มันคืออะไร

แมกนีไทต์เป็น ออกไซด์เหล็ก มีสูตร Fe₃O₄ ตกผลึกในโครงสร้าง อินเวอร์สสปินเนล กล่าวง่าย ๆ คือ อะตอมเหล็กครอบครองสองซับแลตทิซที่โมเมนต์แม่เหล็กไม่หักล้างกันอย่างสมบูรณ์—จึงเกิดการแม่เหล็กสุทธิที่แข็งแรง (เฟอร์ริแมกเนติก).

ชื่อ & ตำนาน

ชื่อมาจากคำโบราณ “magnetis lithos” (หินจากแมกเนเซีย ประเทศกรีซ) ตัวอย่างที่มีแม่เหล็กตามธรรมชาติเรียกว่า โลดสโตน และเป็นเข็มทิศแรกของมนุษยชาติ—หินที่ชี้ทางได้จริง.

แมกมาติค & คิวมูเลต

แมกนีไทต์ตกผลึกก่อนจาก แมกมามาฟิก–อินเทอร์มีเดียต ในการแทรกชั้นแบบเลเยอร์ มันสามารถรวมตัวเป็น แถบแมกนีไทต์–อิลเมไนต์ (ไททาโนแมกเนไทต์) บางครั้งก่อตัวเป็นชั้นเศรษฐกิจ.

เมแทมอร์ฟิก & สการ์น

ในระหว่างการเปลี่ยนแปลงเมแทมอร์ฟิกของคาร์บอเนตหรือชั้นดินเหนียวที่มีเหล็กสูง แมกนีไทต์ก่อตัวใน สการ์น ร่วมกับการ์เนต ไพรอกซีน อีพิโดต และแอมฟิโบล—มักเป็นเนื้อแร่ที่หนาแน่นและมีคุณภาพเหมืองแร่.

ชั้นเหล็กตะกอน

ใน ชั้นเหล็กแถบ (BIFs) แมกนีไทต์สลับชั้นกับฮีมาไทต์และเชิร์ต สร้างลายแถบแดงเทาที่มีชื่อเสียงซึ่งเป็นแหล่งเหล็กสำคัญของโลก.

ไฮโดรเทอร์มอล & การผุพัง

ของเหลวไฮโดรเทอร์มอลสามารถตกตะกอนแมกนีไทต์โดยตรง; ที่ผิวดิน แมกนีไทต์อาจถูกออกซิไดซ์บางส่วนเป็น แมกเฮไมต์ (γ‑Fe₂O₃) และต่อมาเป็น ฮีมาไทต์.

ภาพเล็ก ๆ จากชีวภาพ & จักรวาล

แบคทีเรียแม่เหล็ก เติบโตเป็นสายของแมกนีไทต์ขนาดนาโนเมตร (“แมกนีโตโซม”) เพื่อเดินทางตามสนามแม่เหล็กโลก แมกนีไทต์ยังพบใน อุกกาบาต บางชนิด โดยเฉพาะคาร์บอนเชียสคอนไดรต์.

เครื่องบันทึกมหาสมุทร

เม็ดไททาโนแมกเนไทต์ในบะซอลต์เย็นและ “ล็อก” ทิศทางของสนามแม่เหล็กโลก—ร่วมกันพิมพ์ลายทางลายม้าลายของ การกลับขั้วแม่เหล็ก บนพื้นทะเล.

ลักษณะทั่วไป

• สี: ดำเหล็กถึงเทาเหล็กกล้า.
• ความเงา: โลหะถึงกึ่งโลหะ; ด้านที่ผุกร่อนจะหมองคล้ำ
• ลักษณะ: แปดหน้าแหลมคม ออคตาฮีดรอน, โดเดคาฮีดรอน; เป็นเม็ดถึงก้อนใหญ่; ทรายแม่เหล็กในแหล่งสะสม
• เส้นขีด: ดำสนิท (วินิจฉัยได้ชัดเจน)

รายละเอียดผลึก

พื้นผิวอาจแสดง รอยเส้นสามเหลี่ยม หรือหลุมกัดกร่อน การแยกตัวของอิลเมไนต์อาจปรากฏเป็น แผ่นลายตะแกรง (ไททาโนแมกเนไทต์) ในส่วนที่ขัดเงา—เหมือนของโปรดสำหรับนักวิเคราะห์แร่

เคล็ดลับการแสดง: แม่เหล็กนีโอดิเมียมขนาดเล็กซ่อนอยู่ใต้ชั้นวางทำให้ทรายแม่เหล็กหลวม "ยืนขึ้น" เป็นลวดลายแหลมคม—เริ่มต้นบทสนทนาได้ทันที

เบาะแสจากเลนส์มือ

• สีดำโลหะ บางครั้งมีหน้าตาแปดหน้า.
• แผ่นรอยขีดให้เส้น สีดำ ทันที.
• น้ำหนักรู้สึกมากเกินขนาด (SG ~5.2).

ทดสอบแม่เหล็ก

แม้เศษเล็กๆ ก็โดดเข้าหาแม่เหล็ก ตัวอย่างบางชิ้น (lodestone) ดึงแม่เหล็กกลับ—พวกมันมีแม่เหล็กถาวร.

ชิ้นส่วนขัดเงา

ภายใต้แสงสะท้อน แมกนีไทต์สว่างและมีความเป็นไอโซโทรปิก; แผ่นเล็กๆ ของ ilmenite ที่แยกตัวออกมาอาจสร้างลวดลายตะแกรงละเอียด (titanomagnetite).

ฮีมาไทต์

อาจเป็นสีเทาเหล็กถึงดำ แต่ รอยขีดเป็นสีแดง แม่เหล็กอ่อนที่สุด ประกาย hematite แบบสเปคคิวลาร์; แมกนีไทต์มีลักษณะโลหะสม่ำเสมอกว่า.

อิลเมไนต์

ออกไซด์เหล็ก-ไทเทเนียม; แม่เหล็กอ่อนถึงไม่มีแม่เหล็ก มักแสดงสีคล้ำและความหนาแน่นต่ำกว่า รอยขีดสีดำแต่ความเงาน้อยกว่า.

โครไมต์

สปินเนลสีเข้ม มีความหนาแน่นสูง; แม่เหล็กอ่อนและรอยขีดสีน้ำตาล พบทั่วไปในอัลตร้ามาฟิก—บริบทช่วยได้.

Maghemite & martite

Maghemite (แมกนีไทต์ที่ถูกออกซิไดซ์) ยังคงเป็นสีดำแต่แม่เหล็กอาจลดลง; martite คือ hematite ที่เป็น pseudomorph หลังจากแมกนีไทต์—รูปร่างแปดหน้า, รอยขีดสีแดง.

ขี้เถ้าแม่เหล็ก

ผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมอาจมีคุณสมบัติแม่เหล็กและเป็นแก้วพร้อมโพรงอากาศ มองหาพื้นผิวฟองและลวดลายไหล (ไม่ธรรมชาติสำหรับผลึกแร่)

รายการตรวจสอบด่วน

• ดูดติดแม่เหล็กแรง
• รอยดำ (ทดสอบชี้ขาด)
• ผลึกรูปแปดหน้า หรือแร่เม็ดหนาแน่น

แหล่งเหล็กทั่วโลก

การผลิตเหล็กหลักมาจาก แร่เหล็กชั้น (Pilbara & Hamersley ของออสเตรเลีย, Carajás ของบราซิล, แอฟริกาใต้, ภูมิภาคทะเลสาบซูพีเรียของอเมริกาเหนือ) ที่แมกนีไทต์และฮีมาไทต์สลับกับเชิร์ต

แหล่งอื่นที่น่าสังเกต

• แหล่งแมกนีไทต์–อะพาไทต์ (IOA) (เช่น เขตคิรูนา, สวีเดน)
• สการ์น แมกนีไทต์ใกล้จุดสัมผัสหินปูน–แกรนิต
• ชั้นแทรกซ้อน ที่มีแถบไททาโนแมกนีไทต์
• ทรายแร่ (“ทรายดำ”) ริมชายหาดและแม่น้ำ

เหล็ก & อุตสาหกรรม

แร่เหล็กหลัก แมกนีไทต์บดละเอียดยังใช้เป็น สื่อหนาแน่น ในการเตรียมถ่านหินและเป็น เม็ดสีดำ (Fe₃O₄)

อิเล็กทรอนิกส์ & วัสดุ

นาโนพาร์ติเคิล Fe₃O₄ อยู่ใจกลางของ ferrofluids และ ferrites หลายชนิดที่ใช้ในแกนและแอปพลิเคชัน RF (มักร่วมกับไอออนโลหะอื่น ๆ)

ความทรงจำของโลก

เม็ดแมกนีไทต์ "บันทึก" ทิศทางและความแรงของสนามแม่เหล็กโลกในลาวาและตะกอนที่เย็นตัวลง—เป็นกุญแจสำคัญของ paleomagnetism และการสร้างแผนที่แผ่นเปลือกโลก

การจัดการในชีวิตประจำวัน

• ผิวโลหะแสดงรอยนิ้วมือ—เช็ดด้วยผ้านุ่มแห้ง
• เก็บแยกกันเพื่อหลีกเลี่ยงการขีดข่วนเพื่อนบ้านที่นุ่มกว่า (มันหนาแน่นและค่อนข้างขรุขระ)
• เก็บแม่เหล็กแรงๆ ให้ห่างจากบัตรแม่เหล็กและเข็มทิศ (เว้นแต่คุณจะทำการสาธิตโดยตั้งใจ!)

การทำความสะอาด

• ปัดฝุ่นด้วยแปรงนุ่ม; ผ้าชุบน้ำหมาดๆ ก็ใช้ได้—เช็ดให้แห้งทันที
• หลีกเลี่ยงกรด/สารฟอกขาว; ผิวที่ผุกร่อนอาจเปลี่ยนเป็นสีแดง (เกิดออกซิเดชัน) เมื่อถูกสารเคมีรุนแรง

การทดลองง่ายๆ

• การเต้นรำของทรายดำ: วางแม่เหล็กใต้จานทรายแมกนีไทต์บางๆ; ดูหนามแหลมเกิดขึ้นและเคลื่อนที่ตามแม่เหล็ก
• ทดสอบ lodestone: ดูว่าตัวอย่างของคุณสามารถ ยก คลิปหนีบกระดาษได้เองหรือไม่—ถ้าใช่ คุณมีชิ้นที่ถูกแม่เหล็กถาวรโดยธรรมชาติ
• เส้นรอย vs. สิ่งที่ดูคล้าย: เปรียบเทียบเส้นรอยสีดำของแมกนีไทต์กับสีแดงของฮีมาไทต์—มั่นใจในการระบุทันที