Магемит
| Магемит | |
|---|---|
 | |
| Общий | |
| Категория | Оксидные минералы |
| Формула (повторяющаяся единица) | γ-Fe 2 O 3 |
| Имеет символ IMA. | Мгх [1] |
| Классификация Штрунца | 4.ББ.15 |
| Кристаллическая система | Кубический с тетрагональной суперячейкой |
| Кристаллический класс | Гироидальный (432) (тот же символ HM ) |
| Космическая группа | П4 1 32, П 4 3 32 |
| Элементарная ячейка | а = 8,33 Å; Z = 8 или а = 8,35 Å c = 24,99 Å; Z = 8 для тетрагональной суперячейки |
| Идентификация | |
| Цвет | Коричневый, синевато-черный; от коричневого до желтого в проходящем свете; от белого до голубовато-серого в отраженном свете. |
| Кристальная привычка | Редко в виде мельчайших октаэдрических кристаллов или игольчатых разрастаний; обычно в качестве покрытий или заменителей магнетита; массивный. |
| Расщепление | Никто |
| Перелом | субконхоидальный |
| шкала Мооса твердость | 5 |
| Блеск | Тупой |
| Полоса | Коричневый |
| прозрачность | Непрозрачный, прозрачный в тонких фрагментах. |
| Удельный вес | 4,860 (расчетно) |
| Оптические свойства | изотропный |
| Другие характеристики | Сильно магнитный |
| Ссылки | [2] [3] [4] [5] |
Маггемит (Fe 2 O 3 , γ-Fe 2 O 3 ) — представитель семейства оксидов железа . Он имеет ту же формулу , что и гематит , но ту же шпинели феррита структуру , что и магнетит ( Fe 3 O 4 ) и также ферримагнитен . Иногда его пишут как «магемит».
Маггемит можно рассматривать как магнетит с дефицитом Fe(II) формулы [6] где представляет вакансию, A указывает на тетраэдрическое, а B - октаэдрическое расположение.
![{\displaystyle \left({\ce {Fe^{III}8}}\right)_{A}\left[{\ce {Fe_{40/3}^{III}\square _{8/3} }}\right]_{B}{\ce {O32}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/797ed8ea95a1dfbedcb8667ed5cd71f0dac35ace)
возникновение
[ редактировать ]Маггемит образуется в результате выветривания или низкотемпературного окисления шпинелей , содержащих железо (II), таких как магнетит или титаномагнетит. Маггемит также может образовываться в результате дегидратации и трансформации некоторых минералов оксигидроксида железа, таких как лепидокрокит и ферригидрит . Встречается в виде широко распространенного коричневого или желтого пигмента в наземных отложениях и почвах. Он связан с магнетитом, ильменитом , анатазом , пиритом , марказитом , лепидокрокитом и гетитом . [3] Известно, что он также образуется в районах, подвергшихся лесным пожарам (особенно в районе Леонора в Западной Австралии), намагничивая минералы железа.
Маггемит был назван в 1927 году в честь находки на шахте Айрон Маунтин , к северо-западу от Реддинга , округ Шаста, Калифорния . [5] Название намекает на нечто среднее между магнетитом и гематитом. Он может выглядеть синим с серым оттенком, белым или коричневым. [7] Имеет изометрические кристаллы. [4] Маггемит образуется в результате топотактического окисления магнетита.
Распределение катионов
[ редактировать ]Есть экспериментальный [8] и теоретический [9] Это свидетельствует о том, что катионы и вакансии Fe (III) имеют тенденцию упорядочиваться в октаэдрических позициях таким образом, чтобы максимизировать однородность распределения и, следовательно, минимизировать энергию кристалла электростатическую .
Электронная структура
[ редактировать ]Маггемит — полупроводник с шириной запрещенной зоны ок. 2 эВ, [10] хотя точное значение щели зависит от спина электрона . [9]
Приложения
[ редактировать ]Маггемит обладает ферримагнитным упорядочением с высокой температурой Нееля (~ 950 К), что вместе с его низкой стоимостью и химической стабильностью привело к его широкому применению в качестве магнитного пигмента в электронных носителях записи с 1940-х годов. [11]
маггемита Наночастицы используются в биомедицине , поскольку они биосовместимы и нетоксичны для человека, а их магнетизм позволяет дистанционно манипулировать внешними полями. [12]
Как загрязнитель
[ редактировать ]большое количество частиц маггемита, достаточно мелких, чтобы попасть в кровоток при вдыхании, некоторые из которых размером всего пять нанометров присутствовало лондонского метрополитена В 2022 году было обнаружено, что в транспортной системе . Присутствие частиц указывает на то, что они находятся во взвешенном состоянии в течение длительного времени из-за плохой вентиляции, особенно на платформах. Последствия для здоровья, вызванные этими частицами, не были исследованы. [13] [14]
Ссылки
[ редактировать ]
- ^ Уорр, Л.Н. (2021). «Утвержденные IMA–CNMNC символы минералов» . Минералогический журнал . 85 (3): 291–320. Бибкод : 2021MinM...85..291W . дои : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID 235729616 .
- ^ Минераленатлас
- ^ Jump up to: а б Энтони, Джон В.; Бидо, Ричард А.; Блад, Кеннет В.; Николс, Монте К., ред. (1997). «Магемит» (PDF) . Справочник по минералогии . Том. III (галогениды, гидроксиды, оксиды). Шантильи, Вирджиния, США: Минералогическое общество Америки. ISBN 0962209732 .
- ^ Jump up to: а б Маггемит . Миндат
- ^ Jump up to: а б Маггемит . Вебминерал
- ^ Корнелл, Р.М. и Швертманн, Удо (2003) Оксиды железа: структура, свойства, реакции, возникновение и использование . Вайли-ВЧ. п. 32. ISBN 3527302743 .
- ^ Гейнс, Ричард В.; Скиннер, Х. Кэтрин В.; Фурд, Юджин Э.; Мейсон, Брайан и Розенцвейг, Авраам (1997) Новая минералогия Даны , John Wiley & Sons. стр. 229-230. ISBN 0471193100 .
- ^ Гривз, К. (1983). «Порошковое нейтронографическое исследование упорядочения и ковалентности вакансий в γ-Fe 2 O 3 ». J. Химия твердого тела . 49 (3): 325–333. Бибкод : 1983ЖССЧ..49..325Г . дои : 10.1016/S0022-4596(83)80010-3 .
- ^ Jump up to: а б Грау-Креспо, Ричард; Аль-Баитаи, Астма Y; Саадун, Иман; Де Леу, Нора Х (2010). «Вакансионное упорядочение и электронная структура γ-Fe 2 O 3 (маггемита): теоретическое исследование». Физический журнал: конденсированное вещество . 22 (25): 255401.arXiv : 1005.2370 . Бибкод : 2010JPCM...22y5401G . дои : 10.1088/0953-8984/22/25/255401 . ПМИД 21393797 . S2CID 778411 .
- ^ Литтер, Мичиган и Блеса, Массачусетс (1992). «Фоторастворение оксидов железа. IV. Сравнительное исследование фоторастворения гематита, магнетита и маггемита в средах ЭДТА». Может. Дж. Чем . 70 (9): 2502. дои : 10.1139/v92-316 .
- ^ Дронсковский, Р. (2010). «Маленькая история маггемита: классический функциональный материал». ХимИнформ . 32 (25): нет. дои : 10.1002/chin.200125209 .
- ^ Панкхерст, QA; Коннолли, Дж; Джонс, СК; Добсон, Дж (2003). «Применение магнитных наночастиц в биомедицине». Журнал физики D: Прикладная физика . 36 (13): 167 р. дои : 10.1088/0022-3727/36/13/201 . S2CID 51768859 .
- ^ «Исследование показало, что вдыхаемая металлическая пыль из трубок может попасть в кровоток» . Новости Би-би-си . 15 декабря 2022 г.
- ^ Шейх, штат Ха; Тунг, П.Ю.; Ринге, Э.; Харрисон, Р.Дж. (15 декабря 2022 г.). «Магнитное и микроскопическое исследование переносимых по воздуху наночастиц оксида железа в лондонском метро» . Научные отчеты . 12 (1): 20298. doi : 10.1038/s41598-022-24679-4 . ISSN 2045-2322 . ПМЦ 9755232 . ПМИД 36522360 .