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