Vizualizare sursă pentru „Magnetit”

{{Infocaseta Mineral
|nume='''Magnetit'''
|imagine=magnetite.jpg|250px|Rhodochrosit
|Formula chimică = Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>
|Clasa mineralului = [[oxizi]]
|Sistem de cristalizare = cubic
|Clasa cristalului = după Carol Hermann- <math>4/m \; \bar{3} \; 2/m</math> după A.M.Schönflies -<math>O^7_h</math> <br />
|Grupa || <math>Fd\bar{3}m</math> <br />
|Culoare =  neagră|Urma =  neagră
|Duritate =   5,5 - 6,5
|Densitate =   5,2 g/cm<sup>3</sup>
|Luciu =  mat, metalic
|Transparență =  opac
|Spărtura =  sidefie, sfărămicioasă
|Clivaj =  neclar 
|Habitus =  compact
|Suprafața cristalului =  octaedru / rombdodecaedru
|Cristale gemene =   ___
|Punct de topire =   1535° C
|Conductivitate termică =  ___
|Refracția =  ___
|Refracția dublă =   ___
|Pleocroism =   ___
|Deviația optică =   ___
|Unghiul de dispersie / axe optice || 2vz ~
|reactivitatea chimică = rezistent la baze și acizi
|Minerale asemănătoare = ___
|Radioactivitate =  inexistentă
|Magnetism =  feromagnetic
|Caracteristici speciale = ___
}}

'''Magnetitul''' (sau '''magnetita''') este un [[mineral]] din grupa [[oxid de fier|oxizilor de fier]] cu proprietăți feromagnetice, fiind oxidul de fier cel mai rezistent față de acizi și baze, cristalizează în sistemul cubic, cu formula chimică Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>. Ionul de [[fier]] din mineral poate fi fier bivalent sau trivalent, de aceea magnetita este prezentată ca oxid de fier(II,III); duritatea mineralului pe scara lui [[Mohs]] este 5,5 - 6,5, culoare neagră, urmă neagră cu un luciu mat, metalic.

Magnetita este unul dintre mineralele cu cele mai puternice caractere feromagnetice. La ''temperatura Curie'' (''<math>T_{\rm{C}}</math>'' pragul de temperatură de la care dispar proprietățile feromagnetice) de 578&nbsp;°C magnetizarea se orientează în mare parte ca magnetizarea terestră, astfel ia naștere un [[magnet permanent]] polarizat cu 500 nT (unități Tesla; <math>\mathrm{1\,  T = 1\,\frac{V\, s}{m^2}}</math>). Astfel cristalele de magnetită pot conserva în această formă [[orientare]]a magnetică terestră. Studiul orientării (polarizării) magnetice a rocilor de lavă vulcanică ([[bazalt]]) de către geologi a dus la idea că la intervale mari de timp în perioadele geologice îndepărtate polii magnetici ai [[Pământ]]ului s-au inversat. Datorită proprietății sale magnetice, magnetita este folosită și azi ca magnet-pigment la [[busolă]].

== Istoric și etimologie ==
Din latină provine cuvântul ''magnes'' - ''[[magnet]]'' care este folosit în [[Evul Mediu]] pentru denumirea mineralului, termenul de ''magnetit'' este folosit pentru prima oară în 1845 de geologul și mineralogul austriac ''Wilhelm Ritter von Haidinger'' (1795-1871).<br />In [[China]] proprietățile magnetice ale mineralului sunt cunoscute deja în secolul XI [[î.e.n.]]. Prima menționare a mineralului ca ''magnetis'' în [[Europa]] o face filozoful și naturalistul grec ''Theophrastos din Eresos'' (390-371 î.e.n.) ulterior este amintit de [[Plinius]] ca ''magnes'' mineral găsit de un cioban pe muntele Ida (azi pe teritoriul [[Turcia|Turciei]]) piatră care rămâne lipită de vârful metalic al toiagului ciobanului.<br /> Plinius clasifică aceste pietre magnetice ca feminine sau masculine după felul cum se atrag sau resping între ele.<br />
Mineral cu aspect asemănător având însă culoarea albă, neavând proprietăți magnetice va fi numit [[carbonat de magneziu|magnezit]] MgCO<sub>3</sub>.
Probabil de aici provine și denumirea unei regiuni din [[Grecia]] ''Magnezia'' din [[Thesalia]].

== Răspândire ==
:'''Mineralul ia naștere pe cale naturală''' 
prin procesele de [[vulcanism]], la temperaturi ridicate (cca. 600&nbsp;°C) temperatură cedată de lava vulcanică rocilor înconjurătoare.<br />
Prin ieșire la suprafață a lavei se reduc presiunea ce determină degajarea de gaze în cantități mari, așa numiții vapori de apă atacă rocile din punct de vedere chimic formându-se calcare dolomitice, fiind astfel eliminat bioxidul de carbon, formându-se hidroxizi alcalini.<br />Dacă lava conține [[fier]] vor lua naștere oxizi de fier, care prin răcire cristalizează dând naștere la ''magnetit'' Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub> sau minerale înrudite neavând proprietăți magnetice ca ''[[hematit]]ul'' Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>.<br />Aceste procese de formare a unui mineral fiind numite ''procese pneumatolitice'' (grec.:''pneuma = gaz, lyein = dizolva, lega)''.
:'''Produs pe cale artificială''' 
prima metodă utilizată e metoda lui V.A.M. Brabers care cu ajutorul procedeului de topire pe straturi (printr-o încălzire prin inducție) în cuptorul cu oglindă la temperaturi și tensiuni de suprafață controlate, se obțin din α-Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> cu o puritate de 99.9%, cristale cu o mărime medie de 2 - 5 cm care vor fi în cuptorul cu oglindă 70 de ore la o temperatură de 1130&nbsp;°C într-o atmosferă de CO<sub>2</sub> și H<sub>2</sub> tratat pentru a echilibra tensiunile din material și eliminarea formării unei rețele cristaline defectuoase în [[structura]] magnetitului.
:'''Mineralul poate fi găsit în natură''' 
în formă compactă, granulată, sau critalină cu cristale octaedrice în [[roci magmatice]] ca [[bazalt]], [[diabaz]] și [[gabro]]. <br />Mineralul poate fi întâlnit și în [[roci metamorfice]] sau [[roci sedimentare]] în albia [[râu]]rilor.<br />Malurile sau ''ștrandurile negre'' din [[California]], [[Noua Zeelandă]] [[Fuerteventura]] (Insulele Canare) conțin magnetit.<br />Cantități mai însemnate de magnetit sunt în regiunile: ''Kiruna [[Suedia]], Pibara [[Australia]] de vest, Adirondack, Oregon, New Jersey, Pennsylvania, North Carolina, Virginia, New Mexico, Utah, Colorado [[USA]], [[Norvegia]], [[Germania]], [[Italia]], [[Elveția]], [[Africa de Sud]], [[Rusia]], [[India]], [[Mexic]].

== Structură ==
[[Fișier:Kristallstruktur Magnetit.png|thumb|200px|left|<div style="text-align:center">Structura de bază a magnetitului</div>]]
Din punct de vedere cristalografic magnetitul aparține de grupa [[spinel]]ului, cristalele dezvoltate normal având frecvent cristale gemene cu suprafețe octaedrice mai rar rombdodecaedrice.<br />Magnetitul cristalizează și în sistemul de cristalizare invers al spinelului, ionii de fier trivalent (Fe<sup>3+</sup>) sunt repartizați în mod uniform tetraedric cu legați de ionii de [[oxigen]], pe când ionii de fier bivalent (Fe<sup>2+</sup>) sunt repartizați uniform în rețeaua de structură octaedrică și tetraedrică.<br />
<ref>
W. H. Bragg and F. R. S. Cavendish, ''The Structure of the Spinel Group of Crystals'', Phil. Mag. 30(176), (1915), 305-315
</ref>
Simetria la faza de temperatură înaltă a magnetitului a fost deja în anul 1915 clarificată, grupa structurii spațiale fiind ''Fd3m'' bzw. ''O<sup>7</sup><sub>h</sub>'', unde constanta structurii de rețea este ''a'' = 8,394 &Aring, astfel rezultă 8 forme structurale de bază cu 56 de atomi într-un sistem de cristalizare cubic.

== Utilizare ==
:'''Ca materie primă''':
Magnetitul împreună cu hematitul sunt principalele minereuri de fier (până la 72 % fier) sub denumirea de oxid negru de fier se înțelege magnetit concasat (măcinat).
:'''Folosit de viețuitoare''':
Diferite [[animal]]e necesită magnetita pentru o [[orientare]] geografică pe teren.<br />Astfel se pot aminti [[albină|albinele]], moluștele, porumbeii (cu magnetit la baza ciocului), magnetobacteriile, (cu magnetit în membrana celulară) care le ajută să se orienteze după linnile magnetice terestre.
:'''Ca material de construcție''':
In industria de construcție sub formă granulată utilizată din cauza densității mari a mineralului (4,65 bis 4,80&nbsp;kg/dm<sup>3</sup>) în betonurile grele și ca ziduri de protecție contra radiațiilor.
:'''Utilizat în industria semiconductorilor''':
Această utilizare în electronică se bazează pe teoria rotației în anumite structuri (configurații) a electronilor, sau atomilor (Spinpolarisation) ca ventile (Spinventile, ce folosesc efectul GMR (Giant Magneto Resistance), este un efect studiat în mecanica cuantică).

== Caracteristici ==
:'''[[Magnetism]]''':
[[Fișier:Magnetischesmoment magnetit.svg|thumb|200px|right|Figura 2: Antiferromagnetice legături a Momentelor din subgrupa reţelei A-B]]
Timpul îndelungat în care a fost folosit și studiat mineralul, permite explicația structurii cristalului. Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub> are proprietăți feromagnetice (cu momente de forță magnetică). Ordinea structurii magnetice în magnetită se poate explica numai prin cele două subgrupări a rețelelor din figura 2 după teoria (Antiferomagnetică) a fizicianului francez Louis Néel (1904-2000). În acest model se presupune un schimb de efecte între structurile octaedrice și tetraedrice cu ioni de oxigen ordonate cu ioni de fier puternic negativi și schimbarea efectului între ionii din subgrupa aceleași rețele slab pozitiv și negativ.<br />Această determină o ordine antiparalelă a momentelor de forță magnetică.<br />Temperatura [[Curie]] (când proprietățile magnetice dispar) este foarte ridicată cu valoarea T<sub>N</sub>=850K.
:'''Transformarea Verwey'''
Conductibilitatea electrică a magnetitei care e în general influențată de numărul electronilor liberi:
:<math>\vec j=\sigma \vec E</math>
este influențat mult de temperatură, astfel la T=120K magnetita își schimbă abrupt proprietatea conductibilității electrice, de la un bun conductor electric (ca. 0.2 mΩm la T>120K) devine un izolator electric (40mΩm la T<120K).<br />Această proprietate a mineralului a fost studiată și explicată teoretic în anul 1939 de E. J. W. Verwey.

== Vezi și ==
* [[Listă de minerale]]
* [[Ferofluid]]
* [[Magnetism]]
* [[Greigit]]
* [[Magnetochimie]]
* [[Hematit]]
* [[Fluid electroreologic]]

== Legături externe ==
* {{Commonscat-inline|Magnetite}}
* {{ro icon}} [http://dexonline.ro/search.php?cuv=magnetit Magnetit-DEX]
* {{de icon}} [http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Mineralienatlas Mineralienatlas:Mineralienatlas (Wiki)]
* {{de icon}} [http://www.mindat.org/min-2538.html Mineralogy Database - Mineral Collecting, Localities, Mineral Photos and Data]
* {{de icon}} [http://www.bauwerk-verlag.de/baulexikon/index.shtml?MAGNETIT.HTM Baulexikon online - Bauwerk Verlag GmbH, Berlin]
* [http://de.wikipedia.org/wiki/Magnetit articolul coespunzător de pe de.wp]

== Note ==
<references />

{{minerale}}

{{Control de autoritate}}
[[Categorie:Minerale cubice (cristalizare)]]
[[Categorie:Minerale de fier]]
[[Categorie:Minereuri]]
[[Categorie:Oxizi]]
[[Categorie:Materiale feromagnetice]]
[[Categorie:Magnetism]]
[[Categorie:Mineralogie]]