetskih polja.
Materijali pokazuju slaba magnetska svojstva u prisutnosti vanjskog magnetskog polja. Neke materijale privlači vanjsko magnetsko polje, dok se neki odbijaju od njega. Zbog ove razlike u magnetskom ponašanju, elemente i spojeve možemo kategorizirati u dvije vrste, naime paramagnetske i dijamagnetske. Materijali koje privlače vanjska magnetska polja su paramagnetski materijali. S druge strane, materijali koji odbijaju vanjska magnetska polja su dijamagnetski materijali.
Što je paramagnetik?
Paramagnetizam se javlja zbog prisutnosti nesparenih elektrona u sustavu. Svaki element ima različit broj elektrona i to definira njegov kemijski karakter. Prema tome kako se ti elektroni popunjavaju u energetskim razinama oko jezgre dotičnog atoma, neki elektroni ostaju nespareni. Ovi nespareni elektroni djeluju poput malih magneta koji uzrokuju magnetska svojstva pod utjecajem izvana primijenjenog magnetskog polja. Zapravo, vrtnja ovih elektrona uzrokuje magnetizam.
Paramagnetski materijali imaju trajne dipolne magnetske momente zbog spina nesparenih elektrona čak i tijekom odsutnosti vanjskog magnetskog polja. Ali ti se dipoli nasumično orijentiraju zbog toplinskog gibanja dajući stoga neto dipolni magnetski moment nula. Kada primijenimo vanjsko magnetsko polje, dipoli se nastoje poravnati u smjeru primijenjenog magnetskog polja što rezultira neto dipolnim magnetskim momentom. Stoga paramagnetske materijale malo privlači vanjsko magnetsko polje. No, materijal ne zadržava magnetska svojstva nakon što uklonimo vanjsko polje. Samo mala inducirana magnetizacija stvara čak iu prisutnosti vanjskog magnetskog polja. To je zato što je samo mali dio spinova orijentiran prema vanjskom magnetskom polju. Također, ovaj udio je izravno proporcionalan snazi stvorenog polja.
Slika 01: Raspored elektrona paramagnetskih i dijamagnetskih materijala
Općenito, što je veći broj nesparenih elektrona, veće je paramagnetsko ponašanje i veća je snaga stvorenog polja. Stoga prijelazni i unutarnji prijelazni metali pokazuju jače magnetske učinke zbog lokalizacije 'd' i 'f' elektrona i također zbog prisutnosti više nesparenih elektrona. Neki opće poznati paramagnetski elementi uključuju magnezij, molibden, litij i tantal. Postoje i jači sintetički paramagneti kao što su 'ferofluidi'.
Što je Diamagnetic?
Neki materijali imaju tendenciju pokazivati odbijajuće magnetsko ponašanje kada su u kontaktu s vanjskim magnetskim poljem. To su dijamagnetski materijali. Oni stvaraju magnetska polja koja su suprotna u smjeru vanjskog magnetskog polja i stoga pokazuju ponašanje odbijanja. Općenito, svi materijali imaju dijamagnetska svojstva, dajući slab doprinos magnetskom ponašanju materijala kada su izloženi vanjskom magnetskom polju. Ali, u materijalima koji pokazuju druga magnetska svojstva kao što su paramagnetizam i feromagnetizam, učinak dijamagnetizma je zanemariv. Zbog slabog magnetskog svojstva, teško je uočiti učinke dijamagnetizma. ‘Bizmut’ djeluje kao jak dijamagnet.
Koja je razlika između paramagnetika i dijamagnetika
Pojam paramagnetski odnosi se na privlačenje materijala prema vanjskom magnetskom polju, dok se pojam dijamagnetski odnosi na odbijanje materijala od vanjskog magnetskog polja. To je uglavnom zato što paramagnetski materijali imaju nesparene elektrone, dok dijamagnetski materijali nemaju nijedan nesparen elektron. Ovo je temeljna razlika između paramagnetskih i dijamagnetskih materijala.
Još jedna važna razlika između paramagnetskih i dijamagnetskih materijala je da je magnetsko polje koje stvaraju paramagnetski materijali u smjeru vanjskog magnetskog polja, dok je magnetsko polje koje stvaraju dijamagnetski materijali u suprotnom smjeru od vanjskog magnetskog polja.
Infografika u nastavku prikazuje usporedni sažetak razlika između paramagnetskih i dijamagnetskih materijala.
Sažetak – Paramagnetic vs Diamagnetic
Možemo podijeliti materijale u tri glavne vrste prema njihovim magnetskim svojstvima; to su dijamagnetski, paramagnetski i feromagnetski materijali. Razlika između paramagnetskih i dijamagnetskih materijala je u tome što paramagnetske materijale privlače vanjska magnetska polja, dok se dijamagnetski materijali odbijaju od magnetskih polja.
