Магнетит

Од Википедија — слободната енциклопедија

Магнетит е минерал и еден од основните железни руди, со хемиска формула Fe2+Fe3+2O4. Тој е железо оксид и е феримагнетен;[1] привлекуван е од магнет и може да се магнетизира за и самиот да стане постојан магнет.[2][3] Магнетитот е најмагнетен природен минерал на Земјата.[2][4] Магнетитот има црна или кафеаво-црна боја со метален сјај; на мосовата скала има цврстина од 5–6 и остава црна трага.[2] Мали зрна магнетит можат многу често да се најдат во магматски и метаморфни карпи.[5]

Хемиското име по IUPAC е железо (II, III) оксид.[6]

Својства[уреди | уреди извор]

Покрај во магнетните карпи, магнетитот го има и во седиментните карпи. Се смета дека наночестички од магнетит се формираат и во почвите, каде што веројатно брзо оксидираат до магемит.[7]

Кристална структура[уреди | уреди извор]

Хемискиот состав на магнетитот е Fe2+(Fe3+)2(O2-)4. Ова значи дека магнетитот содржи двовалентно и тривалентно железо, што укажува на кристализација во средина со средно ниво на кислород.[8][9] Основните детали за неговата структура биле утврдени во 1915 година со помош на рендгенска дифракција. Има структура на инверзна шпинела, со O2− јони кои формираат коцкеста кристална решетка во центарот и катјони од железо кои ги зафаќаат празните места.[9][10]

Магнетни својства[уреди | уреди извор]

Природно магнетизираниот магнетит се користел како рана форма на магнетен компас. Магнетитот е многу значаен во палеомагнетизмот, наука важна за утврдување на тектониката на плочите и за добивање податоци во магнетохидродинамиката и други научни дисциплини.[11] При ниски температури, магнетитот поминува низ фаза на промена на кристалната структура од моноклиничка во кубна структура позната како Вервејска транзиција. Оптичките студии покажуваат дека ваквиот премин од метал во изолатор е нагол и се јавува на околу 120 К.[12] Кириевата температура на магнетитот е 580 °C (853 K; 1,076 °F).[13]

Цврстите честички од магнетит се топат на околу 1,583–1,597 °C (2,881–2,907 °F) .[14][15]

Наоѓалишта[уреди | уреди извор]

Магнетитот понекогаш може да го има во големи количини во песокот од плажа. Ваков црн песок има на различни места: Лунг Кву Тан во Хонгконг, Калифорнија, и на западниот брег од Северен Остров на Нов Зеланд.[16]

Големи наоѓалишта на магнетит има во Атакама регионот во Чиле (чилеански железен појас);[17] регионот на вљубените во Уругвај ;[18] Кируна во Шведска;[19] регионот Талаванг во Нов Јужен Велс;[20] и во регионот Адирондак во државата Њујорк во САД.[21] Планината Иџил, највисоката планина во Мавританија, е целосно составена од магнетит.[22] Наоѓалишта има и во Норвешка, Романија и Украина.[23] Во јужниот дел на Перу има песочни дини богати со магнетит.[24] Песокот содржи 10% магнетит.[25]

Примена[уреди | уреди извор]

Поради високото количество на железо, магнетитот уште одамна е главна железна руда.[26] Во високите печки се редуцира до сурово железо од кое се прави челик.[27]

Магнетни снимки[уреди | уреди извор]

Снимањето на аудио записи со помош на магнетна ацетатна лента било развиено во 1930-тите. Германскиот магнетофон користел магнетит во прав како медиум за снимање.[28]

Магнетитни наночестички[уреди | уреди извор]

Магнетитните микро и наночестички имаат широка употреба, од биомедицина до екологија. Се употребуваат за прочистување на водата: наночестичките од магнетит внесени во загадена вода за себе ќе се врзат честичките (цврсти материи, бактерии или планктон) и ќе се наталожат на дното од течноста, со што загадувачите ќе бидат отстранети а честичките магнетит можат да се рециклираат и повторно да се употребат.[29] Овој метод може да се примени и за радиоактивни и канцерогени честички.[30]

Друга примена на магнетните наночестички е создавањето на ферофлуиди. Покрај тоа што се забавни за играње, ферофлуидите може да се користат за насочено внесување на лекови во човечкото тело.[29] Магнетизацијата на честичките врзани со молекулите од лекот овозможува „магнетно привлекување“ на растворот до одреден дел од телото. Ова би можело да биде многу корисно во лекувањето на ракот, меѓу другото. Ферофлуидите се користат и во технологијата за магнетна резонанца (МРИ).[31]

Наводи[уреди | уреди извор]

  1. Jacobsen, S.D.; Reichmann, H.J.; Kantor, A.; Spetzler, H.A. (2005). „A gigahertz ultrasonic interferometer for the diamond anvil cell and high-pressure elasticity of some iron-oxide minerals“. Во Chen, J.; Duffy, T.S.; Dobrzhinetskaya, L.F.; Wang, Y.; Shen, G. (уред.). Advances in High-Pressure Technology for Geophysical Applications. Elsevier Science. стр. 25–48. doi:10.1016/B978-044451979-5.50004-1. ISBN 978-0-444-51979-5.
  2. 2,0 2,1 2,2 Hurlbut, Cornelius Searle; W. Edwin Sharp; Edward Salisbury Dana (1998). Dana's minerals and how to study them. John Wiley and Sons. стр. 96. ISBN 978-0-471-15677-2.
  3. Wasilewski, Peter; Günther Kletetschka (1999). „Lodestone: Nature's only permanent magnet - What it is and how it gets charged“. Geophysical Research Letters. 26 (15): 2275–78. Bibcode:1999GeoRL..26.2275W. doi:10.1029/1999GL900496.
  4. Harrison, R. J.; Dunin-Borkowski, RE; Putnis, A (2002). „Direct imaging of nanoscale magnetic interactions in minerals“. Proceedings of the National Academy of Sciences. 99 (26): 16556–16561. Bibcode:2002PNAS...9916556H. doi:10.1073/pnas.262514499. PMC 139182. PMID 12482930.
  5. Nesse, William D. (2000). Introduction to mineralogy. New York: Oxford University Press. стр. 361. ISBN 9780195106916.
  6. Morel, Mauricio; Martínez, Francisco; Mosquera, Edgar (October 2013). „Synthesis and characterization of magnetite nanoparticles from mineral magnetite“. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 343: 76–81. Bibcode:2013JMMM..343...76M. doi:10.1016/j.jmmm.2013.04.075.
  7. Maher, B. A.; Taylor, R. M. (1988). „Formation of ultrafine-grained magnetite in soils“. Nature. 336 (6197): 368–370. doi:10.1038/336368a0.
  8. Kesler, Stephen E.; Simon, Adam F. (2015). Mineral resources, economics and the environment (2. изд.). Cambridge, United Kingdom: Cambridge University Press. ISBN 9781107074910. OCLC 907621860.
  9. 9,0 9,1 Cornell; Schwertmann (1996). The Iron Oxides. New York: VCH. стр. 28–30. ISBN 978-3-527-28576-1.
  10. an alternative visualisation of the crystal structure of Magnetite using JSMol is found here.
  11. Nesse 2000.
  12. Gasparov, L. V.; и др. (2000). „Infrared and Raman studies of the Verwey transition in magnetite“. Physical Review B. 62 (12): 7939. arXiv:cond-mat/9905278. Bibcode:2000PhRvB..62.7939G. CiteSeerX 10.1.1.242.6889. doi:10.1103/PhysRevB.62.7939.
  13. Fabian, K.; Shcherbakov, V. P.; McEnroe, S. A. (April 2013). „Measuring the Curie temperature“. Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 14 (4): 947–961. Bibcode:2013GGG....14..947F. doi:10.1029/2012GC004440.
  14. „Magnetite“. American Chemical Society (англиски). Посетено на 2022-07-06.
  15. CRC handbook of metal etchants. Perrin Walker, William H. Tarn. Boca Raton: CRC Press. 1991. ISBN 0-8493-3623-6. OCLC 326982496.CS1-одржување: others (link)
  16. Празен навод (help)
  17. Ménard, J. -J. (June 1995). „Relationship between altered pyroxene diorite and the magnetite mineralization in the Chilean Iron Belt, with emphasis on the El Algarrobo iron deposits (Atacama region, Chile)“. Mineralium Deposita. 30 (3–4): 268–274. Bibcode:1995MinDe..30..268M. doi:10.1007/BF00196362.
  18. Wallace, Roberts M. (1976). „Geological reconnaissance of some Uruguayan iron and manganese deposits in 1962“ (PDF). U.S. Geological Survey Open File Report. Open-File Report. 76-466. doi:10.3133/ofr76466. Посетено на 15 February 2021.
  19. Knipping, Jaayke L.; Bilenker, Laura D.; Simon, Adam C.; Reich, Martin; Barra, Fernando; Deditius, Artur P.; Lundstrom, Craig; Bindeman, Ilya; Munizaga, Rodrigo (July 2015). „Giant Kiruna-type deposits form by efficient flotation of magmatic magnetite suspensions“. Geology. 43 (7): 591–594. Bibcode:2015Geo....43..591K. doi:10.1130/G36650.1. |hdl-access= бара |hdl= (help)
  20. Clark, David A. (September 2012). „Interpretation of the magnetic gradient tensor and normalized source strength applied to the Tallawang magnetite skarn deposit, New South Wales, Australia“. SEG Technical Program Expanded Abstracts 2012: 1–5. doi:10.1190/segam2012-0700.1.
  21. Valley, Peter M.; Hanchar, John M.; Whitehouse, Martin J. (April 2011). „New insights on the evolution of the Lyon Mountain Granite and associated Kiruna-type magnetite-apatite deposits, Adirondack Mountains, New York State“. Geosphere. 7 (2): 357–389. Bibcode:2011Geosp...7..357V. doi:10.1130/GES00624.1.
  22. European Space Agency, esa.int (access: August 2 2020)
  23. Hurlbut, Klein & 1985 388.
  24. Parker Gay, S (March 1999). „Observations regarding the movement of barchan sand dunes in the Nazca to Tanaca area of southern Peru“. Geomorphology. 27 (3–4): 279–293. Bibcode:1999Geomo..27..279P. doi:10.1016/S0169-555X(98)00084-1.
  25. Moriarty, Bob (5 July 2005). „Ferrous Nonsnotus“. 321gold. Посетено на 15 November 2018.
  26. Franz Oeters et al"Iron" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2006, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a14_461.pub2
  27. Davis, E.W. (2004). Pioneering with taconite. Minnesota Historical Society Press. ISBN 0873510232.
  28. Schoenherr, Steven (2002). „The History of Magnetic Recording“. Audio Engineering Society.
  29. 29,0 29,1 Blaney, Lee (2007). „Magnetite (Fe3O4): Properties, Synthesis, and Applications“. The Lehigh Review (англиски). 15 (5). Архивирано од изворникот на 2020-11-11. Посетено на 2022-11-09.
  30. Rajput, Shalini; Pittman, Charles U.; Mohan, Dinesh (2016). „Magnetic magnetite (Fe 3 O 4 ) nanoparticle synthesis and applications for lead (Pb 2+ ) and chromium (Cr 6+ ) removal from water“. Journal of Colloid and Interface Science (англиски). 468: 334–346. Bibcode:2016JCIS..468..334R. doi:10.1016/j.jcis.2015.12.008. PMID 26859095.
  31. Stephen, Zachary R.; Kievit, Forrest M.; Zhang, Miqin (2011). „Magnetite nanoparticles for medical MR imaging“. Materials Today (англиски). 14 (7–8): 330–338. doi:10.1016/s1369-7021(11)70163-8. PMC 3290401. PMID 22389583.

Понатамошно читање[уреди | уреди извор]

Надворешни врски[уреди | уреди извор]

Предлошка:Ores