Magnetit

Magnetit kategorie  IV  : oxidy a hydroxidy
Magnetit a pyrit - Itálie
Všeobecné
Název IUPAC	trifer tetraoxid
Číslo CAS	1309-38-2 (magnetit) 1317-61-9 (trifer tetraoxid)
Třída Strunz	4. BBB 4 OXIDY (Hydroxidy, V [5,6] vanadáty, arsenity, antimonity, vizmutity, siřičitany, selenity, telurity, jodičnany)  4.B Kov: Kyslík = 3: 4 a podobné   4.BB Pouze se středně velkými kationty    4. BB.05 Filipstadite (Mn ++, Mg) 4Sb +++++ Fe +++ O8 Vesmírná skupina pseudo ISO Bodová skupina 2 / m 2 / m 2 / m    4. BBB Donathite? (Fe ++, Mg) (Cr, Fe +++) 2O4 vesmírná skupina P 4 / nnm bodová skupina 4 / m 2 / m 2 / m    4. BBB Gahnite ZnAl2O4 vesmírná skupina F d3m bodová skupina 4 / m 3 2 / m    4. BB.05 Galaxit (Mn, Mg) (Al, Fe +++) 2O4 Vesmírná skupina F d3m Bodová skupina 4 / m 3 2 / m    4. BBB.05 Hercynit Fe ++ Al2O4 Vesmírná skupina F d3m Bodová skupina 4 / m 3 2 / m    4. BBB Spinel MgAl2O4 Vesmírná skupina F d3m Bodová skupina 4 / m 3 2 / m    4. BBB Cochromit (Co, Ni, Fe ++) (Cr, Al) 2O4 Prostorová skupina F d3m Bodová skupina 4 / m 3 2 / m    4.BB.05 Chromit Fe ++ Cr2O4 Prostorová skupina F d3m Bodová skupina 4 / m 3 2 / m    4.BB.05 Magnesiochromit MgCr2O4 Prostorová skupina F d3m Bodová skupina 4 / m 3 2 / m    4. BBB 05 Manganochromit (Mn, Fe ++) (Cr, V) 2O4 Vesmírná skupina F d3m Bodová skupina 4 / m 3 2 / m    4. BBB Nichromit (Ni, Co, Fe ++) (Cr, Fe +++, Al) 2O4 Space Group F d3m Point Group 4 / m 3 2 / m    4.BB.05 Zincochromite ZnCr2O4 Space Group F d3m Point Group 4 / m 3 2 / m    4.BB 0,05 Magnetit Fe ++ Fe +++ 2O4 Vesmírná skupina F d3m Bodová skupina 4 / m 3 2 / m    4. BBB Cuprospinel (Cu, Mg) Fe +++ 2O4 Vesmírná skupina F d3m Bodová skupina 4 / m 3 2 / m    4. BBB.05 Franklinit (Zn, Mn ++, Fe ++) (Fe +++, Mn +++) 2O4 Vesmírná skupina F d3m Bodová skupina 4 / m 3 2 / m    4.BB.05 Jacobsite (Mn ++, Fe ++, Mg) (Fe +++, Mn +++) 2O4 Vesmírná skupina F d3m Bodová skupina 4 / m 3 2 / m    4.BB.05 Magnesioferrit MgFe +++ 2O4 vesmírná skupina F d3m bodová skupina 4 / m 3 2 / m    4.BB.05 Trevorite NiFe +++ 2O4 vesmírná skupina F d3m bodová skupina 4 / m 3 2 / m    4.BB.05 Brunogeierit (Ge ++, Fe ++) Fe +++ 2O4 Vesmírná skupina F d3m Bodová skupina 4 / m 3 2 / m    4.BB.05 Coulsonit Fe ++ V +++ 2O4 Vesmírná skupina F d3m Bodová skupina 4 / m 3 2 / m    4 .BB.05 Magnesiocoulsonit MgV +++ 2O4 Vesmírná skupina F d3m Bodová skupina 4 / m 3 2 / m    4. BBB Qandilit (Mg, Fe ++) 2 (Ti, Fe +++, Al) O4 Vesmírná skupina F d3m Bodová skupina 4 / m 3 2 / m    4. BBB Ulvospinel TiFe ++ 2O4 Vesmírná skupina F d3m Bodová skupina 4 / m 3 2 / m    4. BB.05 Vuorelainenit (Mn ++, Fe ++) (V +++, Cr +++) 2O4 Vesmírná skupina F d3m Bodová skupina 4 / m 3 2 / m
Danova třída	7.2.2.3 Oxidy 7. Více oxidů 7.2.2 / skupina Spinel, podskupina železa 7.2.2.3 Magnetit Fe 2+ Fe 2 3+ O 4
Chemický vzorec	Fe 2+ Fe 2 3+ O 4
Identifikace
Formujte hmotu	231,54 amu
Barva	metalíza, tučné, mat.
Křišťálová třída a vesmírná skupina	hexakisoctahedral; F d3m
Krystalový systém	krychlový
Síť Bravais	centrované tváře F
Macle	dvojče na {111} kontaktem
Výstřih	částečně dne {111}
Přestávka	nepravidelný, subconchoidal
Habitus	oktaedrické krystaly
Mohsova stupnice	6
Čára	Černá
Jiskra	submetalické
Optické vlastnosti
Ultrafialová fluorescence	žádný
Průhlednost	neprůhledný
Chemické vlastnosti
Objemová hmotnost	5,2  g cm −3 při 20  ° C g / cm³
Teplota tání	1538 ° C
Rozpustnost	rozpustný v kyselině chlorovodíkové
Fyzikální vlastnosti
Magnetismus	silně magnetický
Radioaktivita	žádný
Opatření
WHMIS
Nekontrolovaný produktTento produkt není kontrolován podle klasifikačních kritérií WHMIS.
Jednotky SI & STP, pokud není uvedeno jinak.

Magnetit je druh minerální složený z oxidu železa (II, III) , z vzorce Fe 3 O 4(někdy psáno FeO Fe 2 O 3), se stopami hořčíku Mg, zinku Zn, manganu Mn, niklu Ni, chromu Cr, titanu Ti, vanadu V a hliníku Al. Magnetit je ferimagnetický materiál .

Odrůdy bohaté na titan se označují jako titaniferní magnetity nebo častěji titanomagnetity .

Z krystalů magnetitu mohou být biominéralisés , tj. Biosyntetizované určitými živými druhy, které je podle všeho používají k orientaci v prostoru.

Historie popisu a označení

Etymologie

Magnetit je znám přinejmenším od doby železné  ; první písemná zmínka pochází z Pliny staršího v roce 77; popisuje ji Wilhelm Karl Ritter von Haidinger v roce 1845; jeho název je odvozen od německého Magnetitu , samotného slova odvozeného z latinského magnes, magnetis znamená magnet a nakonec odvozeného od názvu provincie Magnesia , bohaté na magnetit.

Topotyp

Magnesia, Thesálie (Řecko).

Synonymie

• magnet
• diamagnetit (Shepard 1852)
• ferroferit
• magnetické oxidované železo
• oxidované železo ( Dufrénoy 1845)
• heraclion: magnetit byl hojný v Heraclea v Lydii
• morfolit
• magnetický kámen
• severní kámen

Fyzikálně-chemické vlastnosti

Fyzikální vlastnosti

Habitus Tvoří typicky oktaedrické krystaly, vzácněji dodekahedrální, výjimečně krychlový, který může dosáhnout téměř 25  cm . Magnetismus Při teplotě 580  ° C ( Curieův bod ) magnetismus zmizí a poté se znovu ochladí. Remanence je řádově 480 Gauss. Tento minerál je elektrický vodič .

Krystallochemie

• Tvoří sérii s magnesioferritem a jacobsitem .
• Je součástí skupiny spinelů

Skupina spinelů

Shromažďuje druhy podobné struktury. Existuje více než 20 druhů. Generický vzorec je XY 2 O 4 , kde X představuje dvojmocný kov (hořčík, železo, nikl, mangan a / nebo zinek) a Y trojmocného kovu (hliník, železo, chrom a / nebo mangan, titan).

• Chromit
• Franklinit
• Gahnite
• Magnesiochromit
• Minimální
• Spinel

• Magnetit a maghemit

Krystalografie

• Parametry z běžného pletiva  : = 8,391  Á ,; Z = 8; V = 590,80  Å 3na{\ displaystyle a}
• Vypočtená hustota = 5,21  g cm −3

Vklady a vklady

Gitologie a související minerály

Gitologie

Je to běžný všudypřítomný minerál, který se nachází v mnoha druzích hornin.

• Rušivé horniny: v dioritech a gabrosách , stejně jako v jejich vulkanických ekvivalentech ( andezit a čedič ).
• Metamorfované horniny: klasický minerál ve skarnech , je zde zaveden metasomatózou ve vápencových horninách.
• Hydrotermální formace: může být přítomen jako doplňkový minerál. V alpských trhlinách existuje ve velmi krásných vzorcích (v Itálii a Švýcarsku).
• Sedimentární horniny: magnetit lze v sedimentech nalézt jako těžký detritický prvek; ložiska magnetitových písků se těží na severu Nového Zélandu.
• Ložisko sopečných fumarol: Vesuv a Etna; jeho facie mohou být stromovité nebo dendritické.
• Přítomný v některých meteoritech.

Přidružené minerály

• Apatit , chromit , ilmenit , rutil a křemičitany v rušivých horninách.
• chalkopyrit , hematit pentlandit , pyrit , pyrhotit , sfalerit a silikáty v hydrotermálních a metamorfovaných horninách
• hematit , křemen v sedimentárních horninách.

Vklady produkující pozoruhodné vzorky

Je přítomen ve většině koncentrátů pro těžbu zlata a lze jej snadno oddělit pomocí magnetu . Vyskytuje se také v Rakousku v zelených břidlicích, kde krystaly mohou snadno překročit hrany 5  mm .

Poškozené krystaly o hmotnosti 250  kg byly nalezeny ve Faraday v Ontariu v Kanadě a v pegmatitech na Teete v Mosambiku .

Využívání vkladů

Použití

• Je to jeden z hlavních minerálů železa .
• Barvivo: primární pigment pro umber a siennu.
• Hlavní složka feritového prášku používaného při výrobě magnetů.
• Kvůli svým ferimagnetickým vlastnostem datuje lávové proudy magnetit, který je užitečný v paleomagnetismu, protože zaznamenává odchylky v orientaci magnetického pole Země . Díky magnetitu bylo tedy možné určit na těsně rozmístěných tocích, že při každé inverzi pozemského dipólu existuje přechodná fáze 1000 let, kdy lze magnetické pole zvrátit za 3 dny.
• Biologie: Podle výzkumu provedeného dvěma americkými biology, Gouldem a Kirschvinkem, obsahují lidské buňky krystaly magnetitu, což by mohlo vést k pochopení bio-elektromagnetických vlastností lidského těla. Holub má uvnitř zobáku magnetit, který je přítomen na třech velmi odlišných místech a v různých množstvích, což by mu pomohlo navigovat za letu.
• Vylučování arsenu ve vodě

Magnetit a živí

Magnetit je normálně přítomen jako biomineralizované krystaly v určitých orgánech u různých druhů zvířat, kde může hrát roli ve smyslu orientace .
U lidí byl nalezen v několika oblastech mozku , čelních lalocích , lalocích parietálních , okcipitálních lalocích a temporálních , ale také v mozkovém kmeni , mozečku a bazálních gangliích . Železo se zde nachází ve třech formách: hemoglobin (cirkuluje v krvi), feritin ( bílkovina ) a v malém množství ve formě magnetitu. Oblasti mozku zapojené do motorických funkcí obvykle obsahují více železa. Obsahuje ji také hipokampus (oblast zpracování informací , učení a paměti ).

Jednou z hypotéz ( biomagnetismus ) je, že stejně jako mnoho zvířat, i lidé si udrželi nebo by si zachovali reliktní magnetický smysl, který by někteří lidé s velmi dobrým smyslem pro orientaci nevědomky používali, a to by vyžadovalo přítomnost magnetitových krystalů (reagujících na magnetické pole Země). Funkce magnetitu v mozku stále nejsou známy.

Železo je naprosto zásadní stopový prvek , ale při abnormálně vysokých dávkách v mozku může mít magnetit neurotoxické účinky , přinejmenším kvůli své nabité nebo magnetické povaze a jeho účasti na oxidačním stresu nebo produkci volných radikálů  ; ve skutečnosti se ukázalo, že beta-amyloidové plaky a protein Tau spojené s neurodegenerativními chorobami se často vyskytují po oxidačním stresu a biomineralizaci železa v mozku.

Elektronový mikroskop umožňuje velmi snadno rozlišit magnetitické krystaly, přirozený a uloženy v buňkách těla (krystaly se složitými tvary), z magnetitu pocházející z atmosférické znečištění (hladké a zaoblené nanočástic z výfuků a spalovací / procesu spalování, které může cestovat až do mozku podél čichového nervu, což zvyšuje koncentraci magnetitu v mozku a zavádí tam abnormální formu magnetitu). Inhalované magnetitové nanočástice mohly také projít do krve plícemi a projít hematoencefalickou bariérou. Z pitvy (děti a dospělí), ukázaly, že v oblastech, kde je vzduch silně znečištěných ( Mexiko , například), lidský mozek mohl držet rychlost částic magnetitu až asi 100 krát větší, než je normální, a spojeny s degenerací neuronů a neurodegenerativní onemocnění různé závažnosti podle případu. Tato práce vedená profesorkou Barbarou Maherovou ( Lancasterova univerzita ) končí příčinnou souvislostí (pravděpodobnou, ale bude potvrzena u Alzheimerovy choroby ), protože laboratorní studie naznačují, že oxidy železa typu magnetitu jsou součástí plaků abnormálních proteinů, které se tvoří v mozek pro Alzheimerovu chorobu.

U pacientů s Alzheimerovou chorobou byly v určitých oblastech mozku měřeny abnormální hladiny železa (zejména magnetického). Sledování těchto hladin by mohlo být indikátorem ztráty neuronů a vývoje určitých neurodegenerativních onemocnění, ještě než se příznaky objeví (kvůli vztahu mezi magnetitem a feritinem). V tkáni mohou magnetit a feritin vytvářet malá magnetická pole, která interagují s magnetickou rezonancí (MRI) a vytvářejí kontrast v obrazu.

The Huntingtonova nemoc nebyla nikdy spojena se zvýšeným obsahem magnetitu, ale vysoké hladiny byly nalezeny v modelu zvířat (laboratorních myší).

Poznámky a odkazy

1. klasifikace minerálů vybraných je to STRUNZ , s výjimkou modifikací oxidu křemičitého, které jsou klasifikovány mezi křemičitany.
2. (in) Thomas R. Dulski, Manuál pro chemickou analýzu kovů , sv.  25, ASTM International,1996, 251  s. ( ISBN  0-8031-2066-4 , číst online ) , s.  71
3. „  Černý oxid železitý  “ v databázi chemických látek Reptox z CSST (quebecká organizace odpovědná za bezpečnost a ochranu zdraví při práci), přístup k 24. dubnu 2009
4. Lowenstam HA (1962) Magnetit v zakončení denticle v posledních chitonech (Polyplacophora) . Býk. Geol. Soc. Am. 13, 435-438
5. Shepard (1852), American Journal of Science : 13: 392.
6. Mezinárodní kolokvia Národního výzkumného střediska , číslo 27, Národní středisko pro vědecký výzkum (Francie), str.  80 1950
7. Pojednání o mineralogii, svazek 2 Autor: Pierre Armand Petit Dufrénoy str.  462 1845
8. Encyklopedie nebo slovník odůvodněný vědami, uměním , svazek 17 Denis Diderot, Jean Le Rond d'Alembert str.  279 1778
9. Příručka mineralogie, svazek IV, 2000 Mineralogická společnost Ameriky, autor: Kenneth W. Bladh, Richard A. Bideaux, Elizabeth Anthony-Morton a Barbara G. Nichols
10. Kirschvink, JL a Gould, JL, "biogenní magnetitu jako základ pro citlivost magnetického pole u zvířat," Bio Systems 13 (1981) 181-201.
11. Marianne Hanzlik, Christoph Heunemann, Elke Holtkamp-Rötzler, Michael Winklhofer, Nikolai Petersen a Gerta Fleissner. Superparamagnetický magnetit v tkáni horního zobáku naváděcích holubů. BioMetals 13 (2000) 325-331
12. Cafer T. Yavuz, JT Mayo, Carmen Suchecki, Jennifer Wang, Adam Z. Ellsworth, Helen D'Couto, Elizabeth Quevedo, Arjun Prakash, Laura Gonzalez a Christina Nguyen a kol., „Magnet znečištění: nanomagnetit pro arsen odstranění z pitné vody “, Environmental Geochemistry and Health, svazek 32, číslo 4, 327-334
13. Kirschvink J et al. (1992) „ Biomineralizace magnetitů v lidském mozku “. Sborník Národní akademie věd USA. 89 (16): 7683–7687. Bibcode: 1992PNAS ... 89,7683K. doi: 10,1073 / pnas.89.16.7683. Shrnutí ležel. „Pomocí ultracitlivého supravodivého magnetometru v prostředí čisté laboratoře jsme detekovali přítomnost feromagnetického materiálu v různých tkáních z lidského mozku.“
14. Magnetitové nanočástice ve zpracování informací: Od bakterií k neokortexu lidského mozku - ( ISBN  9781-61761-839-0 )
15. Zecca, Luigi; Youdim, Moussa BH; Riederer, Peter; Connor, James R.; Crichton, Robert R. (2004). „ Železo, stárnutí mozku a neurodegenerativní poruchy “. Recenze přírody Neurovědy. 5: 863–873
16. Eric Hand (23. června 2016). „ Maverickův vědec si myslí, že objevil magnetický šestý smysl u lidí “. Věda. doi: 10,1126 / science.aaf5803.
17. Baker, RR (1988). "Lidská magnetorecepce pro navigaci". Pokrok v klinickém a biologickém výzkumu. 257: 63–80. PMID 3344279
18. Kirschvink, Joseph L; Winklhofer, Michael; Walker, Michael M. (2010). " Biofyzika magnetické orientace: posílení rozhraní mezi teorií a experimentálním designem ". Journal of the Royal Society, Interface / the Royal Society. 7 Suppl 2: S179–91. doi: 10.1098 / rsif.2009.0491.focus. Volně přístupný PMC 2843999. PMID 20071390 .
19. Barbara A. Maher; Imad AM Ahmed; Vassil Karloukovski; Donald A. MacLaren; Penelope G. Foulds; David Allsop; David MA Mann; Ricardo Torres-Jardón; Lilian Calderon-Garciduenas (2016). „ Nanočástice znečištění magnetitem v lidském mozku “ (PDF). PNAS Early Edition. 113 (39): 10797–10801. Bibcode: 2016PNAS..11310797M. doi: 10,1073 / pnas.1605941113. PMC 5047173 Volně přístupné. PMID 27601646 .
20. BBC Environment: Částice znečištění se „dostávají do mozku“ (Prostředí: částice ze znečištění ovzduší vstupují do mozku
21. Wilson, Clare (5. září 2016). „ Znečištění ovzduší vysílá do vašeho mozku malé magnetické částice “. Nový vědec. 231 (3090). konzultováno 6. září 2016
22. Qin Y, Zhu W, Zhan C a kol. (2011) J. Huazhong Univ. Sci. Technol. [Med. Sci.] 31: 578.
23. Zecca, Luigi; Youdim, Moussa BH; Riederer, Peter; Connor, James R.; Crichton, Robert R. (2004). „ Železo, stárnutí mozku a neurodegenerativní poruchy “. Recenze přírody Neurovědy. 5: 863–873.

Podívejte se také

Související články

• Spinely

externí odkazy

• (en) „  Magnetite  “ , na Mindat.org (přístup 25. listopadu 2017 )
• (en) „  Titaniferous Magnetite  “ , na Mindat.org (přístup k 25. listopadu 2017 )

<img src="https://fr.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1x1" alt="" title="" width="1" height="1" style="border: none; position: absolute;">