Selasa, 22 Maret 2016

Sifat Khas Besi


Beberapa waktu lalu sempat ramai dibicarakan mengenai para pasukan sapu bersih yang  membersihkan jalanan Ibukota Jakarta dari ranjau paku. Meskipun pekerjaan mereka telah menyelamatkan ribuan pengguna jalan, namun tetap saja beberapa pihak ada yang mengkritik dengan alasan pekerjan mereka membuat kemacetan bertambah parah.  Untuk memudahkan pekerjaan, mereka biasanya menggunakan magnet untuk mengambil paku yang berserakan dijalanan. Tentu saja, cara inilah yang paling efektif digunakan daripada mengambil paku satu persatu di jalan. Hanya saja, bagaimana ceritanya magnet tersebut dengan sukarela menarik paku-paku besi yang berserakan di jalanan?

Sebenarnya, magnet hanya tertarik pada sesama magnet. Itupun hanya kutub magnet yang berlawanan saja yang bisa saling tarik-menarik. Hampir mirip dengan muatan listrik ; muatan positif hanya tertarik dengan muatan negatif, begitu juga sebaliknya. Namun pada magnet, kita biasa menyebut pihak yang berlawanan tersebut sebagai kutub utara dan kutub selatan, alih-alih “positif” dan “negatif”.

Besi itu sendiri ternyata mengandung miliaran magnet yang sangat kecil, karena elektron yang ada pada besi dengan setia berputar mengitari inti atom layaknya bumi yang mengorbit matahari. Gerakan berputar ini membuat muatan-muatan listrik berperilaku seperti magnet. Hanya saja, kebanyakan eletron pada besi tersusun sedemikian rupa, sehingga mereka berputar sambil berpasang-pasangan dan saling meniadakan kemagnetan yang dimiliki pasangannya.

Tapi, masih ada empat elektron pada besi yang tidak berpasangan, dan karena tidak berpasangan berarti ada efek kemagnetan yang masih dimiliki tiap atom besi. Puluhan unsur lainnya, misal aluminium, tembaga, juga memiliki elektron-elektrin tidak berpasangan sehingga mereka juga memiliki sifat magnet.

Kemagnetan yang berasal dari elektron-eletron tidak berpasangan (biasa disebut paramagnetisme) memang sangat lemah. Kekuatannya hanya sepersejuta kekuatan kemagnetan yang biasa kita lihat. Akan tetapi kita masih bisa mengamati efek yang dihasilkan asalkan cukup cermat dalam memperhatikannya.

Yang membuat kemagnetan pada besi ( biasa disebut feromagnetisme) jauh lebih kuat adalah karena pada sepotong besi, atom-atomnya tidak selalu mengambil arah acak, sama seperti setumpuk kompas dalam gudang magnet. Ketika sebuah magnet ditempelkan pada sepotong besi, atom-atom besi akan berbaris, masing-masing mengarahkan kutub utara ke arah yang sama dan kutub selatan mereka ke arah yang berlawanan.

Selain itu, dengan ukuran yang serba sama, atom-atom besi akan tetap berada dalam tatanan berbaris seperti itu. Hal ini akan menghasilkan efek kemagnetan tambahan  yang sangat kuat, jutaan kali lebih kuat daripada kemagnetan yang dimiliki tiap atomnya. Hasilnya adalah sepotong besi yang telah dimagnetkan. Besi itu sendiri juga telah berubah menjadi sebuah magnet yang mampu menarik potongan besi lain.


Selain besi, masih ada dua logam lain yang termasuk dalam jenis feromagnetisme, yaitu kobalt dan nikel. Kedua logam tersebut juga memiliki atom-atom yang tepat sama dan dapat berbaris rapi seperti atom besi. Tapi bagaimanapun juga, besi tetap jadi yang terkuat.

0 komentar:

Posting Komentar