Paramagnetisme Penyebab, Bahan Paramagnetik, Contoh dan Perbedaan dengan Diamagnetisme



itu paramagnetisme adalah bentuk magnet di mana bahan tertentu tertarik dengan lemah oleh medan magnet luar dan membentuk medan magnet internal yang diinduksi ke arah medan magnet yang diterapkan..

Berlawanan dengan apa yang banyak orang pikirkan, sifat magnetik tidak hanya direduksi menjadi zat feromagnetik. Semua zat memiliki sifat magnetik, meskipun dalam bentuk yang lebih lemah. Zat-zat ini disebut paramagnetik dan diamagnetik.

Dengan cara ini, dua jenis zat dapat dibedakan: paramagnetik dan diamagnetik. Di hadapan medan magnet, paramagnetik tertarik pada area di mana intensitas medan lebih besar. Sebaliknya, yang diamagnetik tertarik ke wilayah bidang di mana intensitasnya lebih rendah.

Ketika di hadapan medan magnet, bahan paramagnetik mengalami gaya tarik dan tolakan yang sama dengan yang dialami oleh magnet. Namun, ketika medan magnet menghilang, entropi akan mengakhiri perataan magnetik yang telah diinduksi.

Dengan kata lain, bahan paramagnetik tertarik oleh medan magnet, meskipun mereka tidak berubah menjadi bahan bermagnet permanen. Beberapa contoh zat paramagnetik adalah: udara, magnesium, platinum, aluminium, titanium, tungsten dan lithium.

Indeks

  • 1 Penyebab
    • 1.1 Hukum Curie
  • 2 bahan paramagnetik
  • 3 Perbedaan antara paramagnetisme dan diamagnetisme
  • 4 Aplikasi
  • 5 Referensi 

Penyebab

Paramagnetisme disebabkan oleh fakta bahwa bahan-bahan tertentu terbuat dari atom dan molekul yang memiliki momen magnet permanen (atau dipol), bahkan ketika mereka tidak berada di hadapan medan magnet.

Momen magnetik disebabkan oleh spin elektron tidak berpasangan dari logam dan bahan lain yang memiliki sifat paramagnetik.

Dalam paramagnetisme murni, dipol tidak berinteraksi satu sama lain, tetapi berorientasi secara acak tanpa adanya medan magnet eksternal sebagai konsekuensi dari agitasi termal. Ini menghasilkan momen magnetik nol.

Namun, ketika medan magnet diterapkan, dipol cenderung sejajar dengan medan yang diterapkan, menghasilkan momen magnetik bersih ke arah medan tersebut dan menambah medan eksternal..

Dalam kasus apa pun, penjajaran dipol dapat dinetralkan oleh efek suhu.

Dengan cara ini, ketika bahan dipanaskan, agitasi termal mampu menetralkan efek medan magnet terhadap dipol dan momen magnetik diorientasikan dalam cara yang kacau, mengurangi intensitas medan yang diinduksi..

Hukum Curie

Hukum Curie dikembangkan secara eksperimental oleh fisikawan Prancis Pierre Curie pada tahun 1896. Hukum ini hanya dapat diterapkan ketika suhu tinggi hadir dan substansi paramagnetik ada di hadapan medan magnet yang lemah..

Ini karena ia gagal menggambarkan paramagnetisme ketika sebagian besar momen magnetik disejajarkan.

Hukum menyatakan bahwa magnetisasi bahan paramagnetik berbanding lurus dengan kekuatan medan magnet yang diterapkan. Inilah yang dikenal sebagai Hukum Curie:

M = X ∙ H = C H / T

Dalam rumus sebelumnya M adalah magnetisasi, H adalah kerapatan fluks magnetik medan magnet yang diterapkan, T adalah suhu yang diukur dalam Kelvin dan C adalah konstanta yang spesifik untuk setiap bahan dan disebut konstanta Curie..

Dari pengamatan hukum Curie juga mengikuti bahwa magnetisasi berbanding terbalik dengan suhu. Untuk alasan ini, ketika bahan dipanaskan, dipol dan momen magnetik cenderung kehilangan orientasi yang diperoleh oleh kehadiran medan magnet..

Bahan paramagnetik

Bahan paramagnetik adalah semua bahan dengan permeabilitas magnetik (kapasitas suatu zat untuk menarik atau membuatnya melewati medan magnet) mirip dengan permeabilitas magnetik vakum. Bahan-bahan tersebut menunjukkan tingkat feromagnetisme yang dapat diabaikan.

Secara fisik, dinyatakan bahwa permeabilitas magnetik relatifnya (hasil bagi antara permeabilitas bahan atau medium dan permeabilitas vakum) kira-kira sama dengan 1, yang merupakan permeabilitas magnetik vakum..

Di antara bahan paramagnetik ada jenis bahan tertentu yang disebut superparamagnetik. Meskipun mereka mengikuti Hukum Curie, materi ini memiliki nilai konstan Curie yang cukup tinggi.

Perbedaan antara paramagnetisme dan diamagnetisme

Michael Faraday yang, pada bulan September 1845, menyadari bahwa pada kenyataannya semua bahan (tidak hanya feromagnet) bereaksi di hadapan medan magnet.

Bagaimanapun, kebenarannya adalah bahwa sebagian besar zat memiliki karakter diamagnetik, karena pasangan elektron berpasangan - dan, karenanya, dengan spin berlawanan - secara samar mendukung diamagnetisme. Sebaliknya, hanya ketika ada elektron tidak berpasangan terjadi diamagnetisme.

Baik bahan paramagnetik dan diamagnetik memiliki kerentanan lemah terhadap medan magnet, tetapi sementara yang pertama positif dalam yang terakhir, itu negatif.

Bahan diamagnetik sedikit ditolak oleh medan magnet; Di sisi lain, yang paramagnetik tertarik, meskipun juga dengan sedikit kekuatan. Dalam kedua kasus, ketika medan magnet dihilangkan, efek magnetisasi menghilang.

Seperti yang telah dikatakan, sebagian besar elemen yang membentuk tabel periodik diamagnetik. Jadi, contoh zat diamagnetik adalah air, hidrogen, helium, dan emas.

Aplikasi

Karena bahan paramagnetik memiliki perilaku seperti vakum tanpa adanya medan magnet, aplikasi mereka di industri agak berkurang.

Salah satu aplikasi paramagnetisme yang paling menarik adalah Electronic Paramagnetic Resonance (RPE), yang banyak digunakan dalam fisika, kimia, dan arkeologi. Ini adalah teknik spektroskopi yang memungkinkan untuk mendeteksi spesies dengan elektron yang tidak berpasangan.

Teknik ini diterapkan dalam fermentasi, dalam pembuatan industri polimer, untuk keausan oli motor dan dalam pembuatan bir, di antara area lainnya. Dengan cara yang sama, teknik ini banyak digunakan dalam penanggalan peninggalan arkeologis.

Referensi

  1. Paramagnetisme (n.d.). Di Wikipedia. Diperoleh pada 24 April 2018, dari es.wikipedia.org.
  2. Diamagnetisme (n.d.). Di Wikipedia. Diperoleh pada 24 April 2018, dari es.wikipedia.org.
  3. Paramagnetisme (n.d.). Di Wikipedia. Diperoleh pada 24 April 2018, dari en.wikipedia.org.
  4. Diamagnetisme (n.d.). Di Wikipedia. Diperoleh pada 24 April 2018, dari en.wikipedia.org.
  5. Chang, M. C. "Diamagnetisme dan paramagnetisme" (PDF). Catatan kuliah NTNU. Diakses pada 25 April 2018.
  6. Orchard, A. F. (2003) Magnetokimia. Oxford University Press.