همه چیز در باره مگنتیت و خواص آن

مگنتیت (Magnetite) به دلیل خاصیت جذب شدید به آهنرباها شناخته می شود. برخی از اشکال مگنتیت در واقع خود آهنربا هستند. این شکل مغناطیسی مگنتیت که معمولاً به عنوان Lodestone شناخته می شود، و تنها ماده معدنی است که یک آهنربای طبیعی است. به دلیل خاصیت مغناطیسی لودستون، ذرات کوچک آهن اغلب به سطوح آن چسبیده اند. (بعضی از فروشندگان حتی ممکن است عمدا براده های فلزی را روی لودستون قرار دهند تا خاصیت مغناطیسی آن را نشان دهند.)

مگنتیت چیست؟

مگنتیت یک کانی بسیار رایج اکسید آهن (Fe3O4) است که در سنگ های آذرین، دگرگونی و رسوبی یافت می شود. این سنگ معدن رایج ترین سنگ آهن است. همچنین این ماده معدنی با بیشترین میزان آهن (72.4 درصد) وجود دارد.

شناسایی Magnetite

شناسایی مگنتیت بسیار آسان است. این یکی از معدود مواد معدنی است که به آهنربای قطب مشترک جذب می شود.Magnetite یک کانی سیاه، مات، با سختی موس بین 5 تا 6.5 است. اغلب به شکل کریستال های ایزومتریک یافت می شود. این ماده معدنی قوی ترین مغناطیسی است که در طبیعت یافت می شود. پیروتیت دومین کانی مغناطیسی رایج است و به راحتی می توان آن را با خواص مغناطیسی، سختی کمتر و رنگ برنزی آن شناسایی کرد.

تاریخچه مگنتیت

لودستون در سال 1548 و با نام های دیگری مانند هماتیت مغناطیسی نامیده می شد. مگنتیت در سال 1845 توسط ویلهلم کارل فون هایدینگر به این نام ثبت شد زیرا آهنرباهای طبیعی (لودستونها) برای یونانیان باستان شناخته شده بودند، که این ماده معدنی را “مغناطیس” می نامیدند، جایی که در سرزمین های مغناطیس (Magnesia) در تسالی یافت می شد. قطعات آهن ربایی طبیعی Magnetite، به نام لودستون، قطعات کوچک آهن را جذب می کنند، به همین دلیل است که مردم باستان برای اولین بار خاصیت مغناطیس را کشف کردند. مگنتیت ماده ای سنگین به رنگ سیاه یا قهوه ای مایل به سیاه با درخشندگی یک فلز است. این ماده مغناطیسی ترین ماده معدنی طبیعی است که معمولاً روی زمین وجود دارد. رنگ سیاه روشن اولیه می تواند به تدریج از طریق اکسیداسیون به قهوه ای تیره محو شود. مگنتیت به دلیل خواص درمانی مغناطیسی اغلب در جواهرات استفاده می شود.

مگنتیت به عنوان لودستون

Magnetite معمولی به آهنربا جذب می شود، اما برخی از نمونه ها به صورت خودکار مغناطیسی شده اند و توانایی جذب قطعات کوچک آهن، قطعات کوچک مگنتیت و سایر اجسام مغناطیسی را دارند. این شکل ازMagnetite که به “لودستون” معروف است، که اولین برخورد انسان با خاصیت مغناطیس بود. Lodestone به راحتی قابل شناسایی است زیرا معمولاً با ذرات کوچک مگنتیت و سایر مواد معدنی مغناطیسی پوشیده شده است.

استفاده از Magnetite به عنوان سنگ آهن

بیشتر سنگ آهنی که امروزه استخراج می شود یک سنگ رسوبی است که به نام تاکونیت شناخته می شود که حاوی مخلوطی از مگنتیت، هماتیت است. که زمانی به عنوان یک ماده ضایعاتی در نظر گرفته می شد، بعدها تاکونیت به یک سنگ معدن مهم تبدیل شد. تاکونیت ها امروزه حاوی ۲۵ تا ۳۰ درصد وزنی آهن هستند.

رنگ و شکل بلور سنگ آهن

رنگ این سنگ‌ها اغلب تیره و سیاه است و شکل بلوری آن بلور اکتائدر(Octahedron) است که به شکل یک هشت وجهی به صورت دو هرم از قاعده به هم چسبیده دیده می‌شود. سنگ آهن Magnetite از کانسنگ‌های آهن به شمار می‌آید و به همین علت تا حد زیادی مورد توجه صنعتگران قرار گرفته است. به طور کلی سنگ آهن مگنتیت نسبت به سنگ آهن هماتیت بسیار نادرتر و کمیاب‌تر است و به همین جهت ارزش و قیمت آن نسبت به سنگ آهن هماتیت بیشتر است. یکی از کاربرد‌های سنگ آهن مگنتیت استفاده از آن‌ها برای ساخت آهن ربا است زیرا این سنگ دارای ویژگی‌هایی است که می‌تواند انتخاب مناسبی برای درست کردن آهن‌ربا باشد. برای اطلاعات بیشتر با ما در ارتباط با ما همراه شوید.

استفاده از مگنتیت به عنوان یک رسانه سنگین

مگنتیت پودری اغلب با یک مایع مخلوط می شود تا دوغاب ضخیم و با چگالی بالا تولید شود که برای جداسازی با وزن مخصوص استفاده می شود. بیشتر زغال سنگ با گوگرد بالا که در شرق ایالات متحده استخراج می شود، روی دوغاب Magnetite شناور می شود. ذرات زغال سنگ تمیز وزن مخصوص پایینی دارند و روی دوغاب شناور می شوند. ذرات آلوده به پیریت (یک کانی سولفیدی با وزن مخصوص بالا) در دوغاب با چگالی بالا فرو می‌روند.

منابع مگنتیت

منابع مختلفی ازMagnetite یافت می‌شود. به عنوان مثال گاهی در ماسه ساحل وجود دارد که به صورت شن‌های سیاه دیده می‌شود مانند ساحل غربی جزیره شمالی نیوزلندنیز، ایالت متحده و کالیفرنیا. این مگنتیت‌ها حاصل فرسایش سنگ‌ها است که توسط رودخانه‌ها به ساحل رسیده‌اند.

از بزرگترین ذخایر مگنتیت می‌توان منطقه آتاکامای شیلی، منطقه تالاوانگ، ولنتاین در اروگوئه، آدیرونداک نیویورک در ایالات متحده را نام برد. همچنین کوه Kediet ej Jill به طور کامل از Magnetite تشکیل شده است. در رومانی، نروژ و اوکراین نیز ذخایر مگنتیت یافت می‌شود.

همچنین در پرو شرکت اکتشافی Cardero Resources توانست در سال ۲۰۰۵ تپه‌های بزرگ شنی حاوی Magnetite را کشف کند. این ماده معدنی به دلیل زیست کانی‌سازی در فسیل‌ها نیز وجود دارد و مواردی از مگنتیت در شهاب سنگ‌ها و مگنتیت دیده شده است. در میزان کافی مگنتیت می‌تواند بر روی ناوبری قطب‌نما تاثیر بگذارد.

Magnetite و میدان مغناطیسی زمین

بلورهای ریز Magnetite در بسیاری از سنگ ها وجود دارد. در تبلور یک سنگ آذرین، کریستال های ریز مگنتیت در مذاب تشکیل می شوند و چون مغناطیسی هستند، با جهت و قطبیت میدان مغناطیسی زمین جهت می گیرند. این امر جهت گیری میدان مغناطیسی زمین را در درون سنگ در لحظه تبلور حفظ می کند. امروزه زمین شناسان می توانند خواص مغناطیسی سنگ های سنین مختلف را مطالعه کرده و تاریخچه تغییرات میدان مغناطیسی زمین را بازسازی کنند. این اطلاعات برای چندین مکان در چندین قاره در دسترس است. همچنین می توان از آن برای یادگیری در مورد تکتونیک صفحه و حرکت قاره ها در طول زمان استفاده کرد. جهت گیری مشابهی از دانه های ریز مگنتیت در ته نشین شدن ذرات رسوب رخ می دهد و سرنخ هایی از تاریخ مغناطیسی زمین را در برخی از سنگ های رسوبی قفل می کند.

کاربردهای مگنتیت

با وجود کاربردهای فراوان Magnetite در شکل نانوذرات، کاربردهای متعددی در مقیاس میکرو و تا ماکرو نیز دارد. فرآیندهای صنعتی مانند تولید فولاد (که در اینجا بیشتر به آن پرداخته نخواهد شد)، به عنوان یک منبع اکسید، و در مقابل عوامل کنتراست در تصویربرداری پزشکی. کاربردهای دیگر مانند کاتالیزورها، فروسیال ها، رنگدانه ها و جوهرها مورد بحث قرار خواهند گرفت.

خواص مگنتیت

Magnetite در سنگ‎‌های رسوبی و در رسوبات دریا و دریاچه‌ای به عنوان مگنتوفسیل و دانه‌های آواری یافت می‌شود. همچنین دانشمندان بر این باورند که نانوذرات مگنتیت در خاک ایجاد می‌شود به سرعت اکسید شده و به مگنتیت تبدیل می‌گردند.

مگنتیت در فرایندهای صنعتی

شاید شناخته شده ترین کاربرد ماسه سیاه مگنتیت در سنتز صنعتی آمونیاک از طریق فرآیند Haber-Bosch (H-B) باشد. فرآیند H-B با تبدیل نیتروژن اتمسفر با هیدروژن تحت دما و فشار بالا، با استفاده از یک کاتالیزور آهن ناهمگن، آمونیاک تولید می کند. Magnetite منبع اولیه مواد برای این است. مگنتیت زمین تا حدی کاهش می یابد و مقداری از اکسیژن آن را از بین می برد و کاتالیزوری حاوی هسته مگنتیت با پوسته بیرونی اکسید آهن (FeO، würstite) باقی می ماند. مزیت این کاتالیزور در تخلخل آن است و بنابراین یک ماده بسیار فعال و با سطح بالایی است. آمونیاک یک ماده اولیه شیمیایی اصلی است و یک جزء کلیدی در ساخت کود است و استفاده از مگنتیت در H-B یک کاتالیزور ارزان و قابل اعتماد برای این فرآیند مهم جهانی فراهم می کند.

خرید انواع محصولات فولادی

برای خرید انواع محصولات فولادی از فروشگاه مسیحا روی یکی از لینک های زیر کلیک کنید:

ورق استیل ۳۰۴

ورق استیل ۳۱۶

ورق استیل ۴۳۰