Magneteisenstein ist ein ferrimagnetic Mineral mit der chemischen Formel FeO, eines von mehreren Eisenoxiden und ein Mitglied der Spinell-Gruppe. Der chemische IUPAC-Name ist Eisen (II, III) Oxyd und der allgemeine chemische Name sind Eiseneisenoxyd. Die Formel für den Magneteisenstein kann auch als FeO geschrieben werden · FeO, der ein Teil wüstite (FeO) und ein Teil hematite (FeO) ist. Das bezieht sich auf die verschiedenen Oxydationsstaaten des Eisens in einer Struktur, nicht eine feste Lösung. Die Curie-Temperatur des Magneteisensteins ist. Es ist schwarz oder mit einem metallischen Schimmer bräunlich-schwarz, hat eine Härte von Mohs 5-6 und ein schwarzer Streifen.

Eigenschaften

Magneteisenstein ist von allen natürlich vorkommenden Mineralen auf der Erde am magnetischsten. Natürlich magnetisierte Stücke des Magneteisensteins, genannt natürlichen Magneten, werden kleine Stücke von Eisen anziehen, und das war, wie alte Leute zuerst das Eigentum des Magnetismus bemerkt haben. Natürliche Magneten wurden als eine frühe Form des magnetischen Kompasses verwendet. Magneteisenstein trägt normalerweise die dominierende magnetische Unterschrift in Felsen, und so ist es ein kritisches Werkzeug im Paläomagnetismus, eine Wissenschaft gewesen, die im Entdecken und Verstehen der Teller-Tektonik und als historische Daten für magnetohydrodynamics und andere wissenschaftliche Felder wichtig ist. Die Beziehungen zwischen Magneteisenstein und anderen eisenreichen Oxydmineralen wie ilmenite, hematite, und ulvospinel sind sehr, als die komplizierten Reaktionen zwischen diesen Mineralen und Sauerstoff-Einfluss studiert worden, wie und wenn Magneteisenstein Aufzeichnungen des magnetischen Feldes der Erde bewahrt.

Magneteisenstein ist im Verstehen der Bedingungen sehr wichtig gewesen, unter denen sich Felsen formen. Magneteisenstein reagiert mit Sauerstoff, um hematite zu erzeugen, und das Mineralpaar bildet einen Puffer, der Sauerstoff fugacity kontrollieren kann. Allgemein enthalten Eruptivfelsen Körner von zwei festen Lösungen, ein zwischen dem Magneteisenstein und ulvospinel und anderem zwischen ilmenite und hematite. Zusammensetzungen der Mineralpaare werden verwendet, um zu rechnen, wie das Oxidieren das Magma (d. h., der Sauerstoff fugacity des Magmas) war: Eine Reihe, Bedingungen zu oxidieren, wird in Magmen gefunden, und der Oxydationsstaat hilft zu bestimmen, wie sich die Magmen durch die Bruchkristallisierung entwickeln könnten.

Kleine Körner des Magneteisensteins kommen in fast allen metamorphen und Eruptivfelsen vor. Magneteisenstein kommt auch in vielen Sedimentgesteinen einschließlich vereinigter Eisenbildungen vor. In vielen Eruptivfelsen kommen am Magneteisenstein reiche und ilmenite-reiche Körner vor, der sich zusammen vom Magma niedergeschlagen hat. Magneteisenstein wird auch von peridotites und dunites durch serpentinization erzeugt.

Vertrieb von Ablagerungen

Magneteisenstein wird manchmal in großen Mengen in Strandsand gefunden. Solche schwarzen Sande (Mineralsande oder Eisensande) werden in verschiedenen Plätzen, wie Kalifornien und die Westküste Neuseelands gefunden. Der Magneteisenstein wird zum Strand über Flüsse von der Erosion getragen und wird über den Wellenschlag und die Ströme konzentriert.

Riesige Ablagerungen sind in vereinigten Eisenbildungen gefunden worden. Diese Sedimentgesteine sind verwendet worden, um Änderungen im Sauerstoff-Inhalt der Atmosphäre der Erde abzuleiten.

Große Ablagerungen des Magneteisensteins werden auch im Gebiet von Atacama Chiles, Gebiet von Valentines Uruguays, Kiruna, Schweden, Pilbara, des Mittleren Westens und der Nördlichen Goldvorkommen-Gebiete im Westlichen Australien, New South Wales im Tallawang Gebiet, und im Gebiet von Adirondack New Yorks in den Vereinigten Staaten gefunden. Ablagerungen werden auch in Norwegen, Deutschland, Italien, der Schweiz, Südafrika, Indien, Mexiko, und in Oregon, New Jersey, Pennsylvanien, North Carolina, Virginia, New Mexico, Utah und Colorado in den Vereinigten Staaten gefunden. 2005 hat eine Erforschungsgesellschaft, Cardero Mittel, eine riesengroße Ablagerung von Magneteisenstein tragenden Sand-Dünen in Peru entdeckt. Das Düne-Feld bedeckt 250 Quadratkilometer (100 sq mi), mit der höchsten Düne an mehr als 2,000 Metern (6,560 ft) über dem Wüste-Fußboden. Der Sand enthält 10-%-Magneteisenstein.

Transformation von Eisenhydroxyd in den Magneteisenstein

Unter anaerobic Bedingungen kann das Eisenhydroxyd (Fe (OH)) durch die Protone von Wasser oxidiert werden, um Magneteisenstein und molekularen Wasserstoff zu bilden.

Dieser Prozess wird durch die Reaktion von Schikorr beschrieben:

:3 Fe (OH)  FeO + H + 2 HO

:ferrous-Hydroxyd  Magneteisenstein + Wasserstoff + Wasser

Der gut kristallisierte Magneteisenstein (FeO) ist thermodynamisch stabiler als das Eisenhydroxyd (Fe (OH)).

Biologische Ereignisse

Kristalle des Magneteisensteins sind in einigen Bakterien (z.B, Magnetospirillum magnetotacticum) und im Verstand von Bienen, Termiten, Fisch, einigen Vögeln (z.B, die Taube) und Menschen gefunden worden. Wie man denkt, werden diese Kristalle an magnetoreception, die Fähigkeit beteiligt, die Widersprüchlichkeit oder die Neigung des magnetischen Feldes der Erde zu fühlen, und an der Navigation beteiligt zu werden. Außerdem ließen chitons Zähne des Magneteisensteins auf ihrer Radula machen, sie einzigartig unter Tieren machend. Das bedeutet, dass sie eine außergewöhnlich abschleifende Zunge haben, mit der man Essen von Felsen kratzt.

Die Studie von biomagnetism hat mit den Entdeckungen des Paläoökologen von Caltech Heinz Lowenstam in den 1960er Jahren begonnen.

Anwendungen

Magnetische Aufnahme

Die magnetischen Eisenoxide werden häufig in der magnetischen Lagerung, zum Beispiel in der magnetischen Schicht von Disketten und Kassette-Bändern verwendet. Diese bestehen aus einer dünnen Platte des LIEBLINGS-Films, der mit Eisen (III) Oxyd angestrichen ist. Die Partikeln können magnetisiert werden, um binäre Daten zu vertreten. Magnetische Tintencharakter-Anerkennung (MICR) verwendet auch Eisen (III) Oxydzusammensetzungen, die in einer Tinte aufgehoben sind, die durch die spezielle Abtastungshardware gelesen werden kann.

Die Mehrheit der registrierten Information wie Text und Fotographien wird in der Form von Magnetisierungsmustern auf dünnen Schichten von Eisen (III) Oxyd versorgt. Diese Anwendung, genannt magnetisches Band ist weniger teuer als mehr dauerhafte Alternativen. Die Kristalle sind eisenmagnetisch, und das Niveau der Magnetisierung registriert den Umfang des Signals.

Eisenflüssigkeiten

Magneteisenstein kann im Laboratorium als eine Eisenflüssigkeit in der Methode von Massart durch das Mischen von Eisen (II) Chlorid und Eisen (III) Chlorid in Gegenwart von Natriumshydroxyd bereit sein.

Magneteisenstein kann auch durch den chemischen Co-Niederschlag bereit sein, die in einer Mischung einer Lösung 0.1 M von FeCl bestehen · 6HO und FeCl · 4HO mit der mechanischen Aufregung von ungefähr 2000 rpm. Das Mahlzahn-Verhältnis von FeCl:FeCl kann 2:1 sein; wenn man diese Lösung an 70 °C, und sofort heizt, wird die Geschwindigkeit zu 7500 rpm und dem Hinzufügen schnell einer Lösung von NHOH erhoben (10 Volumen %) sofort wird eine jäh hinabstürzende Dunkelheit gebildet, der aus nanoparticles des Magneteisensteins besteht.

Als ein sorbent

Magneteisenstein-Puder entfernt effizient Arsen (III) und Arsen (V) von Wasser, dessen Leistungsfähigkeit ~200mal zunimmt, wenn die Magneteisenstein-Partikel-Größe von 300 bis 12 nm abnimmt. Arsen-verseuchtes Trinkwasser ist ein Hauptproblem um die Welt, die mit dem Magneteisenstein als ein sorbent gelöst werden kann.

Anderer

Wegen seiner Stabilität bei hohen Temperaturen wird es für den Überzug Industriewassertube-Dampfboiler verwendet. Die Magneteisenstein-Schicht wird nach einer chemischen Behandlung (z.B durch das Verwenden hydrazine) gebildet.

Magneteisenstein wird auch als ein Katalysator für verschiedene chemische Industrieprozesse verwendet wie: Prozess von Fischer-Tropsch, der Prozess von Haber-Bosch und das Wasserbenzin wechseln Reaktion aus.

Galerie von Magneteisenstein-Mineralmustern

File:Magnetite-278427.jpg|Octahedral Kristalle des Magneteisensteins bis zu 1.8 Cm über, auf Sahne gefärbt Feldspat-Kristalle. Gegend: Cerro Huañaquino, Potosí Abteilung, Bolivien. Größe: 8.4 x 5.2 x 3.2 Cm.

File:Chalcopyrite-Magnetite-cktsr-10a.jpg|Unusual Octahedral-Magneteisenstein & chalcopyrite Vereinigung, Aggeneys, Nördliche Kap-Provinz, Südafrika. Größe 7 x 6 x 4 Cm.

File:Chondrodite-Magnetite-37952.jpg|Red einem Edelstein ähnliche Kristalle von Chondrodite mit dem Magneteisenstein, Tilly Foster meiniger, Brewster, New York die USA. Größe 2.8 x 2.6 x 2.1 Cm.

File:Hematite-Magnetite-t08-25ab.jpg|Unusual spiegelnder hematite pseudomorph nach dem Magneteisenstein, vom Vulkan von Payun Matru, Reserva Provincial La Payunia, Argentinien. Größe: 11.8 x 5.6 x 4.4 Cm.

File:Magnetite-usa51d.jpg|Metallic, komplizierte, schwarze Strahlwürfel des Magneteisensteins, von der ZCA Mine Nr. 4, Bezirk von Balmat-Edwards, St. Lawrence County, New York die USA. Feld der Ansicht, ungefähr 4 Cm.

Siehe auch

• (Stahl), ein Prozess bläuend, in dem Stahl gegen Rost durch eine Schicht des Magneteisensteins teilweise geschützt wird
• Korrosionsprodukt
• Ferrite
• Greigite
• Maghemite
• Magnesia (in natürlichen Mischungen mit dem Magneteisenstein)
• Bakterien von Magnetotactic
• Mühle-Skala
• Mineral redox Puffer

Weiterführende Literatur

Links

• Mineralgalerien
• Puder Muster von X-Ray Diffraction (XRD)
• Lebens-Magnetics
• Geschichte des Magneteisensteins, der in den NJ Hochländern abbaut
• Magneteisenstein, der in Neuseeland Zugegriffen am 25. Mrz 09 abbaut
• Magneteisenstein, der in Santa Cruz abbaut
• Peruanische Sand-Dünen