দস্তা কি চৌম্বকীয়?

দস্তা কি চৌম্বকীয়? এই বহুমুখী ধাতু নিয়ে আলোচনা করার সময় এই প্রশ্নটি প্রায়শই উত্থিত হয়। এর ব্যাপক ব্যবহার সত্ত্বেও, দস্তা চৌম্বকীয় নয়। আয়রন বা নিকেলের বিপরীতে, জিংকের পারমাণবিক কাঠামোর মধ্যে অবিচ্ছিন্ন ইলেক্ট্রনগুলির অভাব রয়েছে, এটি ডায়াম্যাগনেটিক করে তোলে। এর অর্থ এটি তাদের প্রতি আকৃষ্ট হওয়ার চেয়ে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলিকে দুর্বলভাবে প্রত্যাখ্যান করে।

জিংকের অ-চৌম্বকীয় প্রকৃতি বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে মূল্যবান, বিশেষত যেখানে চৌম্বকীয় হস্তক্ষেপ অবশ্যই এড়ানো উচিত। জারা-প্রতিরোধী আবরণ থেকে শুরু করে ইলেক্ট্রনিক্সে বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় ield ালিং পর্যন্ত, জিংকের অনন্য বৈশিষ্ট্যগুলি এটি আধুনিক শিল্পে অপরিহার্য করে তোলে।

জিংকের অ-চৌম্বকীয় চরিত্রটি বোঝা কেবল একটি সাধারণ ভুল ধারণাটিই স্পষ্ট করে না তবে প্রযুক্তি এবং বিভিন্ন উপাদানগুলির বৈশিষ্ট্যগুলির গুরুত্বকেও তুলে ধরে মারা কাস্টিং উত্পাদন।

1। দস্তা কী এবং চৌম্বকীয়তা কী

পারমাণবিক সংখ্যা 30 সহ একটি নীল-সাদা ধাতু জিংক বিভিন্ন শিল্পে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। আন্দ্রেয়াস মার্গগ্রাফ দ্বারা 1746 সালে এর ধাতব আকারে আবিষ্কার করা হয়েছে, দস্তা আধুনিক জীবনে অপরিহার্য হয়ে উঠেছে। মার্কিন ভূতাত্ত্বিক জরিপ অনুসারে, গ্লোবাল জিংক উত্পাদন ২০২০ সালে প্রায় ১৩.২ মিলিয়ন মেট্রিক টনে পৌঁছেছে, যা শিল্প বিশ্বে এর তাত্পর্য তুলে ধরে।

দৈনন্দিন গ্যাজেটগুলি থেকে শুরু করে কাটিং-এজ প্রযুক্তি পর্যন্ত অসংখ্য অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপকরণগুলির চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝা অপরিহার্য। আমরা যেমন চৌম্বকীয়তার সাথে জিংকের সম্পর্কের বিষয়টি আবিষ্কার করি, আমরা এই বহুমুখী উপাদান এবং পর্যায় সারণীতে এর অনন্য স্থান সম্পর্কে আকর্ষণীয় অন্তর্দৃষ্টি উদ্ঘাটন করব।

2। জিংকের চৌম্বকীয় প্রকৃতি

২.১ জিংকের শ্রেণিবিন্যাস

দস্তা ডায়াম্যাগনেটিক উপকরণগুলির বিভাগে পড়ে। এই শ্রেণিবিন্যাসটি জটিল শোনাতে পারে তবে এর সহজ অর্থ হ'ল চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলির সংস্পর্শে গেলে দস্তা একটি দুর্বল বিকর্ষণ প্রদর্শন করে। জিংকের ডায়াম্যাগনেটিক সম্পত্তিটি তার চৌম্বকীয় সংবেদনশীলতা দ্বারা পরিমাণযুক্ত, যা ঘরের তাপমাত্রায় প্রায় -1.56 × 10⁻⁵ (মাত্রাবিহীন সি ইউনিট)।

2.2 চৌম্বকীয় প্রতিক্রিয়া

যখন কোনও বাহ্যিক চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের শিকার হয়, তখন জিংকের প্রতিক্রিয়া লোহার মতো সাধারণ চৌম্বকীয় উপকরণগুলিতে আমরা যা পর্যবেক্ষণ করি তার থেকে একেবারেই আলাদা। আকৃষ্ট হওয়ার পরিবর্তে, দস্তা দুর্বলভাবে চৌম্বকীয় উত্স থেকে দূরে ঠেলে দেয়। এই আচরণটি ফ্যারাডে পদ্ধতির মাধ্যমে প্রদর্শিত হতে পারে, যেখানে একটি পাতলা থ্রেড দ্বারা স্থগিত করা দস্তা একটি ছোট টুকরোটি যখন একটি শক্তিশালী চৌম্বকটি কাছে আসে তখন কিছুটা পিছিয়ে দেওয়া হবে।

এই আচরণটি চিত্রিত করার জন্য, চৌম্বকীয় সংবেদনশীলতাগুলির তুলনা নিম্নলিখিত টেবিলটি বিবেচনা করুন:

উপাদান ধরণের	চৌম্বকীয় সংবেদনশীলতা (χ)	উদাহরণ
ফেরোম্যাগনেটিক	বড় ধনাত্মক (> 1000)	আয়রন (χ ≈ 200,000)
প্যারাম্যাগনেটিক	ছোট ধনাত্মক (0 থেকে 1)	অ্যালুমিনিয়াম (χ ≈ 2.2 × 10⁻⁵)
ডায়াম্যাগনেটিক	ছোট নেতিবাচক (-1 থেকে 0)	দস্তা (χ ≈ -1.56 × 10⁻⁵)

3। দস্তা কেন চৌম্বকীয় নয়

3.1 দস্তা পারমাণবিক কাঠামো

জিংকের চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যের অভাব তার বৈদ্যুতিন কনফিগারেশনে ফিরে পাওয়া যায়। জিংকের বাইরের শেলটিতে ইলেক্ট্রনগুলির ব্যবস্থা তার চৌম্বকীয় আচরণ নির্ধারণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

জিংকের ইলেক্ট্রন কনফিগারেশন হ'ল [এআর] 3 ডি 1; ⁰4S⊃2;। এর অর্থ জিংকের সমস্ত ইলেক্ট্রন জোড় করা হয়েছে, এর বাইরেরতম কক্ষপথের মধ্যে কোনও অপ্রচলিত ইলেকট্রন নেই। জিংক কেন চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে না তা বোঝার মূল চাবিকাঠি।

এটি কল্পনা করার জন্য, আসুন জিংকের ইলেক্ট্রন কনফিগারেশনটির সাথে চৌম্বকীয় উপাদানটির সাথে তুলনা করুন:

উপাদান	ইলেক্ট্রন কনফিগারেশন	আনপেয়ারড ইলেক্ট্রন
দস্তা	[এআর] 3D⊃1; ⁰4S⊃2;	0
আয়রন	[এআর] 3D⁶4S⊃2;	4

জিংক এ 3.2 চৌম্বকীয় মুহূর্ত

সম্পূর্ণরূপে জোড়যুক্ত ইলেক্ট্রনগুলির কারণে, দস্তা শূন্যের চৌম্বকীয় মুহূর্ত রয়েছে। এটি আয়রনের মতো ফেরোম্যাগনেটিক উপকরণগুলির সাথে তীব্রভাবে বৈপরীত্যপূর্ণ, যার মধ্যে অবিচ্ছিন্ন ইলেকট্রন রয়েছে যা চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের মধ্যে সারিবদ্ধ হতে পারে, একটি নেট চৌম্বকীয় মুহূর্ত তৈরি করে।

একটি পরমাণুর চৌম্বকীয় মুহূর্ত (μ) সূত্রটি ব্যবহার করে গণনা করা যায়:

μ = √ [n (n+2)] μb

যেখানে এন হ'ল অপ্রচলিত ইলেক্ট্রনগুলির সংখ্যা এবং μB হ'ল বোহর চৌম্বক (9.274 × 10⁻⊃2; ⁴ জে/টি)।

দস্তা জন্য: এন = 0, সুতরাং μ = 0 আয়রনের জন্য: এন = 4, সুতরাং μ ≈ 4.90 μB

4 ... জিংকের চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করার কারণগুলি

4.1 বিশুদ্ধতা এবং অমেধ্য

খাঁটি দস্তা ডায়াম্যাগনেটিক হলেও অমেধ্যগুলি কখনও কখনও এর চৌম্বকীয় আচরণকে পরিবর্তন করতে পারে। কিছু অমেধ্য স্থানীয়করণ চৌম্বকীয় মুহুর্তগুলি তৈরি করতে পারে, সম্ভাব্যভাবে দুর্বল প্যারাম্যাগনেটিক আচরণের দিকে পরিচালিত করে। যাইহোক, এই প্রভাবটি সাধারণত এতটা ন্যূনতম যে এটি প্রতিদিনের অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে অদম্য থাকে।

জার্নাল অফ ম্যাগনেটিজম অ্যান্ড ম্যাগনেটিক মেটেরিয়ালস (2018) এ প্রকাশিত একটি সমীক্ষায় দেখা গেছে যে 5% ম্যাঙ্গানিজের সাথে ডোপযুক্ত দস্তা ন্যানো পার্টিকেলগুলি ঘরের তাপমাত্রায় দুর্বল ফেরোম্যাগনেটিক আচরণ দেখিয়েছে, 0.08 ইমু/জি এর স্যাচুরেশন চৌম্বকীয়করণ সহ।

4.2 তাপমাত্রা

জিংকের চৌম্বকীয় আচরণে তাপমাত্রাও ভূমিকা পালন করে। তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে অমেধ্যের কারণে কোনও সম্ভাব্য চৌম্বকীয় প্রভাব আরও হ্রাস পায়। এটি ঘটে কারণ তাপীয় শক্তি বৈদ্যুতিনগুলির প্রান্তিককরণকে ব্যাহত করে, কোনও সামান্য চৌম্বকীয় প্রবণতা হ্রাস করে।

জিংকের মতো ডায়াম্যাগনেটিক উপকরণগুলির জন্য তাপমাত্রা এবং চৌম্বকীয় সংবেদনশীলতার মধ্যে সম্পর্ক কুরির আইন অনুসরণ করে:

χ = সি / টি

যেখানে সি হ'ল কুরি ধ্রুবক এবং টি হ'ল পরম তাপমাত্রা। দস্তা জন্য, তাপমাত্রা নির্ভরতা খুব দুর্বল, 100k থেকে 300k এর তাপমাত্রার পরিসীমা থেকে 1% এরও কম পরিবর্তন সহ।

5 ... দস্তা কি চৌম্বকীয় হয়ে উঠতে পারে?

5.1 অ্যালোয়িং

খাঁটি দস্তা চৌম্বকীয় হয়ে উঠতে পারে না, তবে ফেরোম্যাগনেটিক উপকরণগুলির সাথে এটি মিশ্রিত করা চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে যৌগিক তৈরি করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, চৌম্বকীয় সেন্সরগুলির উত্পাদনে কিছু দস্তা অ্যালো ব্যবহৃত হয়। এটি লক্ষ করা গুরুত্বপূর্ণ যে এই অ্যালোগুলি যুক্ত উপাদানগুলির কারণে চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করে, নিজেই দস্তা নয়।

জিংক-ভিত্তিক চৌম্বকীয় খাদটির উদাহরণ:

খাদ নাম	রচনা	চৌম্বকীয় সম্পত্তি	অ্যাপ্লিকেশন
Znfe₂o₄	দস্তা ফেরাইট	ফেরিম্যাগনেটিক	চৌম্বকীয় কোর, সেন্সর

5.2 বিশেষ শর্ত

কিছু বিশেষায়িত অবস্থার অধীনে, দস্তা-ভিত্তিক যৌগগুলি চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করতে পারে:

1. জিংক ফেরাইট (জেডএনএফইওও): এই যৌগটি আয়রন আয়নগুলির উপস্থিতির কারণে ফেরিম্যাগনেটিক বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করে। এটির প্রায় 10 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের একটি কুরির তাপমাত্রা রয়েছে যার উপরে এটি প্যারাম্যাগনেটিক হয়ে যায়।

2. ডোপড জিংক অক্সাইড ন্যানোস্ট্রাকচারস: ন্যানোস্কেল রিসার্চ লেটারস (২০১০) জার্নালে প্রকাশিত গবেষণাটি পরামর্শ দিয়েছে যে জেডএনও ন্যানোস্ট্রাকচারগুলি 5% কোবাল্টের সাথে ডোপযুক্ত কক্ষ-তাপমাত্রার ফেরোম্যাগনেটিজমকে 1.7 ইএমইউ/জি এর একটি স্যাচুরেশন চৌম্বকীয়করণের সাথে দেখিয়েছে।

6 .. জিংকের অ-চৌম্বকীয় প্রকৃতি ব্যবহার করে অ্যাপ্লিকেশনগুলি

6.1 বৈদ্যুতিক উপাদান

জিংকের অ-চৌম্বকীয় প্রকৃতি বৈদ্যুতিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এটি মূল্যবান করে তোলে। এটি বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় ield ালায় বিশেষভাবে কার্যকর, যেখানে এটি নিজেই চৌম্বকীয় না হয়ে বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলিকে অবরুদ্ধ করতে পারে। ইএমআই শিল্ডিংয়ে জিংকের কার্যকারিতাটি তার ield ালিং কার্যকারিতা (এসই) দ্বারা পরিমাণ নির্ধারণ করা যেতে পারে, যা সাধারণত 1 গিগাহার্টজ এ 0.1 মিমি পুরু জিংক শীটের জন্য 85-95 ডিবি এর কাছাকাছি থাকে।

6.2 চৌম্বকীয় ield ালিং

চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলি কিছুটা পুনরায় সরিয়ে দেওয়ার জিংকের ক্ষমতা এটিকে চৌম্বকীয় ield ালিং অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য একটি দুর্দান্ত পছন্দ করে তোলে। এটি বিভিন্ন ডিভাইসে সঠিক কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করে বাহ্যিক চৌম্বকীয় হস্তক্ষেপ থেকে সংবেদনশীল সরঞ্জামগুলি রক্ষা করতে ব্যবহৃত হয়।

বিভিন্ন উপকরণগুলির জন্য শিল্ডিং কার্যকারিতার তুলনামূলক সারণী: 1 গিগাহার্টজ এ

উপাদান	শিল্ডিং কার্যকারিতা (ডিবি)
দস্তা	85-95
তামা	90-100
অ্যালুমিনিয়াম	80-90

7 .. জিংককে চৌম্বকীয় এবং অ-চৌম্বকীয় ধাতবগুলির সাথে তুলনা করা

7.1 চৌম্বকীয় ধাতু

জিংকের বিপরীতে, আয়রন, নিকেল এবং কোবাল্টের মতো ফেরোম্যাগনেটিক ধাতুগুলি শক্তিশালী চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে। এই উপকরণগুলি সহজেই চৌম্বকীয় হতে পারে এবং তাদের চৌম্বকীয়তা ধরে রাখতে পারে, এগুলি বৈদ্যুতিক মোটর এবং জেনারেটরের মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য গুরুত্বপূর্ণ করে তোলে।

7.2 অন্যান্য অ-চৌম্বকীয় ধাতু

দস্তা তার অ-চৌম্বকীয় প্রকৃতিতে একা নয়। অন্যান্য সাধারণ ধাতু যেমন তামা, সোনার এবং অ্যালুমিনিয়ামও উল্লেখযোগ্য চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে না। যাইহোক, এই ধাতবগুলির প্রত্যেকটির বৈশিষ্ট্যগুলির অনন্য সেট রয়েছে যা এগুলি বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত করে তোলে।

চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য এবং অ্যাপ্লিকেশনগুলির তুলনা:

ধাতু	চৌম্বকীয় সংবেদনশীলতা (χ)	কী অ্যাপ্লিকেশনগুলি
দস্তা	-1.56 × 10⁻⁵	গ্যালভানাইজেশন, মিশ্রণ, ield ালাই
তামা	-9.63 × 10⁻⁶	বৈদ্যুতিক তারের, তাপ এক্সচেঞ্জার
স্বর্ণ	-3.44 × 10⁻⁵	গহনা, ইলেকট্রনিক্স, মেডিসিন
অ্যালুমিনিয়াম	2.2 × 10⁻⁵	মহাকাশ, নির্মাণ, প্যাকেজিং

8। উপসংহার

প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার ক্ষেত্রে 'দস্তা চৌম্বকীয়? ', আমরা আবিষ্কার করেছি যে খাঁটি দস্তা চৌম্বকীয় নয়। এর ডায়াম্যাগনেটিক প্রকৃতির অর্থ এটি তাদের প্রতি আকৃষ্ট হওয়ার চেয়ে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলিকে দুর্বল করে দেয়। এই সম্পত্তিটি জিংকের পারমাণবিক কাঠামো থেকে উদ্ভূত হয়েছে, বিশেষত এটির অপ্রত্যাশিত ইলেক্ট্রনের অভাব।

যদিও দস্তা নিজেই চৌম্বকীয় নয়, এর অ-চৌম্বকীয় প্রকৃতি বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে অমূল্য প্রমাণিত হয়। সংবেদনশীল সরঞ্জামগুলি রক্ষা করা থেকে শুরু করে বিশেষ অ্যালোগুলির বেস হিসাবে পরিবেশন করা পর্যন্ত, জিংকের অনন্য বৈশিষ্ট্যগুলি এটিকে আধুনিক প্রযুক্তি এবং শিল্পে একটি প্রয়োজনীয় উপাদান হিসাবে চিহ্নিত করে চলেছে।

জিংকের মতো উপাদানের চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝা প্রযুক্তির অগ্রগতির জন্য এবং ইঞ্জিনিয়ারিং চ্যালেঞ্জগুলির উদ্ভাবনী সমাধান সন্ধানের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। যেমন গবেষণা অব্যাহত রয়েছে, আমরা এই বহুমুখী ধাতব, চৌম্বকীয় বা না করার জন্য আরও আকর্ষণীয় অ্যাপ্লিকেশনগুলি আবিষ্কার করতে পারি।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নগুলি: দস্তা এবং চৌম্বকীয়তা

1. দস্তা কি চৌম্বকীয়?

   না, খাঁটি দস্তা চৌম্বকীয় নয়। এটি একটি ডায়াম্যাগনেটিক উপাদান হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে, যার অর্থ এটি দুর্বলভাবে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলি পুনরায় সরিয়ে দেয়।

2. দস্তা কি কোনও পরিস্থিতিতে চৌম্বকীয় হয়ে উঠতে পারে?

   খাঁটি দস্তা স্থায়ীভাবে চৌম্বকীয় হতে পারে না। যাইহোক, যখন নির্দিষ্ট ফেরোম্যাগনেটিক উপকরণগুলির সাথে বা খুব শক্তিশালী চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলির উপস্থিতিতে মিশ্রিত হয়, তখন দস্তা-ভিত্তিক যৌগগুলি দুর্বল চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করতে পারে।

3. দস্তা চৌম্বকীয় নয় কেন?

   জিংক তার বৈদ্যুতিন কনফিগারেশনের কারণে চৌম্বকীয় নয়। এটিতে একটি সম্পূর্ণ 3 ডি সাবশেল রয়েছে, ফলস্বরূপ কোনও আনপেয়ারড ইলেক্ট্রন নেই, যা ফেরোম্যাগনেটিক আচরণের জন্য প্রয়োজনীয়।

4. দস্তা কীভাবে চৌম্বকগুলির সাথে যোগাযোগ করে?

   জিংক তার ডায়াম্যাগনেটিক প্রকৃতির কারণে চৌম্বকগুলিকে দুর্বলভাবে প্রত্যাখ্যান করে। এই বিকর্ষণ সাধারণত খুব দুর্বল এবং প্রায়শই প্রতিদিনের পরিস্থিতিতে লক্ষণীয় হয় না।

5. চৌম্বকীয় এমন কোনও দস্তা অ্যালো আছে?

   হ্যাঁ, কিছু দস্তা অ্যালো চৌম্বকীয় হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, কিছু জিংক-লোহা বা জিংক-নিকেল অ্যালোগুলি আয়রন বা নিকেলের ফেরোম্যাগনেটিক প্রকৃতির কারণে চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করতে পারে।

6. জিংকের অ-চৌম্বকীয় প্রকৃতির কি কোনও ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে?

   হ্যাঁ। জিংকের অ-চৌম্বকীয় সম্পত্তি এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এটি দরকারী করে তোলে যেখানে চৌম্বকীয় হস্তক্ষেপকে হ্রাস করা দরকার যেমন নির্দিষ্ট বৈদ্যুতিন উপাদানগুলিতে বা চৌম্বকীয় ield ালিংয়ে।

7. খাঁটি দস্তা সনাক্ত করতে চৌম্বক পরীক্ষাটি ব্যবহার করা যেতে পারে?

   যদিও দস্তা কোনও চৌম্বকের প্রতি আকৃষ্ট হবে না, তবে খাঁটি দস্তা সনাক্ত করার জন্য একাকী চৌম্বক পরীক্ষাটি যথেষ্ট নয়। অন্যান্য অনেক নন-চৌম্বকীয় ধাতু দস্তা জন্য ভুল হতে পারে। সঠিক সনাক্তকরণের জন্য অতিরিক্ত পরীক্ষা প্রয়োজনীয়।