الخواص المغناطيسية
هناك أنواع مختلفة من الخواص المغناطيسية وهي:
أولاً/ الخاصية البارامغناطيسية Paramagnetism
- تظهر هذه الخاصية فى الأيونات أو الذرات أو الجزيئات التى يكون فيها أوربتالاتها تشغلها إلكترونات مفردة (↑)
- ينشأ عن غزل الألكترون المفرد حول محوره مجال مغناطيسي يتجاذب مع المجال المغناطيسي الخارجي.
- المادة البارامغناطيسية هي المادة التى تنجذب نحو المجال المغناطيسي نتيجة لوجود إلكترونات مفردة.
- تتناسب قوة الجذب المغناطيسي في المواد البارامغناطيسية مع عدد الإلكترونات المفردة.
- معظم مركبات العناصر الانتقالية مواد بارامغناطيسية.
ثانياً/ الخاصية الديامغناطيسية Diamagnetism
- تنشأ هذة الخاصية فى المواد التى تكون الإلكترونات في جميع أوربتالاتها في حالة إزدواج (↓↑).
- يكون عزمها المغناطيسي يساوي صفراً لأن كل إلكترونين مزدوجين يعملان فى اتجاهين متضادين.
- المادة الديامغناطيسية هي المادة التى تتنافر مع المجال المغناطيسي نتيجة لوجود جميع إلكتروناتها في حالة إزدواج.
أمثلة على المواد البارامغناطيسية والديامغناطيسية
ثالثاً/ الخاصية الفيرومغناطيسية Ferromagnetism
- المواد الفيرومغناطيسية هي التي تنجذب بشدة إلى داخل المجال المغناطيسي ... والفيرومغناطيسية ما هي إلا بارامغناطيسية قوية.
- هناك مواد قليلة فيرومغناطيسية مثل مركبات الحديد والكوبالت و النيكل وبعض سبائك العناصر المغناطيسية التي تصنع منها الأنواع المختلفة من المغناطيس. أما معظم المواد فتنتمي إلى مجموعة ديامغناطيسية أو بارامغناطيسية.
- يمكن عن طريق وتقدير العزوم المغناطيسية للمادة تحديد عدد الإلكترونات المفردة ومن ثم تحديد التركيب الإلكتروني لأيون الفلز.
المقارنة التالية توضح الفرق بالتفصيل بين الأنواع الثلاثة السابقة:
أستخدامات المواد البارامغناطيسية
(1) تستخدم الجسيمات النانوية أكسيد الحديد البارامغناطيسي كعوامل تباين في التصوير بالرنين المغناطيسي. استهداف هذه الجسيمات النانوية يتيح تحديد أعضاء وأنسجة معينة.
- تساعد الجسيمات النانوية لأكسيد الحديد أحادي البلورية (MIONs) في تجاوز عيوب تحسين التباين المحرض جراحيًا في الدماغ بسبب تسرب مواد التباين من الطرف المقطوع ونزيف الأوعية الدموية في الدماغ عند إجراء التصوير بالرنين المغناطيسي بعد الجراحة. يتم تجنب ذلك عند استخدام MIONs قبل الجراحة.
(2) تستخدم الخواص البارامغناطيسية للأكسجين في تقنية NMR المستخدمة فى التشخيص الطبي.
(3) يستخدم Gadolinium كعامل تباين للتصوير بالرنين المغناطيسي.
ملاحظات هامة
- من المصادر الهامة لمعرفة الخواص المغناطيسية للعناصر هو كتاب كيمياء العناصر الانتقالية - عائض الشهري
- لقد تناولنا موضوعك من الناحية الكيميائية ويجب عليك متابعة علم الفيزياء لأنه سيعطيك معلومات أكثر فى هذا الموضوع.