Magnetiet

Naast stollingsgesteenten komt magnetiet ook voor in sedimentair gesteente, inclusief gestreepte ijzerformaties en in meer- en mariene sedimenten als zowel detritische korrels als magnetofossielen. Er wordt ook gedacht dat nanodeeltjes van magnetiet zich in de bodem vormen, waar ze waarschijnlijk snel oxideren tot maghemiet.

Magnetiet komt algemeen voor, voornamelijk in stollings- en metamorfe gesteenten. Ook kan magnetiet door biologische activiteit ontstaan.

Biomagnetisme is meestal gerelateerd aan de aanwezigheid van biogene kristallen van magnetiet, die veel voorkomen in organismen. Deze organismen variëren van bacteriën (bijv. Magnetospirillum magnetotacticum) tot dieren, inclusief mensen, waar magnetietkristallen (en andere magnetisch gevoelige verbindingen) worden aangetroffen in verschillende organen, afhankelijk van de soort. Biomagnetieten zijn verantwoordelijk voor de effecten van zwakke magnetische velden op biologische systemen. Er is ook een chemische basis voor cellulaire gevoeligheid voor elektrische en magnetische velden (galvanotaxis). Zuivere magnetietdeeltjes worden gemineraliseerd in magnetosomen, die worden geproduceerd door verschillende soorten magnetotactische bacteriën. Magnetosomen bestaan uit lange ketens van georiënteerde magnetietdeeltjes die door bacteriën worden gebruikt voor navigatie. Na de dood van deze bacteriën kunnen de magnetietdeeltjes in magnetosomen in sedimenten worden bewaard als magnetofossielen. Sommige soorten anaërobe bacteriën die niet magnetotactisch zijn, kunnen ook magnetiet creëren in zuurstofvrije sedimenten door amorf ijzeroxide te reduceren tot magnetiet. Van verschillende vogelsoorten is bekend dat ze magnetietkristallen in de bovensnavel opnemen voor magnetoreceptie, waardoor ze (in combinatie met cryptochromen in het netvlies) de richting, polariteit en grootte van het omringende magnetische veld kunnen waarnemen. Chitons, een soort weekdier, hebben een tongachtige structuur die bekend staat als een radula, bedekt met met magnetiet beklede tanden of denticles. De hardheid van het magnetiet helpt bij het afbreken van voedsel, en de magnetische eigenschappen kunnen bovendien helpen bij het navigeren. Biologisch magnetiet kan informatie opslaan over de magnetische velden waaraan het organisme is blootgesteld, waardoor wetenschappers mogelijk kunnen leren over de migratie van het organisme of over veranderingen in het magnetische veld van de aarde in de loop van de tijd.

De chemische samenstelling van magnetiet is FeFe2O4. De belangrijkste details van de structuur werden vastgesteld in 1915. Het was een van de eerste kristalstructuren die werd verkregen met behulp van röntgendiffractie. De structuur is een omgekeerde spinel, met O-ionen die een vlak gecentreerd kubisch rooster vormen en ijzerkationen die interstitiële plaatsen bezetten. De helft van de Fe-kationen bezet tetraëdrische plaatsen, terwijl de andere helft, samen met Fe-kationen, octaëdrische plaatsen bezet. De eenheidscel bestaat uit 32 O-ionen en de lengte van de eenheidscel is a = 0,839 nm. Magnetiet bevat zowel ferro- als ferri-ijzer, waardoor omgevingen met tussenliggende niveaus van zuurstofbeschikbaarheid nodig zijn. Magnetiet verschilt van de meeste andere ijzeroxiden doordat het zowel tweewaardig als driewaardig ijzer bevat. Als lid van de spinelgroep kan magnetiet vaste oplossingen vormen met op dezelfde manier gestructureerde mineralen, waaronder ulvospinel (Fe2TiO4), hercyniet (FeAl2O4) en chromiet (FeCr2O4). Titanomagnetiet, ook bekend als titaanhoudend magnetiet, is een solide oplossing tussen magnetiet en ulvospinel die kristalliseert in veel mafische stollingsgesteenten. Titanomagnetiet kan tijdens het afkoelen oxyexoplossing ondergaan, resulterend in ingroei van magnetiet en ilmeniet.

Door de sterk magnetische werking wordt magnetiet gebruikt om permanente magneten te vervaardigen. Magnetiet wordt gebruikt in katalysatoren voor sommige chemische processen, waaronder het Haber-Boschproces voor de productie van ammoniak en het Fischer-Tropschproces voor de productie van koolwaterstoffen uit koolstofmonoxide en waterstof. Magnetiet vormt zich ook in hogedrukstoomketels, waar het gelijk, als het een dunne laag betreft, een beschermende functie heeft door de ketelwand te beschermen tegen corrosieve werking.

Magnetiet maakt deel uit van een oude Griekse mythe die het verhaal vertelt van een Griekse herder in het huidige Zuid-Turkije die een aantal mysterieuze zwarte stenen tegenkwam. De ijzeren punt van zijn staf werd vreemd genoeg naar deze stenen getrokken. Ze waren gemaakt van magnetiet en hadden een magnetische aantrekkingskracht op het ijzer.

Magnetite wordt soms in grote hoeveelheden aangetroffen in strandzand. Dergelijk zwart zand (mineraalzand of ijzerzand) wordt op verschillende plaatsen aangetroffen, zoals Lung Kwu Tan van Hong Kong; Californië, Verenigde Staten; en de westkust van het Noordereiland van Nieuw-Zeeland. Het magnetiet, geërodeerd uit rotsen, wordt door rivieren naar het strand gevoerd en geconcentreerd door golfslag en stroming. Er zijn enorme afzettingen gevonden in gestreepte ijzerformaties. Deze sedimentaire gesteenten zijn gebruikt om veranderingen in het zuurstofgehalte van de atmosfeer van de aarde af te leiden. Grote afzettingen van magnetiet worden ook gevonden in de Atacama-regio van Chili; de Valentijnsregio van Uruguay; Kiruna, Zweden; de regio's Pilbara, Midwest en Northern Goldfields in West-Australië; het schiereiland Eyre in Zuid-Australië; de regio Tallawang in New South Wales; en in de Adirondack-regio van New York in de Verenigde Staten. Kediet ej Jill, de hoogste berg van Mauritanië, is volledig gemaakt van het mineraal. Deposito's zijn ook te vinden in Noorwegen, Duitsland, Italië, Zwitserland, Zuid-Afrika, India, Indonesië, Mexico, Hong Kong, en in Oregon, New Jersey, Pennsylvania, North Carolina, West Virginia, Virginia, New Mexico, Utah en Colorado in de Verenigde Staten. In 2005 ontdekte een exploratiebedrijf, Cardero Resources, een enorme afzetting van magnetiethoudende zandduinen in Peru. Het duinveld beslaat 250 vierkante kilometer (100 vierkante mijl), met de hoogste duin op meer dan 2.000 meter (6.560 voet) boven de woestijnbodem. Het zand bevat 10% magnetiet. In voldoende grote hoeveelheden kan magnetiet de kompasnavigatie beïnvloeden. In Tasmanië zijn er veel gebieden met sterk gemagnetiseerde rotsen die grote invloed kunnen hebben op kompassen. Extra stappen en herhaalde observaties zijn vereist bij het gebruik van een kompas in Tasmanië om navigatieproblemen tot een minimum te beperken. Magnetietkristallen met een kubische gewoonte zijn op slechts één locatie gevonden: Balmat, St. Lawrence County, New York. Magnetiet kan ook in fossielen worden gevonden vanwege biomineralisatie en wordt magnetofossielen genoemd. Er zijn ook gevallen van magnetiet met oorsprong in de ruimte afkomstig van meteorieten.

Magnetiet is een krachtige steen die gelovigen gebruiken om een persoon te helpen de dingen, mensen en situaties aan te trekken die ze het meest verlangen voor hun leven. Vaak aangeduid als lodestone, heeft het natuurlijke magnetische eigenschappen. Wanneer het op de Kruin- en Wortelchakra's wordt geplaatst, zal het alle chakra's op één lijn brengen en een gevoel van balans door het hele lichaam brengen. Draag het dagelijks voor psychische bescherming en meer mentale helderheid.