Magnetyt

Magnetyt
Chalkopiryt-magnetyt-cktsr-10c.jpg
Magnetoktaedron (srebrny) na chalkopirycie (złoty) z Aggeneys , RPA (rozmiar: 7 cm × 6 cm × 4 cm)
Ogólne i klasyfikacja
inne nazwy
wzór chemiczny Fe 3 O 4
dokładniej: Fe 2+ (Fe 3+ ) 2 O 4
Klasa mineralna
(i ewentualnie wydział) 		Tlenki i wodorotlenki
Nr systemu do Strunza
i do Dana 		4.BB.05 ( 8 edycja : IV / B.02)
02/07/02/03
Dane krystalograficzne
Kryształowy system sześcienny
klasa kryształów ; symbol sześcienny heksakisoktaedryczny; 4 / m  3  2 / m
Grupa kosmiczna Fd 3 m (nr 227)Szablon: grupa pokoi / 227
Parametry sieci a  = 8,3985 (5)  Å
Jednostki formuły Z  = 8
Częste kryształowe twarze {111}, rzadziej {110} lub {100}
Bliźniacze często według prawa spinelowego: bliźnięta krzyżowe według (111)
Właściwości fizyczne
Twardość Mohsa 5,5 do 6,5
Gęstość (g/cm 3 ) zmierzone: 5,175; obliczona: 5.20
Łupliwość niewyraźny po (111)
Przerwa ; Wytrwałość muszelkowaty, kruchy
kolor czarny
Kolor linii czarny
przezroczystość nieprzezroczysty, lekko prześwitujący na cienkich krawędziach
świecić słaby metaliczny połysk
magnetyzm ferrimagnetyczny
Optyka kryształowa
Współczynnik załamania światła n  = 2,42
Dwójłomność brak, ponieważ jest optycznie izotropowy
Inne właściwości
Zachowanie chemiczne stabilny w kwasach i zasadach

Magnetyt , przestarzały również jako magnes żelazny , magnes żelazny lub oksy-sultlenek żelaza i jego nazwa chemiczna tlenek żelaza (II, III) , jest minerałem z klasy minerałów „ tlenków i wodorotlenków ” i najbardziej stabilnym połączeniem między żelazo i tlen . Krystalizuje w układzie sześciennych kryształów o ogólnym składzie chemicznym Fe 3 O 4 , który można dokładniej sformułować jako Fe 2+ (Fe 3+ ) 2 O 4 .

Kiedy powstaje naturalnie, magnetyt zwykle tworzy centymetrowe, oktaedryczne kryształy , ale także ziarniste do masywnych skupisk o szarobrązowym do czarnego, metalicznie połyskującego koloru. Ze względu na wysoką zawartość żelaza do 72,4% i silny magnetyzm , magnetyt jest jedną z najważniejszych rud żelaza i surowców dla przemysłu elektrycznego . Minerał jest rzadko spotykany na całym świecie, ale gromadzi duże złoża rudy na miejscu .

Magnetyt tworzy rząd mieszanych kryształów z Ulvöspinellem (Fe 2 TiO 4 ) , którego ogniwa określa się mianem tytanomagnetytu .

Etymologia i historia

Magnetyt z dołączonymi spinaczami do papieru

Z łacińskiego  magnesu trzpieniowego- (z mianownikiem magnes - magnes) pojawiły się oznaczenia magnes (od środkowo-wysokoniemieckiego magnete ), jako średniowieczna nazwa mineralna Magneteisenstein (również „magnetenstain”) oraz nazwa magnetyt, wprowadzona w 1845 r. przez Wilhelma Haidingera .

Już od XI wieku p.n.e. Chińczycy wykorzystali właściwości magnetyczne minerału.

Według relacji Teofrast , kamień magnetis był znany Grekom. Wzmiankę o kamieniu zwanym magnesem , o którym mówi się, że pochodzi od pasterza o tym samym imieniu, można znaleźć u rzymskiego pisarza Pliniusza Starszego . Ten pasterz znalazł kamień na górze Ida, gdy gwoździe do butów i czubek jego kija przykleiły się do ziemi. Pliniusz wyróżnił kilka rodzajów magnezów, ale przede wszystkim „męski” i „żeński”, z których tylko samiec miał zdolność przyciągania żelaza i tym samym odpowiadał właściwemu magnetytowi. Magnezyt „żeński” był prawdopodobnie rudą manganu, zbliżoną wyglądem do „męskiego” lub minerałem o barwie białej, który później został nazwany magnezytem MgCO 3 .

Bardziej prawdopodobna jest jednak interpretacja, że ​​minerał został nazwany od Magnesia , krajobrazu w Tesalii lub miasta Magnesia na zakolu . Można też nazwać magnetytem inne miejsca w Grecji czy Azji Mniejszej o tej samej nazwie, w których ponad 2500 lat temu znaleziono bryły rudy żelaza o właściwościach magnetycznych.

Klasyfikacja

W systematyki mineralnych według Strunz i Dana klasyfikować magnetytu na klasy mineralnych tlenków i dziale stosunek molowy metalu Tlen = 3: 4 ze względu na jej chemiczną strukturę krystaliczne . W nowym systemie minerałów według Strunza (wydanie IX) minerały z tego podziału są również sortowane według wielkości zaangażowanych kationów , przy czym dodatnio naładowany jon żelaza zalicza się do kationów średniej wielkości.

Z drugiej strony systematyka minerałów według Dany sortuje według zaangażowanego jonu metalu (Fe) i symetrii kryształu, tak że magnetyt tutaj w podgrupie żelaza ze wspólną grupą punktową 4 / m 3 2 / m w granicach można znaleźć podział na „ wielokrotne tlenki o ogólnym wzorze ( A + B 2+ ) 2 X 4 , grupa spinelowa ”.

Struktura krystaliczna

Dane krystalograficzne
Komórka elementarna magnetytu
Komórka elementarna magnetytu
Kryształowy system sześcienny
Grupa kosmiczna Fd 3 m (nr 227)Szablon: grupa pokoi / 227
Parametr sieci
( komórka jednostkowa ) 		a  = 8,3985 (5)  Å
Liczba (Z)
jednostek formuły 		Z = 8
Magnetyczny bliźniak

Z krystalograficznego punktu widzenia magnetyt należy do grupy spineli i jako naturalnie rosnący kryształ ma powierzchnie oktaedryczne {111} i rzadziej rombowe powierzchnie dwunastościanowe {110}. Bliźnięta są często formowane zgodnie z prawem spinelu (bliźnięta krzyżowe według (111)), ale tylko rzadko z wrastającymi kryształami.

Strukturę krystaliczną magnetytu (wzór chemiczny Fe 3 O 4 ) można zapisać jako Fe 3+ [Fe 3+ Fe 2+ ] O 4 zgodnie z ogólnym wzorem dla spineli AB 2 O 4 . Termin odwrotna struktura spinelu dla magnetytu uwzględnia fakt, że 1/3 jonów żelaza (jony Fe 3+ ) jest czworościennych, a 2/3 jonów żelaza (jony Fe 2+ i Fe 3+ w stosunku 1 : 1) są oktaedrycznie koordynowane przez tlen, co jest dokładnie odwrotnością normalnego spinelu. Symetria wysokotemperaturowej fazy (T> 120  K ) magnetytu została wyjaśniona bardzo wcześnie w 1915 roku, jest ona sześcienna. Dokładniej jest to grupa przestrzenna Fd 3 m (grupa przestrzenna nr 227) lub O 7 h z parametrem sieciowym a = 8,394 Å. Daje to osiem jednostek formuły na komórkę elementarną o łącznej liczbie 56 atomów. Szablon: grupa pokoi / 227

Strukturę sześciennej fazy wysokotemperaturowej (T>120 K) przedstawiono schematycznie na rysunku po lewej stronie. Sześcienny najbliżej upakowania jonów tlenkowych (szary), az ośmiościenny (turkus) i czworościennych luk (szary) są przedstawione tutaj. Jony Fe 3+ w szczelinach czworościennych są podświetlone na zielono, a jony Fe 2+ - / Fe 3+ w szczelinach oktaedrycznych są podświetlone na ciemnoniebiesko. Podsieć A, zbudowana przez tetraedrycznie skoordynowane jony Fe 3+ , tworzy sieć diamentową , podczas gdy podsieć B jonów Fe 2+ lub Fe 3+ w oktaedrycznym środowisku tlenowym tworzy sieć pirochlorkową, która jest geometrycznie sfrustrowana. Frustracja geometryczna oznacza, że ​​lokalny porządek, który jest ustabilizowany przez lokalne interakcje, nie może swobodnie przechodzić przez kryształ. Te specjalne właściwości geometryczne umożliwiają dużą liczbę różnych oddziaływań o długim lub krótkim zasięgu i bardzo podobnej energii, często z wielokrotnym zdegenerowanym stanem podstawowym . Jedną z możliwości odwrócenia degeneracji jest ładunek dalekiego zasięgu lub porządek spinowy , który może prowadzić do niezwykle złożonych struktur krystalicznych, z których do tej pory wyjaśniono tylko kilka z nich.

Dokładna grupa przestrzenna fazy niskotemperaturowej (T<120 K) nie została jednoznacznie określona do 1982 r. i jest nawet dyskutowana do dziś. Dopiero starannie przeprowadzona analiza dyfrakcji neutronów na syntetycznych monokryształach , które mierzono przy jednoczesnym przyłożeniu ciśnienia w kierunku [111] i schłodzeniu w polu magnetycznym, pozwoliła na ustalenie porządku krystalicznego poniżej T = 120 K. To zniekształcenie jednoskośny grupa przestrzeń Cc (grupa przestrzenna nie. 9) z pseudo rombowej symetrii ( Pmca (nr 57, pozycja 3). , A C / √2 ⊗ C / √ 2 ⊗ 2a c ), w których A C odpowiada długości osi niezakłóconego sześciennej komórce elementarnej. Szablon: grupa pokoi / 9Szablon: grupa pokoi / 57,3

nieruchomości

Magnetyt jest wysoce odporny na kwasy i zasady. Jego twardość w skali Mohsa waha się od 5,5 do 6,5, a gęstość od 5,1 do 5,2 g/cm³ , w zależności od czystości . Jego skok kolor jest czarny.

magnetyzm

Magnetyt jest jednym z najsilniejszych (ferri) magnetycznych minerałów. Gdy temperatura spada poniżej temperatury Curie 578 °C, namagnesowanie ustawia się w dużej mierze w kierunku ziemskiego pola magnetycznego , w wyniku czego powstaje szczątkowa polaryzacja magnetyczna rzędu wielkości do 500  nT . W ten sposób kryształy magnetytu mogą zachować kierunek ziemskiego pola magnetycznego w momencie ich powstawania. Badanie kierunku namagnesowania skał lawowych ( bazaltów ) doprowadziło geologów do poglądu, że w odległej przeszłości biegunowość magnetyczna Ziemi musiała od czasu do czasu ulegać odwróceniu.

Sprzężenie antyferromagnetyczne momentów podsieci AB

Właściwości magnetyczne magnetytu, które są znane i stosowane od dawna, można bardzo dobrze wyjaśnić, biorąc pod uwagę lokalną strukturę krystaliczną. Fe 3 O 4 jest ferrimagnet, Archetypal dla ferrytów w spinel . Magnetyczne uporządkowanie w magnetytu mogą być dobrze znane w odniesieniu do NEEL modelu dwa sublattices . W modelu przyjęto, że interakcja wymiany pomiędzy oktaedralnymi oraz tetraedrycznej tlen skoordynowanych stron jonów żelaza silnie ujemny, a interakcja między wymiany jonów w tych samych sublattices jest negatywny, ale mniej wielkości. Wynika z tego, że jony tej samej podsieci przyjęłyby względem siebie antyferromagnetyczne położenie spinu, gdyby tendencji tej nie przeciwdziałało silniejsze oddziaływanie wymienne między jonami różnych podsieci. Względna siła oddziaływania wymiennego między jonami różnych podsieci wynika z różnic odległości między jonami tej samej podsieci a jonami różnych podsieci. Ta konstelacja preferuje przeciwrównoległy układ momentów magnetycznych podsieci, których jony podsieciowe mają względem siebie równoległy spin. W magnetytu, skuteczne momenty a / b sublattices para antyferromagnetycznie poprzez Super wymiany . Jon Fe 2+ ma spin S = 2 (4 µ B ), a jon Fe 3+ spin S = 5/2 (5 µ B ), tak że w układzie antyrównoległym jonów Fe 3+ wyjaśnionym powyżej na a -sublattice lub Fe 2 + / 3 + jony na B-podsieci krystalicznej skuteczną chwili nasycenia (5-5 | j + 4) B = 4μ B wyniki. Temperatura Neela lub Curie magnetytu jest niezwykle wysoka i wynosi T N  = 850 K.

Przejście Verwey'a

Na krzywej przewodności magnetytu, na której przewodność wykreślono w funkcji temperatury, najbardziej uderzającą cechą jest nagła zmiana przy T = 120 K o dwa rzędy wielkości. Magnetyt zmienia się ze złego przewodnika w fazie wysokiej temperatury (ok. 0,2 mΩm przy T > 120 K) na izolator w fazie niskiej temperatury (40 mΩm przy T < 120 K). Zachowanie to było systematycznie badane przez Everta Verweya w 1939 roku i opublikowano pierwsze teoretyczne wyjaśnienie tego efektu. Na jego cześć to przejście i wszystkie fizycznie podobne przejścia są określane jako przejścia Verweya. Pierwsze oznaki przemiany fazowej w zakresie temperatur około 120 K dostarczyły wczesne pomiary pojemności cieplnej na próbkach wytworzonych syntetycznie. Przejście fazowe można scharakteryzować jako przejście izolator-izolator.

Modyfikacje i odmiany

Jako Titanomagnetit (angielski również Titaniferous magnetite, które są mieszanymi kryształami serii magnetytu (Fe 3 O 4 ) i Ulvöspinell (Fe 2 TiO 4 ). Formuła mieszanych kryształów jest generalnie z Fe 2+ (Fe 3+ , Ti) 2 O 4 (dokładniej również z xFe 2 TiO 4 · (1-x) Fe 3 O 4 ) .Ta mieszana seria jest kompletna dopiero powyżej około 600 ° C. Wraz ze spadkiem temperatury mieszane kryształy rozpadają się i segregują lamele Powstają Ulvöspinell i magnetyt.Najczęstszym wariantem magnetytu tytanowego jest tak zwany TM60 z zawartością Ulvöspinell około 60%.

Titanomagnetyt ma ogromne znaczenie w badaniach paleomagnetyzmu , ponieważ staje się ferrimagnetyczny, gdy ochładza się poniżej odpowiedniej temperatury Curie, a następnie ustawia się na stałe (trwale) w stosunku do ziemskiego pola magnetycznego otaczającej skały. Na przykład na bazaltach po obu stronach grzbietu Juan de Fuca można było nie tylko ogólnie określić rosnący wiek skały w zależności od jej odległości od grzbietu, ale także wielokrotnie zmieniającą się biegunowość ziemskiego pola magnetycznego. na tytanomagnetycie, który zawierał.

Edukacja i lokalizacje

Pochodzenie naturalne

Magnetyt i kalcyt z Daşkəsən , Azerbejdżan (wymiary: 11,9 × 8,2 × 7,4 cm)

Magnetyt może być utworzona w skałach magmowych , jak również w metamorficznych skał i skał osadowych . W mafijnych skałach magmowych, takich jak bazalt lub gabro, często jest to ważny składnik wtórny, który często wcześnie krystalizuje i dlatego często tworzy dobrze zdefiniowane kryształy. Może jednak również tworzyć dendryty w szybko zestalających się skałach ( limburgity ). Można go również znaleźć jako dodatek w wielu innych skałach wulkanicznych i plutonicznych.

Godne uwagi są skały składające się głównie z magmatytu i apatytu, które stanowią ważne złoża handlowe (np. Kiruna w północnej Szwecji) i które, jak się zakłada, mają płynne pochodzenie magmowe: zróżnicowanie magmowe doprowadziło do częściowego stopienia o charakterze oksydacyjnym, d. tj. praktycznie nie zawiera więcej składników krzemianowych. W Kirunie to częściowe stopienie utworzyło ciało wtargnięcia; jednak znane są również lawy wypływające z takich skał (np. w pobliżu El Laco w Chile ).

W połączeniu z aktywnością wulkaniczną , magnetyt może również powstawać przez pneumatolizę , jeśli gazy wulkaniczne zawierające żelazo ( przenoszące lotne związki żelaza, takie jak chlorek żelaza (III) ) mogą reagować z sąsiednimi skałami węglanowymi. Mechanizm ten może również tworzyć złoża (złoża rudy skarnowej ) z magnetytem.

W skałach metamorficznych magnetyt jest powszechnym minerałem, który może powstać z licznych minerałów żelaznych prekursorów, zwłaszcza w warunkach metamorfizmu kontaktowego . Przykładem skał metamorficznych, często charakteryzujących się dużą zawartością magnetytu , są skały szmerglowe powstałe z boksytów . Przykładami regionalnie metamorficznych skał magnetytowych są kamienie żelazne z pasmami kwarcu ( Itabiryt ), które są również ważne jako złoża żelaza.

Magnetyt może również powstawać z zawartości żelaza w różnych minerałach prekursorowych poprzez procesy przemian hydrotermalnych . Dobrze znanym przykładem jest zawartość magnetytu w serpentynitach , która często jest tak wysoka, że ​​skała jest wyraźnie przyciągana przez magnes.

Ponieważ magnetyt jest bardzo odporny na warunki atmosferyczne, można go znaleźć jako dodatek w licznych klastycznych skałach osadowych. Tutaj również jest czasami wzbogacany do stężeń istotnych z handlowego punktu widzenia (piaski magnetytowe). Bardzo rzadko występuje również jako pierwotna formacja mineralna w osadach, na przykład w Minette w Lotaryngii.

W zależności od warunków powstawania, magnetyt występuje w paragenezie z innych minerałów, na przykład z chromitu , ilmenitu , Ulvöspinell , rutylu i apatyty w skałach magmowych; z pirotytu , pirytem , chalkopirytem , pentlandytem , sfalerytem , hematytem w skałach hydrotermalnych lub metamorficznych oraz z hematytem i kwarcem w skałach osadowych.

Produkcja syntetyczna

Do produkcji Fe 3 O 4 , najbardziej odpowiednia okazała się metoda, która została po raz pierwszy zastosowana przez firmę VAM Brabers do produkcji magnetytu monokryształowego. Za pomocą procesu topienia strefowego kryształy są wyciągane w piecu lustrzanym . Ogrzewając pręt wykonany z α-Fe 2 O 3 o czystości 99,9% w piecu lustrzanym, uzyskuje się pionową strefę topienia pomiędzy zasilaniem a kryształem, która jest utrzymywana wyłącznie przez napięcie powierzchniowe . B. uniemożliwiony przez materiał tygla. Otrzymane w ten sposób kryształy cm pomiędzy 2 i 5 długości i średnicy około 5 mają mm są po krystalizacji h w lustrze pieca 70 w 1130 ° C w atmosferze CO 2 i H 2 wyżarzaniu do kratowych wad leczyć i ustawić prawidłową stechiometrię dla magnetytu. Orientacja kryształów wzdłuż osi pręta w przybliżeniu odpowiada kierunkom [100], [111] i [110] . Kryształy charakteryzują się doskonałą jakością, mierzoną charakterystyką temperatury przejścia i ostrością przejścia wyrażoną linią krzywej przewodności (patrz przejście Verwey'a ).

Magnetyt w mikroskopie
Kryształy magnetytu w bazalcie z Vogelsberga (cienki przekrój, LPL). Poszczególne kryształy częściowo odsłaniają sześcienny kształt kryształów.
Obraz mikroskopowy (szerokość obrazu ok. 0,2 cm) cienkiego fragmentu diorytu w świetle spolaryzowanym, składającego się z plagioklazu (biały), hornblendy (zielony) i magnetytu (czarny). Magnetyt wypełnia luki między innymi kryształami jako masa ksenomorficzna bez żadnych własnych, rozpoznawalnych form krystalicznych.
Szkieletowe kryształy magnetytu w częściowo szklistym zestalonym bazalcie (miejsce odkrycia: Traisa, Odenwald)

Występowanie

Magnetyt występuje w postaci stałej lub granulowanej, a także w postaci kryształów, które często mają kształt oktaedryczny , więc każdy z nich ma osiem trójkątnych powierzchni granicznych. Jest to bardzo pospolity minerał, ale rzadko jest głównym składnikiem skały. Magnetyt znajduje się w licznych skałach magmowych, takich jak bazalt , diabaz i gabro , w skałach metamorficznych, a ze względu na swoją twardość jest w dużej mierze nienaruszony w wyniku procesów wietrzenia, jak piasek magnetytowy w osadach rzecznych . Z nich jest dziś częściowo wyprany ręcznie.

Magnetyt można znaleźć w dużych ilościach na piaszczystych plażach, gdzie prowadzi do typowego czarnego koloru piasku. Takie czarne plaże można znaleźć m.in. B. w Kalifornii , na zachodnim wybrzeżu Nowej Zelandii oraz na wybrzeżach Fuerteventury i Islandii .

Do tej pory (stan na 2010 r.) magnetyt został wykryty w ponad 9600 miejscach na całym świecie. Bardzo duże złoża magnetytu można znaleźć w Kirunie ( Szwecja ), w regionie Pilbara w ( Australia Zachodnia ) oraz w regionie Adirondack w stanie Nowy Jork (USA). Główne złoża magnetytu znaleziono w Norwegii , Niemczech , Włoszech , Szwajcarii , RPA , Indiach , Meksyku oraz w Oregonie , New Jersey , Pensylwanii , Północnej Karolinie , Wirginii , Nowym Meksyku , Utah i Kolorado w Stanach Zjednoczonych .

Magnetyt można było również wykryć w próbkach skał z Grzbietu Śródatlantyckiego i Grzbietu Wschodniego Pacyfiku .

posługiwać się

Jako surowiec

Ferrofluid nad magnesem

Z zawartością żelaza wynoszącą 72%, magnetyt jest jedną z najważniejszych rud żelaza obok hematytu (70%) .

Magnetyt jest ważnym surowcem do produkcji ferrofluidu . W pierwszym etapie wytwarzane są nanocząstki magnetytu (wielkość ok. 10 nm), które są następnie zawieszane koloidalnie w cieczy nośnej. Aby zapobiec aglomeracji kryształów, długołańcuchowe środki powierzchniowo czynne, takie jak. B. dodane kwasy oleinowe , które grupują się wokół cząstek magnetytu i zapobiegają ponownej sedymentacji. W ten sposób uzyskana w ten sposób ciecz zachowuje właściwość magnetytu do reagowania na pola magnetyczne.

Jako materiał budowlany

Magnetyt jest stosowany w przemyśle budowlanym jako naturalnie ziarniste kruszywo o dużej gęstości nasypowej (4,65 do 4,80 kg/dm 3 ) do cegieł wapienno-piaskowych i ciężkiego betonu oraz do strukturalnej ochrony przed promieniowaniem .

jako pigment

Ze względu na swoje doskonałe właściwości magnetyczne, magnetyt jest używany jako pigment magnetyczny do przechowywania danych i jest używany do dziś w budowie kompasów . Drobnocząsteczkowy syntetyczny magnetyt jest znany jako czerń żelazowa (Pigment Black 11) (patrz także pigment tlenku żelaza ) jako pigment , np. B. używane do farb .

W elektronice półprzewodnikowej

Ze względu na 100% spinowej polaryzacji tych nośników ładunku przewidywanych przez teorię , magnetyt jest również przedmiotem obrotu jako gorący kandydata na zaworach spinowych w spinowych elektroniki .

W żywych istotach

Różne gatunki zwierząt wykorzystują magnetyt do orientacji w ziemskim polu magnetycznym . Należą do nich pszczoły i mięczaki (Mollusca) . Na szczególną uwagę zasługują gołębie domowe , które są mniejsze dzięki włączeniu magnetytu eindomäniger do pola dziobowego, które określa ziemskie pole magnetyczne i może być w ten sposób zorientowane (patrz także Zmysł magnetyczny ).

Trzepiący język ślimaka chrząszcza jest częściowo pokryty zębami wykonanymi z kryształów magnetytu. Zwierzęta są więc w stanie paść się na wzroście podłoża. W rezultacie mają działanie ścierne na powierzchnie skalne.

Niektóre bakterie , zwane bakteriami magnetotaktycznymi , takie jak B. Magnetobacterium bavaricum , Magnetospirillum gryphiswaldense lub Magnetospirillum magnetotacticum , tworzą wewnątrz komórek duże monokryształy magnetytu o wielkości od 40 do 100 nm , które są otoczone błoną . Cząstki te nazywane są magnetosomami i są ułożone w postaci liniowych łańcuchów. Łańcuchy są jak igły kompasu i umożliwiają bakteriom pływanie w linii prostej wzdłuż linii pola magnetycznego Ziemi.

Większość obszarów ludzkiego mózgu zawiera również około pięciu milionów kryształów magnetytu na gram, a opony , a dokładniej zewnętrzne i wewnętrzne ( opona twarda i pia ) zawierają ponad 100 milionów kryształów magnetytu o wielkości około 50 nm.

W terapii raka

Magnetyt może być stosowany do wspomagania leczenia raka. W tym celu nanocząstki magnetytu są modyfikowane w taki sposób, że są rozproszone w organizmie w zawiesinie i są korzystnie pobierane przez komórki nowotworowe. Prowadzi to do akumulacji cząstek w odpowiednich obszarach. Cząsteczki są następnie wprawiane w drgania pod wpływem zewnętrznego pola magnetycznego. Powstające ciepło wytwarza sztuczną gorączkę (tzw. hipertermię ), która sprawia, że ​​komórka jest bardziej podatna na inne metody leczenia. W 2010 roku ta metoda terapii uzyskała aprobatę europejską.

Życie na Marsie?

W 1996 roku naukowcy opublikowali artykuł w uznanym czasopiśmie Science o możliwym wykryciu życia w formie bakterii na Marsie za pomocą meteorytu ( ALH 84001 ), który tam powstał. Meteoryt zawiera małe, jednodomenowe cząstki magnetytu, które zwykle występują również w bakteriach magnetotaktycznych na Ziemi. Jednak debata na temat interpretacji wyników pomiarów trwa do dziś.

Ezoteryczny

Właściwości przypisywane kamiennemu magnetytowi zostały opisane przez Hildegardę von Bingen w XII wieku . Zgodnie z doktryną ezoteryczną są to: aktywizacja (psychiczna i fizyczna), zwiększenie zdolności reagowania oraz pobudzenie przepływu energii i aktywności gruczołów. Magnetyt jest zatem kamieniem, który podczas medytacji emituje promienie i tworzy szczególnie relaksującą aurę. Powinien z. B. pomoc w walce z uczuciem głodu, nieprzyjemnym zapachem ciała oraz obfitym poceniem się, napięciem i skurczami. Ponadto podobno działa przeciwzapalnie, pomaga w zatruciach i odnowie komórek. Przynosi harmonię, ciepło, uwalnia blokady i sprawia, że ​​stajesz się szczęśliwszy i bardziej beztroski.

Zobacz też

literatura

  • Hans Berckhemer: Podstawy geofizyki . Wydanie II. Instytut Meteorologii i Geofizyki, Frankfurt nad Menem 2005, ISBN 3-534-13696-9 .
  • Martin Okrusch, Siegfried Matthes: Mineralogia. Wprowadzenie do mineralogii specjalnej, petrologii i geologii . 7., całkowicie poprawione i zaktualizowane wydanie. Springer, Berlin [a. a.] 2005, ISBN 3-540-23812-3 , s. 83-84 .
  • Albert Radl: Kamień magnetyczny w starożytności. Źródła i połączenia . Franz Steiner Verlag, Wiesbaden, Stuttgart 1988, ISBN 3-515-05232-1 .

linki internetowe

Commons : Magnetite  - kolekcja obrazów, filmów i plików audio

Indywidualne dowody

  1. ↑ a b Michael E. Fleet: Struktura magnetytu: Symetria spineli sześciennych . W: Journal of Solid State Chemistry . taśma 62 , nie. 1 , 15 marca 1986, s. 75-82 , doi : 10.1016 / 0022-4596 (86) 90218-5 .
  2. ↑ a b c d magnetyty . W: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (red.): Handbook of Mineralogy, Mineralogy Society of America . 2001 ( handbookofmineralogy.org [PDF; 147  kB ; dostęp 20 września 2019 r.]).
  3. ↑ Helmut Schrätze , Karl-Ludwig Weiner : Mineralogie. Podręcznik na bieżąco . de Gruytera, Berlin; Nowy Jork 1981, ISBN 3-11-006823-0 , s.  363 .
  4. ↑ Malcolm Back, William D. Birch, Michel Blondieau i inni: The New IMA List of Minerals – A Work in Progress – Aktualizacja: wrzesień 2019. (PDF 2672 kB) In: cnmnc.main.jp. IMA / CNMNC, Marco Pasero, wrzesień 2019, dostęp 20 września 2019 .
  5. ↑ a b c Leksykon nauk o Ziemi - Titanomagnetyt. W: Wissenschaft-online.de. Spektrum.de , 4 grudnia 2014, dostęp 20 września 2019 .
  6. ↑ por. np. Jürgen Martin: Die 'Ulmer Wundarznei'. Wstęp - tekst - słowniczek dotyczący pomnika niemieckiej prozy specjalistycznej z XV wieku (=  Würzburg Medical History Research . Tom 52 ). Königshausen i Neumann, Würzburg 1991, ISBN 3-88479-801-4 , s. 149 (także rozprawa lekarska Würzburg 1990).
  7. ↑ Teofrast von Eresus: O kamieniach.
  8. ^ Gaius Plinius Secundus: Naturalis historia .
  9. ^ WH Bragg, FRS Cavendish: Struktura grupy spinelowej kryształów . W: Czasopismo filozoficzne . taśma 30 , nie. 176 , 1915, ISSN  1478-6435 , s. 305-315 , doi : 10.1080/14786440808635400 .
  10. ^ GA Samara, AA Giardini: Wpływ ciśnienia na temperaturę Neel magnetytu . W: Przegląd fizyczny . taśma 186 , nr. 2 , 1969, ISSN  0031-899X , s. 577-580 , doi : 10.1103 / PhysRev.186.577 ( documents.htracyhall.org [PDF; 2.1 MB ; udostępniono 20 września 2019 r.]).
  11. ↑ EJW Verwey: Elektroniczne przewodnictwo magnetytu (Fe 3 O 4 ) i jego punkt przejścia w niskich temperaturach . W: Przyroda . taśma 144 , sierpień 1939, ISSN  0028-0836 , s. 327-328 , doi : 10.1038 / 144327b0 .
  12. ^ Russell W. Millar: Pojemności cieplne w niskich temperaturach magnetytu „Tlenku Żelaza” oraz tlenków miedzi i miedzi . W: Journal of the American Chemical Society . taśma 51 , nie. 1 , 1929, ISSN  0002-7863 , s. 215-224 , doi : 10.1021/ja01376a026 .
  13. ↑ D. Schrupp, M. Sing, M. Tsunekawa, H. Fujiwara, S. Kasai, A. Sekiyama, S. Suga, T. Muro, VAM Brabers, R. Claessen: Wysokoenergetyczna fotoemisja na Fe 3 O 4 : Fizyka małych polaronów i przejście Verwey'a . W: epl, dziennik listowy badający granice fizyki . taśma 70 , nie. 6 , 2005, ISSN  0302-072X , s. 789-795 , doi : 10.1209 / epl / i2005-10045-y .
  14. ↑ a b Magnetyty tytanonośne. W: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, dostęp 20 września 2019 r .
  15. ↑ tytanomagnetyt. W: Mineralienatlas Lexikon. Stefan Schorn i in., Dostęp 26 listopada 2020 r .
  16. ^ Victor Vacquier : Geomagnetyzm w geologii morskiej . Elsevier Science Ltd, 1972, ISBN 978-0-444-41001-6 , s.  40 . W: Helmut Schrätze , Karl-Ludwig Weiner : Mineralogie. Podręcznik na bieżąco . de Gruytera, Berlin; Nowy Jork 1981, ISBN 3-11-006823-0 , s. 363 .
  17. ^ Paul Ramdohr, Hugo Strunz: Klockmanns podręcznik mineralogii . 16. edycja. Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-82986-8 , s. 503-505 .
  18. ^ Walter Pohl: Surowce mineralne i energetyczne . Wydanie piąte. Schweizerbart, Stuttgart 2005, ISBN 3-510-65212-6 , s. 12-13 .
  19. ↑ Roland Vinx: Rockowa determinacja w terenie . 3. Wydanie. Widmo, Heidelberg 2011, ISBN 978-3-8274-2748-9 , s. 428-429 .
  20. ↑ VAM Brabers: Wytwarzanie tetragonalnych kryształów w Mn x Fe 3-x O 4 układu . W: Journal of Crystal Growth . taśma 8 , nie. 1 stycznia 1971, ISSN  0022-0248 , s. 26-28 , doi : 10.1016 / 0022-0248 (71) 90017-0 .
  21. ↑ a b Lista lokalizacji magnetytu w Mineralienatlas i Mindat , dostęp 26 listopada 2020 r.
  22. ↑ David Barthelmy: Gatunki mineralne posortowane według pierwiastka Fe (żelazo). W: webmineral.com. Źródło 20 września 2019 .
  23. ↑ Wejście na pigmenty tlenku żelaza. W: Rompp Online . Georg Thieme Verlag, dostęp 12 czerwca 2014 r.
  24. ↑ Akira Yanase, Kiiti Siratori: Struktura pasmowa w wysokiej temperaturze fazy Fe 3 O 4 . W: Journal of the Physical Society of Japan . taśma 53 , nie. 1 , 1984, ISSN  0031-9015 , s. 312-317 , doi : 10.1143 / JPSJ.53.312 .
  25. ↑ W. Eerenstein, TTM Palstra, SS Saxena, T. Hibma: Transport spolaryzowany spinowo przez ostre granice antyferromagnetyczne . W: Fizyczne pisma rewizyjne (PRL) . taśma 88 , nie. 24 , 2002, ISSN  0031-9007 , doi : 10.1103 / PhysRevLett.88.247204 .
  26. ↑ AM Haghiri-Gosnet, T. Arnal, R. Soulimane, M. Koubaa, JP Renard: Spintronika, perspektywy dla tlenków półmetalicznych . W: Physica status solidi. O: Zastosowania i materiałoznawstwo . taśma 201 , nie. 7 , 2004, ISSN  0031-8965 , s. 1392-1397 , doi : 10.1002 / pssa.200304403 .
  27. ↑ Michael Winklhofer: Od bakterii magnetycznych do gołębia pocztowego . W: Fizyka naszych czasów . taśma 35 , nie. 3 , 2004, ISSN  0031-9252 , s. 120-127 , doi : 10,1002 / piuz.200401039 ( od bakterii magnetycznych do gołębia pocztowego ( Memento z dnia 31 grudnia 2017 w Internet Archive ) [PDF; 633 kB ; dostęp 20 września 2019 r.]).
  28. ↑ Michaela Falkenroth, Miklos Kázmér, Silja Adolphs, Mirjam Cahnbley, Hassan Bagci, Gösta Hoffmann: Wskaźniki biologiczne ujawniają zmienność poziomu morza na małą skalę podczas MIS 5e (Sur, Sułtanat Omanu) . W: Otwarty czwartorzęd . taśma 6 , nie. 1 , 2020, s. 1–20 , doi : 10.5334 / oq.72 ( pdfs.semanticscholar.org [dostęp 26 listopada 2020]).
  29. ↑ Marianne Hanzlik: Badania pod mikroskopem elektronowym i magnetomineralogicznym na bakteriach magnetotaktycznych z Chiemsee oraz na bakteriach magnetytowych redukujących żelazo . Herbert Utz Verlag, Monachium 1999, ISBN 978-3-89675-632-9 ( ograniczony podgląd w wyszukiwarce książek Google - rozprawa. Ludwig Maximilian University).
  30. ^ André Scheffel, Manuela Gruska, Damien Faivre, Alexandros Linaroudis, Jürgen M. Plitzko, Dirk Schüler: Kwaśne białko wyrównuje magnetosomy wzdłuż nitkowatej struktury w bakteriach magnetotaktycznych . W: Przyroda . taśma 440 , 2005, s. 110–114 , doi : 10.1038 / nature04382 .
  31. ↑ Joseph L. Kirschvink, Barbara J. Woodford: Superparamagnetyzm w ludzkim mózgu . W: XIII Zjazd Towarzystwa Bioelektromagnetycznego . taśma 80 , 1991.
  32. ↑ Joseph L. Kirschvink, Atsuko Kobayashi-Kirschvink, Barbara J. Woodford: Biomineralizacja magnetytu w ludzkim mózgu . W: proc. Natl. Acad. Nauka. Stany Zjednoczone . taśma 89 , nie. 16 , 1992, s. 7683-7687 , doi : 10,1073 / pnas.89.16.7683 ( authors.library.caltech.edu [PDF, 1,7 MB ; udostępniono 20 września 2019 r.]).
  33. ↑ David S. McKay, Everet K. Gibson Jr., Kathi L. Thomas-Keprta, Hojatolla Vali, Christopher S. Romanek, Simon J. Clemett, Xavier DF Chillier, Claude R. Maechling, Richar N. Zare: Szukaj przeszłości życie na Marsie. Możliwa reliktowa aktywność biogenna w marsjańskim meteorycie ALH 84001 . W: Nauka . taśma 273 , 1996, ISSN  0036-8075 , s. 924-930 , doi : 10.1126 / science.273.5277.924 ( witryny internetowe.pmc.ucsc.edu [PDF; 2,9 MB ; udostępniono 20 września 2019 r.]).