أكسيد الحديد الأسود

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث
أكسيد الحديد الأسود
Magnetite-118736.jpg
المغنتيت من بوليفيا
عام
تصنيف

صيغة كيميائية
أكسيد الحديد (الثاني والثالث)، Fe 2+ Fe 3+ 2 O 4
النظام البلوري
الهوية
اللون
أسود، رمادي مع لون بني في الشمس المنعكسة
السحنة البلورية
ثماني السطوح، حبيبات دقيقة إلى ضخمة
نظام البلورة
توأمة البلورة}
في {Ill} كالمستوى التوأم والتكوين، قانون الإسبينيل، كتوائم ملامسة
مقياس موس للصلادة
5.5–6.5
البريق
معدني
خدش
أسود
الشفافية
مبهمة
الكثافة النوعية
5.17–5.18
انحلالية
يذوب ببطء في حمض الهيدروكلوريك
مراجع
خلية وحدة أكسيد الحديد الأسود. المجالات الرمادية هي الأكسجين، والأخضر عبارة عن حديد ثنائي التكافؤ، والأزرق عبارة عن حديد ثلاثي التكافؤ. يظهر أيضًا ذرة حديد في فضاء ثماني السطوح (أزرق فاتح) وأخرى في فضاء رباعي السطوح (رمادي).
أكسيد الحديد الأسود

أكسيد الحديد الأسود (بالإنجليزية: Magnetite) (التركيب الكيميائي: Fe3O4) هو أحد الخامات التي يستخلص منها الحديد.[6][7][8] يستخدم هذا المعدن في صناعة المغناطيسات الدائمة.

يُعد هذا المعدن أحد أكاسيد الحديد، ويتميز بأنه ينجذب بسرعة لمغناطيس، ولهذا يطلق عليه (أكسيد الحديد المغناطيسي)، وهو أسود اللون ولامع وكثافته عالية. ويكوِّن أكسيد الحديد الأسود بعض الصخور النارية والمتحولة، ويعد إلى جانب الهيماتيت من أهم الخامات التي يستخرج منها الحديد، ويدخل في صناعة الصلب. وأكسيد الحديد الأسود لا ينصهر الا في حرارة عالية، ويذوب ببطء شديد في الأحماض المركزة، وتتبع بلوراته نظام بلوري مكعب وتكون في الغالب على شكل إهرامات صغيرة. وتبدو بلورة أكسيد الحديد الأسود وكأنها تتكون من بلورتين صغيرتين أو عدة بلورات، كلها من طائفة واحدة ومتماثلة ومتوازية، ويطلق على كل منهاسم (توأم). وتوجد الصخور التي تحتوي على أكسيد الحديد الأسود في السويد وإيطاليا والنمسا وروسيا والولايات المتحدة الأمريكية وجنوب أفريقيا.

أكسيد الحديد الأسود هو معدن صخري وأحد خامات الحديد الرئيسية، مع الصيغة الكيميائية Fe 3 O 4. وهو أحد أكاسيد الحديد وهو مغنطيسي حديدي. إنه ينجذب إلى المغناطيس ويمكن أن يكون ممغنطًا ليصبح مغناطيسًا دائمًا بحد ذاته. [9] [10] إنه الأكثر مغناطيسية بين جميع المعادن التي تحدث بشكل طبيعي على الأرض. [9] [11] سوف تجذب القطع الممغنطة بشكل طبيعي من أكسيد الحديد الأسود، والتي تسمى حجر المغناطيس، قطعًا صغيرة من الحديد، وهي الطريقة التي اكتشفت بها الشعوب القديمة خاصية المغناطيسية لأول مرة. اليوم يتم استخراجها من خام الحديد.

حبيبات صغيرة من أكسيد الحديد الأسود تحدث تقريبا في جميع النارية والصخور المتحولة. أكسيد الحديد الأسود أسود أو أسود مائل للبني مع بريق معدني، وله صلابة موس من 5-6 ويترك خطًا أسود. [9]

الاسم الكيميائي IUPAC هو أكسيد الحديد (الثاني والثالث) والاسم الكيميائي الشائع هو أكسيد الحديدوز.

الخصائص[عدل]

بالإضافة إلى الصخور النارية، يوجد أكسيد الحديد الأسود أيضًا في الصخور الرسوبية، بما في ذلك تشكيلات الحديد النطاقات وفي رواسب البحيرات والبحار كحبيبات مخلفات وكأحفورات مغناطيسية. يُعتقد أيضًا أن الجسيمات النانوية أكسيد الحديد الأسود تتشكل في التربة، حيث من المحتمل أن تتأكسد بسرعة لتتحول إلى مادة maghemite. [12]

هيكل بلوري[عدل]

التركيب الكيميائي للمغنتيت هو Fe 2+ Fe 2 3+ O 4 2−. تم إنشاء التفاصيل الرئيسية لهيكلها في عام 1915. كانت واحدة من أولى الهياكل البلورية التي تم الحصول عليها باستخدام حيود الأشعة السينية. الهيكل هو الإسبنيل العكسي، حيث تشكل أيونات O 2 − شبكة مكعبة مركزية الوجه وكاتيونات حديدية تشغل مواقع بينية. نصف الكاتيونات Fe 3+ تحتل مواقع رباعية السطوح بينما النصف الآخر، إلى جانب Fe 2+ كاتيونات، تحتل مواقع الاوكتاهدرا. تتكون خلية الوحدة من 32 O 2− أيونات وطول خلية الوحدة هو a = 0.839 نانومتر. [13] [14]

يحتوي أكسيد الحديد الأسود على كل من حديد الحديد والحديد، مما يتطلب بيئات تحتوي على مستويات وسيطة من توافر الأكسجين لتكوينها. [15]

يختلف أكسيد الحديد الأسود عن معظم أكاسيد الحديد الأخرى من حيث أنه يحتوي على الحديد ثنائي التكافؤ وثنائي التكافؤ. [13]

كعضو في مجموعة الإسبنيل، يمكن أن يشكل أكسيد الحديد الأسود محاليل صلبة مع المعادن ذات البنية المماثلة، بما في ذلك أولفوسبينيل (Fe 2 TiO 4 )، هيرسينيت ( FeAl 2 O 4 ) والكروميت (FeCr 2 O 4 ).

Titanomagnetite، المعروف أيضًا باسم Magnetite titaniferous، هو محلول صلب بين أكسيد الحديد الأسود والأولفوسبينيل الذي يتبلور في العديد من الصخور النارية mafic. قد يخضع Titanomagnetite لتحليل الأكسجين أثناء التبريد، مما يؤدي إلى نمو أكسيد الحديد الأسود والإلمنيت.

يحدث أكسيد الحديد الأسود الطبيعي والصناعي بشكل أكثر شيوعًا في شكل بلورات ثماني السطوح تحدها طائرات {111} وكبلورات ثنائية الوجوه. [13] تحدث التوأمة على متن طائرة {111}.

ينتج التوليف الحراري المائي عادة بلورات ثماني السطوح يمكن أن يصل عرضها إلى 10 مم. [13] في وجود مواد معدنية مثل 0.1 M HI أو 2 M NH 4 Cl وعند 0.207 الآلام والكروب الذهنية عند 416-800 درجة مئوية، نما أكسيد الحديد الأسود على شكل بلورات كانت أشكالها عبارة عن مزيج من الأشكال المعينية-dodechahedra. [13] كانت البلورات أكثر تقريبًا من المعتاد. تم اعتبار ظهور الأشكال الأعلى نتيجة لانخفاض طاقات السطح بسبب انخفاض نسبة السطح إلى الحجم في البلورات المستديرة. [13]

تفاعلات[عدل]

كان أكسيد الحديد الأسود مهمًا في فهم الظروف التي تتشكل فيها الصخور. يتفاعل أكسيد الحديد الأسود مع الأكسجين لإنتاج الهيماتيت، ويشكل الزوج المعدني حاجزًا يمكنه التحكم في هروب الأكسجين. بشكل عام، تحتوي الصخور النارية على محاليل صلبة لكل من مغنطيسيتي تيتانومنتيت وهيمويلمينيت أو تيتانوماثيت. تُستخدم تركيبات الأزواج المعدنية لحساب مدى تأكسد الصهارة (أي تطاير الأكسجين في الصهارة): توجد مجموعة من الظروف المؤكسدة في الصهارة وتساعد حالة الأكسدة في تحديد كيفية تطور الصهارة عن طريق التبلور الجزئي. كما يتم إنتاج أكسيد الحديد الأسود من البيريدوتيت ودونيت التي كتبها سربنتينيت.

الخواص المغناطيسية[عدل]

استخدم حجر اللوديستون كشكل مبكر للبوصلة المغناطيسية. يُعدّ أكسيد الحديد الأسود السمة المميزة للمغناطيسية في الصخور، وبالتالي فهو من أدوات علم الباليومغناطيسية المهم في فهم الصفائح التكتونية، وفي تحديد البيانات التاريخية للهيدروديناميكا المغنطيسية وغيرها من المجالات العلمية.

تمت دراسة العلاقات بين أكسيد الحديد الأسود وخامات أكسيد الحديد الأخرى مثل الإلمنيت والهيماتيت والأولفوسبينيل كثيرًا؛ التفاعلات بين هذه المعادن والأكسجين تؤثر على كيفية ومتى يحتفظ أكسيد الحديد الأسود بسجل للمغناطيسية الأرضية.

في درجات الحرارة المنخفضة، يمر أكسيد الحديد الأسود بمرحلة انتقالية من هيكل بلوري أحادي الميل إلى هيكل مكعب تُعرف تلك العملية بالانتقال الفيروي. تظهر الدراسات البصرية أن هذا الانتقال من الحالة المعدنية إلى الحالة الانعزالية يحدث عند حوالي 120 K. [16] يعتمد الانتقال الفيروي على حجم الحبيبات والحالة السائدة والضغط [17] ومدى الاتحاد بين الحديد والأكسجين.[18] تكون نقطة الانتقال إلى النظائر أيضًا بالقرب من درجة الانتقال الفيروي أي حوالي عند 130 K، عند هذه النقطة تتغير علامة ثابت التباين المغنطيسي من موجب إلى سلبي. [19] درجة حرارة كوري لأكسيد الحديد الأسود هي 858 ك (585 °م؛ 1,085 °ف).

إذا كان أكسيد الحديد الأسود بكمية كبيرة بما يكفي، فيمكن العثور عليه في المسوحات المغناطيسية الجوية باستخدام مقياس المغناطيسية الذي يقيس الشدة المغناطيسية. [20]

توزيع المعادن[عدل]

أكسيد الحديد الأسود والمعادن الثقيلة الأخرى (الداكنة) في رمال شاطئ الكوارتز ( تشيناي، الهند ).

يوجد أكسيد الحديد الأسود أحيانًا بكميات كبيرة في رمال الشاطئ. توجد هذه الرمال السوداء ( الرمال المعدنية أو الرمال الحديدية) في أماكن مختلفة، مثل لونج كو تان من هونغ كونغ؛ كاليفورنيا، الولايات المتحدة؛ والساحل الغربي للجزيرة الشمالية لنيوزيلندا. [21] يتم نقل أكسيد الحديد الأسود، المتآكل من الصخور، إلى الشاطئ عن طريق الأنهار ويتركز بواسطة حركة الأمواج والتيارات. تم العثور على رواسب ضخمة في تشكيلات الحديد النطاقات. تم استخدام هذه الصخور الرسوبية لاستنتاج التغيرات في محتوى الأكسجين في الغلاف الجوي للأرض. [22]

توجد أيضًا رواسب كبيرة من أكسيد الحديد الأسود في منطقة أتاكاما في تشيلي؛ منطقة فالنتين في أوروغواي ؛ كيرونا، السويد ؛ مناطق بيلبارا والغرب الأوسط وشمال غولد فيلدز في غرب أستراليا ؛ شبه جزيرة آير في جنوب أستراليا ؛ منطقة تالاوانج في نيو ساوث ويلز ؛ وفي منطقة جبال آديرونداك بنيويورك في الولايات المتحدة. كديت إيج جيل، أعلى جبل في موريتانيا، مصنوع بالكامل من المعدن. توجد الودائع أيضًا في النرويج وألمانيا وإيطاليا وسويسرا وجنوب إفريقيا والهند وإندونيسيا والمكسيك وهونغ كونغ وفي أوريغون ونيوجيرسي وبنسلفانيا ونورث كارولينا ووست فرجينيا وفرجينيا ونيو مكسيكو ويوتا وكولورادو في الولايات المتحدة. في عام 2005، اكتشفت شركة مصادر كارديرو للتنقيب عن ترسبات هائلة من الكثبان الرملية الحاملة للمغنتيت في بيرو. يغطي حقل الكثبان الرملية 250 كيلومترًا مربعًا (100 قدم مربع ميل)، مع أعلى الكثبان الرملية بأكثر من 2000 متر (6560 قدم) فوق أرضية الصحراء. يحتوي الرمل على 10٪ مغنتيت. [23]

بكميات كبيرة كافية يمكن أن يؤثر أكسيد الحديد الأسود على التنقل في البوصلة. يوجد في تسمانيا العديد من المناطق ذات الصخور الممغنطة للغاية والتي يمكن أن تؤثر بشكل كبير على البوصلات. مطلوب خطوات إضافية وملاحظات متكررة عند استخدام بوصلة في تسمانيا لتقليل مشاكل التنقل إلى الحد الأدنى. [24]

تم العثور على بلورات أكسيد الحديد الأسود ذات عادة مكعب في مكان واحد فقط: بالمات، مقاطعة سانت لورانس، نيويورك. [25]

يمكن أيضًا العثور على أكسيد الحديد الأسود في الحفريات بسبب التمعدن الحيوي ويشار إليها باسم أحافير المغناطيسية. [26] هناك أيضًا حالات من أكسيد الحديد الأسود مع أصول في الفضاء قادمة من النيازك. [27]

الأحداث البيولوجية[عدل]

عادة ما يرتبط وجود بلورات الاحيائية من أكسيد الحديد الأسود، والتي تحدث على نطاق واسع في الكائنات الحية. [28] تتراوح هذه الكائنات من البكتيريا (على سبيل المثال، ) إلى الحيوانات، بما في ذلك البشر، حيث توجد بلورات أكسيد الحديد الأسود (والمركبات الأخرى الحساسة مغناطيسيًا) في أعضاء مختلفة، اعتمادًا على الأنواع. [29] [30] تفسر المغناطيسية الحيوية تأثيرات المجالات المغناطيسية الضعيفة على الأنظمة البيولوجية. [31] هناك أيضًا أساس كيميائي للحساسية الخلوية للمجالات الكهربائية والمغناطيسية ( الجلفانوتاكسيس ). [32]

المغنتوسومات المغناطيسية في بكتيريا Gammaproteobacteria

يتم تمعدن جزيئات أكسيد الحديد الأسود النقية في العناصر المغناطيسية، والتي تنتجها عدة أنواع من البكتيريا المغناطيسية. تتكون المغنطيسية من سلاسل طويلة من جسيمات أكسيد الحديد الأسود الموجهة التي تستخدمها البكتيريا للملاحة. بعد موت هذه البكتيريا، يمكن حفظ جزيئات أكسيد الحديد الأسود في المغنطيسومات في الرواسب كأحافير مغناطيسية. يمكن لبعض أنواع البكتيريا اللاهوائية غير المغناطيسية أيضًا أن تخلق أكسيد الحديد الأسود في الرواسب الخالية من الأكسجين عن طريق تقليل أكسيد الحديديك غير المتبلور إلى أكسيد الحديد الأسود. [33]

من المعروف أن أنواعًا عديدة من الطيور تدمج بلورات أكسيد الحديد الأسود في المنقار العلوي للاستقبال المغناطيسي، [34] والتي (بالاقتران مع الكريبتوكروميس في شبكية العين ) تمنحها القدرة على الإحساس بالاتجاه والقطبية وحجم المجال المغناطيسي المحيط. [29] [35]

الكيتونات، وهي نوع من الرخويات، لها بنية تشبه اللسان تُعرف باسم الرادولا، مغطاة بأسنان مغطاة بأكسيد الحديد الأسود أو أسنان. [36] تساعد صلابة أكسيد الحديد الأسود في تكسير الطعام، وقد تساعد خصائصه المغناطيسية أيضًا في التنقل.  قد يخزن أكسيد الحديد الأسود البيولوجي معلومات حول المجالات المغناطيسية التي تعرض لها الكائن الحي، مما يسمح للعلماء بالتعرف على هجرة الكائن الحي أو حول التغيرات في المجال المغناطيسي للأرض بمرور الوقت. [37]

العقل البشري[عدل]

يمكن أن تنتج الكائنات الحية أكسيد الحديد الأسود. [30] في البشر، يمكن العثور على أكسيد الحديد الأسود في أجزاء مختلفة من الدماغ بما في ذلك الفص الجبهي والجداري والقذالي والصدغي وجذع الدماغ والمخيخ والعقد القاعدية. [30] [38] يمكن العثور على الحديد في ثلاثة أشكال في الدماغ - أكسيد الحديد الأسود والهيموجلوبين (الدم) والفيريتين (البروتين)، وتحتوي مناطق الدماغ المرتبطة بالوظيفة الحركية عمومًا على المزيد من الحديد. [38] [39] يمكن العثور على أكسيد الحديد الأسود في قرن آمون. يرتبط الحُصين بمعالجة المعلومات، وبالتحديد التعلم والذاكرة. [38] ومع ذلك، يمكن أن يكون للمغنتيت تأثيرات سامة بسبب شحنتها أو طبيعتها المغناطيسية وتورطها في الإجهاد التأكسدي أو إنتاج الجذور الحرة. [40] تشير الأبحاث إلى أن لويحات بيتا أميلويد وبروتينات تاو المرتبطة بمرض التنكس العصبي تحدث بشكل متكرر بعد الإجهاد التأكسدي وتراكم الحديد. [38]

يقترح بعض الباحثين أيضًا أن البشر يمتلكون حاسة مغناطيسية، [41] يقترحون أن هذا قد يسمح لبعض الأشخاص باستخدام الاستقبال المغناطيسي للملاحة. [42] لا يزال دور أكسيد الحديد الأسود في الدماغ غير مفهوم جيدًا، وكان هناك تأخر عام في تطبيق تقنيات أكثر حداثة ومتعددة التخصصات لدراسة المغناطيسية الحيوية. [43]

يمكن للمسح بالمجهر الإلكتروني لعينات أنسجة المخ البشري التفريق بين أكسيد الحديد الأسود الذي تنتجه خلايا الجسم وأكسيد الحديد الأسود الممتص من التلوث الجوي، والأشكال الطبيعية خشنة وبلورية، بينما يحدث تلوث أكسيد الحديد الأسود كجسيمات نانوية مستديرة. يُحتمل أن يكون أكسيد الحديد الأسود خطرًا على صحة الإنسان، وهو نتيجة للتلوث (على وجه التحديد الاحتراق). يمكن لهذه الجسيمات النانوية أن تنتقل إلى الدماغ عبر العصب الشمي، مما يزيد من تركيز أكسيد الحديد الأسود في الدماغ. في بعض عينات الدماغ، يفوق تلوث الجسيمات النانوية عدد الجسيمات الطبيعية بنسبة تصل إلى 100: 1، وقد ترتبط جزيئات أكسيد الحديد الأسود المنقولة بالتلوث بالتدهور العصبي غير الطبيعي. في إحدى الدراسات، تم العثور على الجسيمات النانوية المميزة في أدمغة 37 شخصًا: 29 منهم، تتراوح أعمارهم بين 3 و85 عامًا، عاشوا وماتوا في مكسيكو سيتي، وهي نقطة ساخنة لتلوث الهواء. ثمانية آخرون تتراوح أعمارهم بين 62 و92 قدموا من مانشستر، وتوفي البعض بدرجات متفاوتة من أمراض التنكس العصبي. وفقًا للباحثين بقيادة البروفيسور باربرا ماهر في جامعة لانكستر ونشروا في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم، يمكن تصور أن مثل هذه الجسيمات يمكن أن تسهم في أمراض مثل مرض الزهايمر. على الرغم من عدم وجود رابط سببي، تشير الدراسات المعملية إلى أن أكاسيد الحديد مثل أكسيد الحديد الأسود هي أحد مكونات لويحات البروتين في الدماغ، المرتبطة بمرض الزهايمر.[38][44][45][46]

تم العثور على زيادة مستويات الحديد، وخاصة الحديد المغناطيسي، في أجزاء من الدماغ في مرضى الزهايمر. [47] قد تجعل مراقبة التغيرات في تركيزات الحديد من الممكن الكشف عن فقدان الخلايا العصبية وتطور الأمراض العصبية التنكسية قبل ظهور الأعراض [39] [47] بسبب العلاقة بين أكسيد الحديد الأسود والفيريتين. [38] في الأنسجة، يمكن أن ينتج أكسيد الحديد الأسود والفيريتين مجالات مغناطيسية صغيرة تتفاعل مع التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) مما يؤدي إلى التباين. [47] لم يظهر مرضى هنتنغتون زيادة في مستويات أكسيد الحديد الأسود. ومع ذلك، تم العثور على مستويات عالية في دراسة الفئران. [38]

التطبيقات[عدل]

نظرًا لمحتواه العالي من الحديد، لطالما كان أكسيد الحديد الأسود من أهم خام الحديد. [48] يتم اختزاله في أفران الصهر إلى حديد صب أو حديد إسفنجي لتحويله إلى صلب.

التسجيل المغناطيسي[عدل]

تم تطوير التسجيل الصوتي باستخدام شريط الأسيتات المغناطيسي في الثلاثينيات. استخدم المغنطوفون الألماني مسحوق أكسيد الحديد الأسود كوسيط تسجيل. [49] بعد الحرب العالمية الثانية، واصلت شركة 3M العمل على التصميم الألماني. في عام 1946، وجد باحثو 3M أنه يمكنهم تحسين الشريط الذي يعتمد على أكسيد الحديد الأسود، والذي يستخدم مساحيق من البلورات المكعبة، عن طريق استبدال أكسيد الحديد الأسود بجزيئات على شكل إبرة من أكسيد جاما الحديديك (γ-Fe 2 O 3 ). [49]

الحفز[عدل]

يتم تخصيص ما يقرب من 2-3٪ من ميزانية الطاقة العالمية لعملية هابر لتثبيت النيتروجين، والتي تعتمد على المحفزات المشتقة من أكسيد الحديد الأسود. يتم الحصول على المحفز الصناعي من مسحوق الحديد المطحون ناعماً، والذي يتم الحصول عليه عادةً عن طريق تقليل أكسيد الحديد الأسود عالي النقاء. يتم حرق (أكسدة) معدن الحديد المسحوق لإعطاء أكسيد الحديد الأسود أو wüstite بحجم جسيم محدد. يتم بعد ذلك تقليل جزيئات أكسيد الحديد الأسود (أو wüstite) جزئيًا، وإزالة بعض الأكسجين في هذه العملية. تتكون جزيئات المحفز الناتجة من لب من أكسيد الحديد الأسود، مغلف بقشرة من wüstite، والتي بدورها محاطة بقشرة خارجية من معدن الحديد. يحافظ المحفز على معظم حجمه الكتلي أثناء الاختزال، مما ينتج عنه مادة عالية المسامية ذات مساحة سطح عالية، مما يعزز فعاليتها كمحفز. [50] [51]

جزيئات أكسيد الحديد الأسود النانوية[عدل]

تُستخدم جسيمات أكسيد الحديد الأسود الدقيقة والنانوية في مجموعة متنوعة من التطبيقات، من الطبية الحيوية إلى البيئية. أحد الاستخدامات هو تنقية المياه: في الفصل المغناطيسي عالي التدرج، سوف ترتبط الجسيمات النانوية أكسيد الحديد الأسود التي يتم إدخالها في المياه الملوثة بالجسيمات العالقة (المواد الصلبة أو البكتيريا أو العوالق، على سبيل المثال) وتستقر في قاع السائل، مما يسمح للملوثات بأن تكون إزالة جزيئات أكسيد الحديد الأسود وإعادة تدويرها وإعادة استخدامها. [52] تعمل هذه الطريقة أيضًا مع الجسيمات المشعة والمسرطنة، مما يجعلها أداة تنظيف مهمة في حالة إدخال المعادن الثقيلة في أنظمة المياه. [53] يمكن أن تدخل هذه المعادن الثقيلة مستجمعات المياه بسبب مجموعة متنوعة من العمليات الصناعية التي تنتجها، والتي يتم استخدامها في جميع أنحاء البلاد. تعد القدرة على إزالة الملوثات من مياه الشرب المحتملة من التطبيقات المهمة، حيث إنها تقلل بشكل كبير من المخاطر الصحية المرتبطة بشرب المياه الملوثة.

هناك تطبيق آخر للجسيمات النانوية المغناطيسية في تكوين السوائل الممغنطة. يتم استخدامها بعدة طرق، بالإضافة إلى كونها ممتعة للعب بها. يمكن استخدام السوائل الممغنطة لتوصيل الأدوية إلى جسم الإنسان. [52] يسمح مغنطة الجسيمات المرتبطة بجزيئات الدواء "بالسحب المغناطيسي" للمحلول إلى المنطقة المرغوبة من الجسم. سيسمح هذا بعلاج مساحة صغيرة فقط من الجسم، بدلاً من الجسم ككل، ويمكن أن يكون مفيدًا للغاية في علاج السرطان، من بين أمور أخرى. تُستخدم الموائع الحديدية أيضًا في تقنية التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI). [54]

صناعة تعدين الفحم[عدل]

لفصل الفحم عن النفايات، تم استخدام حمامات متوسطة كثيفة. استخدمت هذه التقنية الفرق في الكثافات بين الفحم (1.3-1.4 طن لكل متر مكعب) والصخر الزيتي (2.2-2.4 طن لكل متر مكعب). في وسط ذي كثافة متوسطة (ماء مع أكسيد الحديد الأسود)، غرقت الحجارة وعوم الفحم. [55]

معرض العينات المعدنية أكسيد الحديد الأسود[عدل]

انظر أيضًا[عدل]

مراجع[عدل]

  1. ^ Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W. "Magnetite" (PDF). Handbook of Mineralogy. Chantilly, VA: Mineralogical Society of America. صفحة 333. اطلع عليه بتاريخ 15 نوفمبر 2018. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  2. ^ "Magnetite". mindat.org and the Hudson Institute of Mineralogy. مؤرشف من الأصل في 14 نوفمبر 2020. اطلع عليه بتاريخ 15 نوفمبر 2018. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  3. ^ Barthelmy, Dave. "Magnetite Mineral Data". Mineralogy Database. webmineral.com. مؤرشف من الأصل في 6 يناير 2021. اطلع عليه بتاريخ 15 نوفمبر 2018. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  4. ^ Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis (1985). Manual of Mineralogy (الطبعة 20th). Wiley. ISBN 978-0-471-80580-9. مؤرشف من الأصل في 22 يونيو 2020. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  5. ^ النص الكامل متوفر في: http://www.mineralatlas.eu/
  6. ^ "Influence of nonstoichiometry on the Verwey transition". Phys. Rev. B. 31: 430–436. 1985. doi:10.1103/PhysRevB.31.430. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  7. ^ 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. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  8. ^ Handbook of Mineralogy نسخة محفوظة 24 سبتمبر 2015 على موقع واي باك مشين.
  9. أ ب ت Hurlbut, Cornelius Searle; W. Edwin Sharp; Edward Salisbury Dana (1998). Dana's minerals and how to study them. John Wiley and Sons. صفحات 96. ISBN 978-0-471-15677-2. مؤرشف من الأصل في 3 أكتوبر 2020. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  10. ^ 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. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  11. ^ 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. PMID 12482930. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  12. ^ Maher, B. A.; Taylor, R. M. (1988). "Formation of ultrafine-grained magnetite in soils". Nature. 336 (6197): 368–370. Bibcode:1988Natur.336..368M. doi:10.1038/336368a0. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  13. أ ب ت ث ج ح Cornell; Schwertmann (1996). The Iron Oxides. New York: VCH. صفحات 28–30. ISBN 978-3-527-28576-1. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  14. ^ an alternative visualisation of the crystal structure of Magnetite using JSMol is found here. نسخة محفوظة 24 يناير 2021 على موقع واي باك مشين.
  15. ^ Kesler, Stephen E.; Simon, Adam F. (2015). Mineral resources, economics and the environment (الطبعة 2nd). Cambridge, United Kingdom: Cambridge University Press. ISBN 9781107074910. OCLC 907621860. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  16. ^ Gasparov, L. V.; et al. (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. doi:10.1103/PhysRevB.62.7939. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  17. ^ Gasparov, L. V.; et al. (2005). "Magnetite: Raman study of the high-pressure and low-temperature effects". Journal of Applied Physics. 97 (10): 10A922. arXiv:0907.2456. Bibcode:2005JAP....97jA922G. doi:10.1063/1.1854476. 10A922. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  18. ^ Aragón, Ricardo (1985). "Influence of nonstoichiometry on the Verwey transition". Phys. Rev. B. 31 (1): 430–436. Bibcode:1985PhRvB..31..430A. doi:10.1103/PhysRevB.31.430. PMID 9935445. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  19. ^ Gubbins, D.; Herrero-Bervera, E., المحررون (2007). Encyclopedia of geomagnetism and paleomagnetism. Springer Science & Business Media. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  20. ^ "Magnetic Surveys". Minerals Downunder. Australian Mines Atlas. 2014-05-15. مؤرشف من الأصل في 03 أغسطس 2020. اطلع عليه بتاريخ 23 مارس 2018. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  21. ^ استشهاد فارغ (مساعدة)
  22. ^ Klein, C. (1 October 2005). "Some Precambrian banded iron-formations (BIFs) from around the world: Their age, geologic setting, mineralogy, metamorphism, geochemistry, and origins". American Mineralogist. 90 (10): 1473–1499. Bibcode:2005AmMin..90.1473K. doi:10.2138/am.2005.1871. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  23. ^ Moriarty, Bob (5 July 2005). "Ferrous Nonsnotus". 321gold. مؤرشف من الأصل في 22 فبراير 2020. اطلع عليه بتاريخ 15 نوفمبر 2018. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  24. ^ Leaman, David. "Magnetic Rocks - Their Effect on Compass Use and Navigation in Tasmania" (PDF). مؤرشف من الأصل (PDF) في 29 مارس 2017. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  25. ^ "The mineral Magnetite". Minerals.net. مؤرشف من الأصل في 11 نوفمبر 2020. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  26. ^ Chang, S. B. R.; Kirschvink, J. L. (May 1989). "Magnetofossils, the Magnetization of Sediments, and the Evolution of Magnetite Biomineralization" (PDF). Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 17 (1): 169–195. Bibcode:1989AREPS..17..169C. doi:10.1146/annurev.ea.17.050189.001125. مؤرشف من الأصل (PDF) في 09 أبريل 2020. اطلع عليه بتاريخ 15 نوفمبر 2018. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  27. ^ Barber, D. J.; Scott, E. R. D. (14 May 2002). "Origin of supposedly biogenic magnetite in the Martian meteorite Allan Hills 84001". Proceedings of the National Academy of Sciences. 99 (10): 6556–6561. Bibcode:2002PNAS...99.6556B. doi:10.1073/pnas.102045799. PMID 12011420. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  28. ^ Kirschvink, J L; Walker, M M; Diebel, C E (2001). "Magnetite-based magnetoreception". Current Opinion in Neurobiology. 11 (4): 462–7. doi:10.1016/s0959-4388(00)00235-x. PMID 11502393. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  29. أ ب Wiltschko, Roswitha; Wiltschko, Wolfgang (2014). "Sensing magnetic directions in birds: radical pair processes involving cryptochrome". Biosensors. 4 (3): 221–42. doi:10.3390/bios4030221. PMID 25587420. ضع ملخصا. Birds can use the geomagnetic field for compass orientation. Behavioral experiments, mostly with migrating passerines, revealed three characteristics of the avian magnetic compass: (1) it works spontaneously only in a narrow functional window around the intensity of the ambient magnetic field, but can adapt to other intensities, (2) it is an "inclination compass", not based on the polarity of the magnetic field, but the axial course of the field lines, and (3) it requires short-wavelength light from UV to 565 nm Green. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  30. أ ب ت Kirschvink, Joseph; et al. (1992). "Magnetite biomineralization in the human brain". Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA. 89 (16): 7683–7687. Bibcode:1992PNAS...89.7683K. doi:10.1073/pnas.89.16.7683. PMID 1502184. ضع ملخصا. Using an ultrasensitive superconducting magnetometer in a clean-lab environment, we have detected the presence of ferromagnetic material in a variety of tissues from the human brain. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  31. ^ Kirschvink, J L; Kobayashi-Kirschvink, A; Diaz-Ricci, J C; Kirschvink, S J (1992). "Magnetite in human tissues: a mechanism for the biological effects of weak ELF magnetic fields". Bioelectromagnetics. Suppl 1: 101–13. doi:10.1002/bem.2250130710. PMID 1285705. ضع ملخصا. A simple calculation shows that magnetosomes moving in response to earth-strength ELF fields are capable of opening trans-membrane ion channels, in a fashion similar to those predicted by ionic resonance models. Hence, the presence of trace levels of biogenic magnetite in virtually all human tissues examined suggests that similar biophysical processes may explain a variety of weak field ELF bioeffects. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  32. ^ Nakajima, Ken-ichi; Zhu, Kan; Sun, Yao-Hui; Hegyi, Bence; Zeng, Qunli; Murphy, Christopher J; Small, J Victor; Chen-Izu, Ye; Izumiya, Yoshihiro (2015). "KCNJ15/Kir4.2 couples with polyamines to sense weak extracellular electric fields in galvanotaxis". Nature Communications. 6: 8532. Bibcode:2015NatCo...6.8532N. doi:10.1038/ncomms9532. PMID 26449415. ضع ملخصا. Taken together these data suggest a previously unknown two-molecule sensing mechanism in which KCNJ15/Kir4.2 couples with polyamines in sensing weak electric fields. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  33. ^ Lovley, Derek; Stolz, John; Nord, Gordon; Phillips, Elizabeth. "Anaerobic production of magnetite by a dissimilatory iron-reducing microorganism" (PDF). geobacter.org. US Geological Survey, Reston, Virginia 22092, USA Department of Biochemistry, University of Massachusetts, Amherst, Massachusetts 01003, USA. مؤرشف من الأصل (PDF) في 29 مارس 2017. اطلع عليه بتاريخ 09 فبراير 2018. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  34. ^ Kishkinev, D A; Chernetsov, N S (2014). "[Magnetoreception systems in birds: a review of current research]". Zhurnal Obshcheĭ Biologii. 75 (2): 104–23. PMID 25490840. ضع ملخصا. There are good reasons to believe that this visual magnetoreceptor processes compass magnetic information which is necessary for migratory orientation. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  35. ^ Wiltschko, Roswitha; Stapput, Katrin; Thalau, Peter; Wiltschko, Wolfgang (2010). "Directional orientation of birds by the magnetic field under different light conditions". Journal of the Royal Society, Interface. 7 (Suppl 2): S163–77. doi:10.1098/rsif.2009.0367.focus. PMID 19864263. ضع ملخصا. Compass orientation controlled by the inclination compass...allows birds to locate courses of different origin الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  36. ^ Lowenstam, H.A. (1967). "Lepidocrocite, an apatite mineral, and magnetic in teeth of chitons (Polyplacophora)". Science. 156 (3780): 1373–1375. Bibcode:1967Sci...156.1373L. doi:10.1126/science.156.3780.1373. PMID 5610118. X-ray diffraction patterns show that the mature denticles of three extant chiton species are composed of the mineral lepidocrocite and an apatite mineral, probably francolite, in addition to magnetite. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  37. ^ Bókkon, Istvan; Salari, Vahid (2010). "Information storing by biomagnetites". Journal of Biological Physics. 36 (1): 109–20. arXiv:1012.3368. Bibcode:2010arXiv1012.3368B. doi:10.1007/s10867-009-9173-9. PMID 19728122. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  38. أ ب ت ث ج ح خ Magnetite Nano-Particles in Information Processing: From the Bacteria to the Human Brain Neocortex - (ردمك 9781-61761-839-0)
  39. أ ب Zecca, Luigi; Youdim, Moussa B. H.; Riederer, Peter; Connor, James R.; Crichton, Robert R. (2004). "Iron, brain ageing and neurodegenerative disorders". Nature Reviews Neuroscience. 5 (11): 863–873. doi:10.1038/nrn1537. PMID 15496864. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  40. ^ Barbara A. Maher; Imad A. M. Ahmed; Vassil Karloukovski; Donald A. MacLaren; Penelope G. Foulds; David Allsop; David M. A. Mann; Ricardo Torres-Jardón; Lilian Calderon-Garciduenas (2016). "Magnetite pollution nanoparticles in the human brain" (PDF). PNAS. 113 (39): 10797–10801. Bibcode:2016PNAS..11310797M. doi:10.1073/pnas.1605941113. PMID 27601646. مؤرشف من الأصل (PDF) في 26 سبتمبر 2020. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  41. ^ Eric Hand (June 23, 2016). "Maverick scientist thinks he has discovered a magnetic sixth sense in humans". Science. doi:10.1126/science.aaf5803. مؤرشف من الأصل في 15 يناير 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  42. ^ Baker, R R (1988). "Human magnetoreception for navigation". Progress in Clinical and Biological Research. 257: 63–80. PMID 3344279. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  43. ^ Kirschvink, Joseph L; Winklhofer, Michael; Walker, Michael M (2010). "Biophysics of magnetic orientation: strengthening the interface between theory and experimental design". Journal of the Royal Society, Interface. 7 Suppl 2: S179–91. doi:10.1098/rsif.2009.0491.focus. PMID 20071390. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  44. ^ Barbara A. Maher; Imad A. M. Ahmed; Vassil Karloukovski; Donald A. MacLaren; Penelope G. Foulds; David Allsop; David M. A. Mann; Ricardo Torres-Jardón; Lilian Calderon-Garciduenas (2016). "Magnetite pollution nanoparticles in the human brain" (PDF). PNAS. 113 (39): 10797–10801. Bibcode:2016PNAS..11310797M. doi:10.1073/pnas.1605941113. PMC 5047173. PMID 27601646. مؤرشف من الأصل (PDF) في 26 سبتمبر 2020. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  45. ^ BBC Environment:Pollution particles 'get into brain' نسخة محفوظة 20 ديسمبر 2020 على موقع واي باك مشين.
  46. ^ Wilson, Clare (5 September 2016). "Air pollution is sending tiny magnetic particles into your brain". نيو ساينتست. 231 (3090). مؤرشف من الأصل في 08 نوفمبر 2020. اطلع عليه بتاريخ 06 سبتمبر 2016. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  47. أ ب ت Qin, Y., Zhu, W., Zhan, C. et al. J. Huazhong Univ. Sci. Technol. [Med. Sci.] (2011) 31: 578.
  48. ^ Franz Oeters et al"Iron" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2006, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a14_461.pub2
  49. أ ب Schoenherr, Steven (2002). "The History of Magnetic Recording". Audio Engineering Society. مؤرشف من الأصل في 27 سبتمبر 2020. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  50. ^ Jozwiak, W. K.; Kaczmarek, E.; et al. (2007). "Reduction behavior of iron oxides in hydrogen and carbon monoxide atmospheres". Applied Catalysis A: General. 326: 17–27. doi:10.1016/j.apcata.2007.03.021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  51. ^ "Ammonia", موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية, فاينهايم: وايلي-في سي إتش, 2005 الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة); الوسيط |separator= تم تجاهله (مساعدة)CS1 maint: ref=harv (link)
  52. أ ب Blaney, Lee (2007). "Magnetite (Fe3O4): Properties, Synthesis, and Applications". The Lehigh Review (باللغة الإنجليزية). 15 (5). مؤرشف من الأصل في 11 نوفمبر 2020. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  53. ^ 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 (باللغة الإنجليزية). 468: 334–346. Bibcode:2016JCIS..468..334R. doi:10.1016/j.jcis.2015.12.008. PMID 26859095. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  54. ^ Stephen, Zachary R.; Kievit, Forrest M.; Zhang, Miqin (2011). "Magnetite nanoparticles for medical MR imaging". Materials Today (باللغة الإنجليزية). 14 (7–8): 330–338. doi:10.1016/s1369-7021(11)70163-8. PMID 22389583. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  55. ^ Nyssen, J; Diependaele, S; Goossens, R (2012). "Belgium's burning coal tips - coupling thermographic ASTER imagery with topography to map debris slide susceptibility". Zeitschrift für Geomorphologie. 56 (1): 23–52. Bibcode:2012ZGm....56...23N. doi:10.1127/0372-8854/2011/0061. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)

قراءة متعمقة[عدل]

روابط خارجية[عدل]