Magnetite: differenze tra le versioni
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{{Minerale
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|classificazione = 4.BB.05<ref>{{cita web | url= https://www.mindat.org/strunz.php?a=4&b=B&c=B | titolo= Strunz-mindat (2025) Classification - With only medium-sized cations | accesso= 3 gennaio 2025 | lingua= en}}</ref>
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|sistema = [[Sistema cubico|cubico]]<ref name = "Peruzzo">{{cita libro|autore=Francesco Demartin|autore2=Matteo Boscardin|titolo=Come collezionare i minerali dalla A alla Z|anno=1988|editore=Alberto Peruzzo editore|città=Milano|volume=1|pp=234-236}}</ref><ref name = "Hoepli">{{cita libro|autore=E. Artini|titolo=I minerali|anno=1981|editore=Ulrico Hoepli editore|città=Milano|edizione=sesta edizione riveduta e ampliata|pp=534-535|ISBN=88-203-1266-2}}</ref>
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[[File:Magnetite with iron shavings.jpg|thumb|upright=1.1|Blocco di magnetite con limatura di ferro che vi aderisce seguendo la disposizione locale delle linee di forza del [[campo magnetico]] creato dal minerale]]
[[File:Magnetite-Chalcopyrite-Galena-244475.jpg|upright=1.1|thumb|Associazione di magnetite in cristalli ottaedrici e dodecaedrici, con [[calcopirite]] e [[galena]]]]
La '''magnetite''' (simbolo IMA: ''Mag''<ref>{{cita pubblicazione|autore=Laurence N. Warr|titolo=IMA–CNMNC approved mineral symbols|rivista=Mineralogical Magazine|volume=85|anno=2021|lingua=en|pp=291-320|doi=10.1180/mgm.2021.43|url=https://www.cambridge.org/core/services/aop-cambridge-core/content/view/62311F45ED37831D78603C6E6B25EE0A/S0026461X21000438a.pdf/imacnmnc-approved-mineral-symbols.pdf|accesso=9 luglio 2024}}</ref>) è il [[minerali ferrosi|minerale ferroso]] con il più alto contenuto di [[ferro]] (72,5%) utilizzabile industrialmente. È inoltre il [[minerale]] con le più intense proprietà [[magnetismo|magnetiche]] esistente in natura. Appartiene al [[supergruppo dello spinello]] e in particolare degli ossispinelli, nella cui famiglia occupa un posto nel [[sottogruppo dello spinello]]; la sua composizione chimica è {{chem|Fe|2+|Fe|3+|2|O|4}}.<ref name="Lista IMA">{{cita web | autore= Malcolm Back | etal= si | url= https://cnmnc.units.it/files/IMA_Master_List_(2024-11).pdf | titolo= The New IMA List of Minerals – A Work in Progress – Updated: November 2024 | editore= IMA/CNMNC, Marco Pasero | data= novembre 2024 | accesso= 2 gennaio 2025 | lingua= en}}</ref>
== Storia ==
Già nell'XI secolo a.C. i cinesi utilizzavano le proprietà magnetiche del minerale.
La magnetite è il più antico materiale magnetico conosciuto: era infatti già noto agli antichi [[Greci]] e prende appunto il nome dalla città di [[Magnesia ad Sipylum]]<ref name = "Peruzzo"/>, nei pressi del [[monte Sipilo]], dove si trovava in grandi quantità. Il termine "[[magnetismo]]" deriva quindi dal nome del minerale, non viceversa. La magnetite è un [[materiale ferromagnetico]]. In particolare, si tratta di un minerale con comportamento [[Ferrimagnetismo|ferrimagnetico]].
Lo scrittore romano [[Plinio il Vecchio]] menziona una pietra chiamata ''magnes'', che si dice prenda il nome da un pastore con lo stesso nome.<ref>{{cita libro|autore=Gaius Plinius Secundus|titolo=[[Naturalis historia]]}}</ref> Questo pastore trovò la pietra sul monte Ida quando i chiodi delle sue scarpe e la punta del suo bastone si conficcarono nel terreno. Plinio distingueva diversi tipi di magnes, ma soprattutto un "maschio" e una "femmina", di cui però solo il maschio aveva il potere di attrarre il ferro, e corrispondeva quindi alla magnetite vera e propria. Le magnes "femminili" erano probabilmente minerali di manganese, simili nell'aspetto al minerale "maschile", o un minerale di colore bianco, che in seguito fu chiamato [[Carbonato di magnesio|magnesite]] (MgCO<sub>3</sub>).
Più probabile, tuttavia, è l'interpretazione che il minerale abbia preso il nome dalla magnesia, un paesaggio della [[Tessaglia]] o la città di [[Magnesia al Meandro]].
== Classificazione ==
A causa della sua struttura cristallo-chimica, le [[Classificazione dei minerali|classificazioni minerali]] di [[Classificazione Strunz|Strunz]] e [[James Dwight Dana|Dana]] classificano la magnetite nella classe minerale degli ossidi e la divisione del rapporto quantitativo materiale metallo: ossigeno = 3 : 4. Nella [[Classificazione Nickel-Strunz#4.B Metallo:Ossigeno = 3:4 e simili|nuova classificazione dei minerali secondo Strunz]] (9ª edizione), i minerali di questa divisione sono ulteriormente ordinati in base alla dimensione dei [[cationi]] coinvolti, per cui lo ione ferro caricato positivamente è uno dei cationi di medie dimensioni.
La classificazione dei minerali di Dana, d'altra parte, ordina in base allo ione metallico (Fe) coinvolto e alla simmetria cristallina, in modo che la magnetite si trovi qui nel sottogruppo ferroso con il gruppo di punti comuni 4/m 3 2/m all'interno della divisione di "ossidi multipli con la formula generale (A<sup>+</sup>B<sup>2+</sup>)<sub>2</sub>X<sub>4</sub>, gruppo spinello".
==Forma in cui si presenta in natura==
Si presenta in cristalli neri, opachi, oppure in masse granulari o compatte. È presente in piccole quantità nel corpo umano, dove è localizzata tra il naso e gli occhi, all'interno dell'[[osso etmoide]]. La magnetite è facilmente riconoscibile all'interno di vecchi radiatori di riscaldamento (termosifoni) in ferro e ghisa ed è la responsabile del colore nero scuro dell'acqua che vi circola.
==Abito cristallino==
La [[struttura cristallina]] della magnetite (formula chimica Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>) può essere scritta come Fe<sup>3+</sup>[Fe<sup>3+</sup>Fe<sup>2+</sup>]O<sub>4</sub> secondo la formula generale per gli spinelli AB<sub>2</sub>O<sub>4</sub>. Il termine struttura a spinello ''inverso'' per la magnetite tiene conto del fatto che 1/3 degli ioni ferro (ioni Fe<sup>3+</sup>) sono tetraedrici e 2/3 degli ioni ferro (ioni Fe<sup>2+</sup> e Fe<sup>3+</sup> in un rapporto di 1:1) sono ottaedrici coordinati dall'ossigeno, che è appena inverso allo spinello normale. La simmetria della fase ad alta temperatura (T > 120 K) della magnetite è stata chiarita molto presto nel 1915<ref>{{cita pubblicazione | autore1= W. H. Bragg|autore2= F. R. S. Cavendish | titolo= The Structure of the Spinel Group of Crystals | rivista= The Philosophical Magazine | volume= 30 | numero= 176 | anno= 1915 |pp= 305-315 | doi= 10.1080/14786440808635400|lingua=en}}</ref>, ed è cubica. Per essere più precisi, si tratta del [[gruppo spaziale]] ''Fd{{overline|3}}m'' (gruppo spaziale n. 227) con una [[costante di reticolo]] a = 8.394 Å. Ciò si traduce in otto unità di formula per [[cella unitaria]] con un totale di 56 atomi.
L'esatto gruppo spaziale della fase a bassa temperatura (T < 120 K) non è stato chiaramente determinato fino al 1982 ed è ancora discusso in modo controverso. È stato solo attraverso un'analisi di [[Diffrazione neutronica|diffrazione di neutroni]] accuratamente eseguita su [[Monocristallo|monocristalli]] sintetici, che sono stati misurati con l'applicazione simultanea di pressione lungo la direzione [111] e il raffreddamento nel campo magnetico, che l'ordine cristallino al di sotto di T = 120 K ha potuto essere chiarito. Si tratta di una distorsione del gruppo spaziale [[Sistema monoclino|monoclino]] ''Cc'' (gruppo spaziale n. 9) con simmetria pseudo-[[Sistema ortorombico|ortorombica]] (''Pmca'' (n. 57, posizione 3); ac /√2 ⊗ ac /√ 2 ⊗ 2ac), dove ac corrisponde alla lunghezza di un asse della cella unitaria cubica indisturbata.
== Proprietà ==
La magnetite è altamente resistente agli acidi e agli alcali. La sua [[durezza]] [[Scala di Mohs|Mohs]] varia tra 5,5 e 6,5 e la sua densità tra 5,1 e 5,2 g/cm³, a seconda della sua purezza. Il colore del suo [[striscio]] è nero
=== Magnetismo ===
La magnetite è uno dei minerali [[Ferrimagnetismo|ferrimagnetici]] più forti. Quando la temperatura scende al di sotto della [[temperatura di Curie]] di 578 °C, la magnetizzazione è per lo più allineata nella direzione del campo magnetico terrestre, risultando in una polarizzazione magnetica residua dell'ordine di 500 n[[Tesla (unità di misura)|T]]. In questo modo, i cristalli di magnetite possono preservare la direzione del campo magnetico terrestre al momento della loro formazione. Lo studio della direzione di magnetizzazione delle rocce laviche ([[basalto]]) ha portato i geologi a credere che in un lontano passato la polarità magnetica della Terra dovesse effettivamente essersi invertita di tanto in tanto.
Le proprietà magnetiche della magnetite, che sono note e utilizzate da molto tempo, possono essere spiegate molto bene osservando la struttura cristallina locale. Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub> è un ferrimagnete, archetipo per le [[Ferrite (magnetismo)|ferriti]] degli spinelli. L'ordine magnetico nella magnetite può essere ben compreso nel contesto del modello di [[Louis Néel|Néel]] di due sottogriglie. Nel modello, si assume che l'interazione di scambio tra i siti ottaedrici e tetraedrici degli ioni di ferro coordinati con l'ossigeno sia fortemente negativa e che l'interazione di scambio tra gli ioni sugli stessi sottoreticoli sia anch'essa negativa, ma in quantità inferiore. Ne consegue che gli ioni dello stesso sottoreticolo assumerebbero una posizione di [[spin]] [[Antiferromagnetismo|antiferromagnetico]] l'uno rispetto all'altro se questa inclinazione non fosse contrastata da una più forte interazione di scambio tra gli ioni dei diversi sottoreticoli. La forza relativa dell'interazione di scambio tra gli ioni di diversi sottoreticoli è dovuta alle differenze nelle distanze tra gli ioni dello stesso sottoreticolo e gli ioni di sottoreticoli diversi. Questo ordinamento preferisce una disposizione antiparallela dei [[Momento magnetico|momenti magnetici]] dei sottoreticoli, di cui gli ioni del sottoreticolo hanno una disposizione parallela di spin l'uno all'altro. Nella magnetite, i momenti efficaci dei sottoreticoli A/B si accoppiano antiferromagneticamente tramite [[superscambio]]. Lo ione Fe<sup>2+</sup> ha lo spin S=2 (4μ<sub>B</sub>; μ<sub>B</sub> sta a indicare il [[magnetone di Bohr]].) e lo ione Fe<sup>3+</sup> lo spin S = 5/2 (5μ<sub>B</sub>), in modo che la disposizione antiparallela degli ioni Fe<sup>3+</sup> sul sottoreticolo A e degli ioni Fe<sup>2+/3+</sup> sul sottoreticolo B come spiegato sopra si traduce in un momento di saturazione effettivo di (5 - 5+4)µ<sub>B</sub> =4µ<sub>B</sub>. La [[temperatura di Néel]] o di Curie della magnetite è insolitamente alta ed è T<sub>N</sub> = 850 K.
=== Transizione di Verwey ===
Nella curva di [[Conduttività elettrica|conducibilità]] della magnetite, dove la conducibilità è tracciata sulla temperatura, la caratteristica più sorprendente è un brusco cambiamento di due ordini di grandezza a T=120K. La magnetite passa da un cattivo conduttore nella fase ad alta temperatura (circa 0,2 mΩm a T > 120 K) a un isolante nella fase a bassa temperatura (40 mΩm a T < 120 K). Questo comportamento fu sistematicamente studiato da [[Evert Verwey]] nel 1939 e fu pubblicata la prima spiegazione teorica dell'effetto.<ref>{{cita pubblicazione | autore= E. J. W. Verwey | titolo= Electronic Conduction of Magnetite (Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>) and its Transition Point at Low Temperatures | rivista= Nature | volume= 144 | data= agosto 1939 | pp= 327-328 | doi= 10.1038/144327b0|lingua=en}}</ref> In suo onore, questa transizione e tutte le transizioni fisicamente simili sono chiamate ''transizioni di Verwey''. Le prime indicazioni di una transizione di fase in un intervallo di temperatura intorno a 120 K sono state fornite dalle prime misurazioni della capacità termica su campioni prodotti sinteticamente.<ref>{{cita pubblicazione | autore= Russell W. Millar | titolo= The heat capacities at low temperatures of „Ferrous Oxide“ magnetite and cuprous and cupric oxides | rivista= Journal of the American Chemical Society | volume= 51 | numero= 1 | città= Washington | anno= 1929 | pp= 215-224| doi= 10.1021/ja01376a026|lingua=en}}</ref> La transizione di fase può essere caratterizzata come una transizione isolante-isolante.<ref>{{cita pubblicazione | autore1= D. Schrupp|autore2= M. Sing|autore3= M. Tsunekawa|autore4= H. Fujiwara|autore5= S. Kasai|autore6= A. Sekiyama|autore7= S. Suga|autore8= T. Muro|autore9= V. A. M. Brabers|autore10= R. Claessen | titolo= High-energy photoemission on Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>: Small polaron physics and the Verwey transition | rivista= epl, a letters journal exploring the frontiers of physics | volume= 70 | numero= 6 | anno= 2005 | pp= 789-795 | doi= 10.1209/epl/i2005-10045-y|lingua=en}}</ref>
=== Pseudosfaldatura ===
La magnetite non presenta [[sfaldatura]] ma in alcuni esemplari può accadere che si rompano in blocchetti di forma [[ottaedro|ottaedrica]]<ref name = "Hoepli"/> a causa del fenomeno della [[pseudosfaldatura]].
=== Proprietà chimico-fisiche ===
*È un buon conduttore di elettricità<ref name = "Peruzzo"/>
*Lentamente e difficilmente solubile in [[acido cloridrico]]<ref name = "Peruzzo"/><ref name = "Hoepli"/>
*[[Peso molecolare]]: 231,54 [[grammomolecola|gm]]<ref name = "webmin"/>
*Indice di [[fermione|fermioni]]: 0,01<ref name = "webmin"/>
*Indice di [[bosone (fisica)|bosoni]]: 0,99<ref name = "webmin"/>
*[[Fotoelettricità]]: 22,14 [[barn]]/elettroni<ref name = "webmin"/>
== Modifiche e varietà ==
La titanomagnetite (nota anche come magnetite titanifera<ref name="MindatTitanomagnetit" />) è il nome dato ai [[Soluzione solida|cristalli misti]] della serie magnetite (Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>) e [[ulvöspinello]] (Fe<sub>2</sub>TiO<sub>4</sub>). La formula del cristallo misto è generalmente definita come Fe<sup>2+</sup>(Fe<sup>3+</sup>,Ti)<sub>2</sub>O<sub>4</sub><ref name="MindatTitanomagnetit">{{cita web | url= https://www.mindat.org/min-3978.html | titolo= Titaniferous Magnetite | sito= mindat.org | editore= Hudson Institute of Mineralogy | accesso= 20 settembre 2019 | lingua= en}}</ref><ref>{{cita web|url=https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/MineralData?mineral=Titanomagnetit|titolo=Titanomagnetite (Titanomagnetit)|sito=mineralienatlas.de|accesso=7 marzo 2024|lingua=de}}</ref> (più precisamente anche con xFe<sub>2</sub>TiO<sub>4</sub>·(1-x)Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub><ref name="wissenschaft-online.de"/>). Questa serie di miscelazione è completa solo al di sopra di circa 600 °C. Quando le temperature scendono, i cristalli misti si disintegrano e si formano lamelle di segregazione di ulvöspinello e magnetite. La variante più comune di titanomagnetite è la cosiddetta ''TM60'' con un contenuto di ulvöspinello di circa il 60%.<ref name="wissenschaft-online.de">{{cita web | url= http://www.wissenschaft-online.de/abo/lexikon/geo/16695 | titolo= Lexikon der Geowissenschaften – Titanomagnetit| sito= wissenschaft-online.de | data= 4 dicembre 2014| accesso= 20 settembre 2019|lingua=de}}</ref>
La tinomagnetite è di grande importanza nello studio del [[paleomagnetismo]], in quanto diventano ferromagnetiche quando vengono raffreddate al di sotto delle rispettive temperatura di Curie e quindi si allineano permanentemente con il campo magnetico terrestre nella roccia circostante. Ad esempio, nei basalti su entrambi i lati della [[dorsale di Juan de Fuca]], non solo è stato possibile determinare l'età crescente della roccia in generale in funzione della sua distanza dalla cresta, ma anche la polarità del campo magnetico terrestre sulla base della titanomagnetite che contenevano.<ref>{{cita libro |autore=Victor Vacquier | titolo= Geomagnetism in Marine Geology | editore= Elsevier Science Ltd | data= settembre 1972 | p= 40 | ISBN= 978-0-444-41001-6|lingua=en}}</ref><ref>{{cita libro| autore1= Helmut Schröcke|autore2=Karl-Ludwig Weiner | titolo= Mineralogie. Ein Lehrbuch auf systematischer Grundlage | editore= de Gruyter | città= Berlino | anno= 1981 | ISBN= 3-11-006823-0 | p= 363|lingua=de}}</ref>
== Origine e giacitura ==
=== Formazione naturale ===
La magnetite può formarsi nelle [[Roccia magmatica|magmatiti]], nelle [[Roccia metamorfica|metamorfiti]] e nelle [[Roccia sedimentaria|sedimentiti]] (come nelle rocce delle sequenze ofiolitiche).<ref>{{cita libro |autore1=Paul Ramdohr|autore2= Hugo Strunz |titolo=Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie |edizione=16 |editore=Enke |città=Stoccarda |anno=1978 |ISBN=3-432-82986-8 |pp=503-505|lingua=de}}</ref> Nelle magmatiti mafiche come i basalti (soprattutto quelle appartenenti alle serie tholeiitiche) o i [[Gabbro|gabbri]], ad esempio, è spesso un importante componente secondario che spesso cristallizza precocemente e quindi forma cristalli ben definiti. Tuttavia, può anche formare [[Dendrite (geologia)|dendriti]] in rocce rapidamente solidificate (limburgiti). Inoltre, può essere trovato facilmente in numerose altre rocce vulcaniche e [[Roccia plutonica|plutoniche]].
Di particolare rilievo sono principalmente le rocce di magmatite e [[apatite]], che sono importanti depositi commerciali (ad esempio [[Kiruna]] nel nord della [[Svezia]]) e si pensa siano di origine magmatica liquida: la differenziazione magmatica ha portato a una fusione parziale che ha il carattere dell'ossido, cioè non contiene praticamente componenti di silicati. A Kiruna, questa fusione parziale ha formato un corpo intrusivo; tuttavia, sono note anche colate laviche da tali rocce (ad esempio a El Laco in [[Cile]]).<ref>{{cita libro |autore=Walter Pohl |titolo=Mineralische und Energie-Rohstoffe |edizione=5 |editore=Schweizerbart |città=Stoccarda |anno=2005 |ISBN=3-510-65212-6 |pp=12-13|lingua=de}}</ref>
In combinazione con l'attività vulcanica, la magnetite può anche essere formata dalla [[pneumatolisi]], quando i gas vulcanici contenenti ferro (che trasportano composti di ferro volatili come il [[cloruro ferrico]]) possono reagire con le rocce carbonatiche ospiti. Questo meccanismo può essere utilizzato anche per formare depositi ([[Skarn#Depositi minerari associati agli skarn|depositi di minerale di Skarn]]) con magnetite.
Nelle [[Roccia metamorfica|rocce metamorfiche]], la magnetite è un minerale comune che può essere formato da numerosi minerali precursori contenenti ferro, specialmente in condizioni di [[Metamorfismo#Metamorfismo di contatto|metamorfismo di contatto]]. Un esempio di metamorfiti, spesso ad alto contenuto di magnetite, sono le rocce smerigliose formate dalle [[Bauxite|bauxiti]]. Esempi di rocce di magnetite metamorfiche a livello regionale sono le pietre di ferro a bande di quarzo,<ref name="Handbookofmineralogy"/> che sono anche importanti come depositi di ferro.
I processi di alterazione idrotermale possono anche formare magnetite dal contenuto di ferro di vari minerali precursori. Un esempio ben noto è il contenuto di magnetite nelle [[Serpentinite|serpentiniti]], che è spesso così alto che la roccia è visibilmente attratta da un magnete.
Poiché la magnetite è altamente resistente agli agenti atmosferici, può essere trovata in modo accessibile in numerose [[Roccia sedimentaria clastica|rocce sedimentarie clastiche]]. Anche in questo caso, a volte, viene arricchito a concentrazioni commercialmente rilevanti (sabbie di magnetite). Molto raramente, si verifica anche come formazione minerale primaria nei sedimenti, come nelle Minette di Lorena.
A seconda delle condizioni di formazione, la magnetite si presenta in [[paragenesi]] con altri minerali, tra cui [[cromite]], [[ilmenite]], ulvöspinello, [[rutilo]] e apatiti nelle [[Roccia ignea|rocce ignee]]; con [[pirrotite]], [[pirite]], [[calcopirite]], [[pentlandite]], [[sfalerite]], ematite in [[Roccia idrotermale|rocce idrotermali]] o metamorfiche e con ematite e [[quarzo]] in rocce sedimentarie.<ref name="Handbookofmineralogy">
{{cita pubblicazione | autore1= John W. Anthony|autore2= Richard A. Bideaux|autore3= Kenneth W. Bladh|autore4= Monte C. Nichols | titolo= Magnetite | opera= Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America | anno= 2001 | url=https://www.handbookofmineralogy.org/pdfs/magnetite.pdf |accesso= 20 settembre 2019|lingua=en}}</ref>
La magnetite è anche un prodotto secondario della trasformazione dei silicati di magnesio e di ferro.
I principali Paesi produttori sono Russia, Brasile, Liberia, Mauritania, Norvegia, Svezia. Giacimenti italiani si trovano in Piemonte, Valle d'Aosta, Sardegna, nell'isola d'Elba e in Sicilia.
=== Produzione sintetica ===
Per la produzione di magnetite monocristallina, un metodo utilizzato per la prima volta da V.A.M. Brabers<ref>{{cita pubblicazione |autore=V. A. M. Brabers |titolo=The preparation of tetragonal single crystals in the Mn<sub>x</sub>Fe<sub>3-x</sub>O<sub>4</sub> system | rivista= Journal of crystal growth | volume= 8 | numero= 1 | città= Amsterdam | data= gennaio 1971 | pp= 26-28 |doi= 10.1016/0022-0248(71)90017-0|lingua=en}}</ref> si è dimostrato il più adatto. In questo processo, i cristalli vengono disegnati in un forno a specchio con l'aiuto del processo di fusione a zone. Riscaldando una barra di α-Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> con una purezza del 99,9% in un forno a specchio, si ottiene una zona di fusione verticale tra il materiale e il cristallo, che è trattenuta esclusivamente dalla tensione superficiale, che impedisce la contaminazione ad esempio da parte del materiale del crogiolo. I cristalli risultanti, che sono lunghi tra i 2 e i 5 centimetri e hanno un diametro di circa 5 mm, vengono cotti nuovamente in un forno a specchio per 70 ore a 1130 °C in un'atmosfera di CO<sub>2</sub> e H<sub>2</sub> al fine di limare i difetti di costruzione del reticolo e regolare la corretta stechiometria per la magnetite. L'orientamento dei cristalli lungo l'asse dell'asta corrisponde approssimativamente alle direzioni [100], [111] e [110]. I cristalli sono caratterizzati dalla loro eccellente qualità, misurata dalla caratteristica della temperatura di transizione e dalla nitidezza della transizione espressa nella linea della curva di conducibilità.
== Utilizzo ==
=== Come materia prima ===
Con un contenuto di ferro del 72%, la magnetite è uno dei minerali di ferro più importanti, insieme all'ematite (70%).<ref>{{cita web | autore= David Barthelmy | url= http://webmineral.com/chem/Chem-Fe.shtml | titolo= Mineral Species sorted by the element Fe (Iron) | sito= webmineral.com | accesso=20 settembre 2019 |lingua= en}}</ref>
La magnetite funge da importante materia prima per la produzione di [[ferrofluido]]. Nella prima fase vengono prodotte [[Nanoparticella|nanoparticelle]] di magnetite (dell'ordine di circa 10 nm), che vengono poi [[Sospensione colloidale|sospese colloidalmente]] in un liquido vettore. Per prevenire l'agglomerazione dei cristalli, alle nanoparticelle vengono aggiunti tensioattivi a catena lunga, come l'[[acido oleico]], che si raggruppano attorno alle particelle di magnetite e impediscono la risedimentazione. In questo modo, il liquido così ottenuto conserva la proprietà della magnetite di reagire ai campi magnetici.
=== Come materiale da costruzione ===
La magnetite viene utilizzata nell'industria edile come aggregato a grana naturale con un'elevata densità apparente (da 4,65 a 4,80 kg/dm<sup>3</sup>) per mattoni di arenaria calcarea e calcestruzzo pesante e per la [[radioprotezione]] strutturale.
=== Come pigmento ===
Grazie alle sue eccellenti proprietà magnetiche, la magnetite viene utilizzata come pigmento magnetico per l'archiviazione dei dati ed è ancora oggi utilizzata nella costruzione di [[Bussola|bussole]]. La magnetite sintetica a grana fine è usata come pigmento, ad esempio per le vernici, con il nome di Iron Oxide Black (Pigment Black 11).
=== Nell'elettronica dei semiconduttori ===
A causa della polarizzazione di spin del 100%<ref>{{cita pubblicazione | autore1= Akira Yanase|autore2= Kiiti Siratori | titolo= Band Structure in the High Temperature Phase of Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub> | rivista= Journal of the Physical Society of Japan | volume= 53 | numero= 1 | anno= 1984 | pp= 312-317 | doi= 10.1143/JPSJ.53.312|lingua=en}}</ref> dei portatori di carica prevista dalla teoria, la magnetite è anche considerata un candidato caldo per le valvole di spin nell'[[Magnetoresistive Random Access Memory|elettronica di spin]].<ref>{{cita pubblicazione | autore1= A. M. Haghiri-Gosnet|autore2= T. Arnal|autore3= R. Soulimane|autore4= M. Koubaa|autore5= J. P. Renard | titolo= Spintronics, perspectives for the half-metallic oxides | rivista= Physica status solidi. A: Applications and materials science | volume= 201 | numero= 7 | città= Berlin | anno= 2004 |pp= 1392-1397 | doi= 10.1002/pssa.200304403|lingua=en}}</ref>
=== Negli esseri viventi ===
Varie specie animali dipendono dalla magnetite per orientarsi nel [[Campo geomagnetico|campo magnetico terrestre]]. Questi includono api e molluschi. Particolarmente degni di nota sono i piccioni domestici, che possono determinare l'intensità del campo magnetico terrestre incorporando piccoli grani di magnetite a [[Dominio di Weiss|dominio]] singolo nei loro becchi e quindi orientarsi.<ref>{{cita pubblicazione | autore= Michael Winklhofer | titolo= Vom magnetischen Bakterium zur Brieftaube | rivista= Physik Unserer Zeit | volume= 35 | numero= 3 | anno= 2004 | pp= 120-127 | doi= 10.1002/piuz.200401039 | url= http://www.ak-tremel.chemie.uni-mainz.de/ChiuZ/Geo-Biomagnetismus%20PHIUZ%202004.pdf | accesso= 20 settembre 2019 | lingua= de | dataarchivio= 31 dicembre 2017 | urlarchivio= https://web.archive.org/web/20171231051706/http://www.ak-tremel.chemie.uni-mainz.de/ChiuZ/Geo-Biomagnetismus%20PHIUZ%202004.pdf | urlmorto= sì }}</ref>
La lingua raspa delle [[Polyplacophora|lumache coleottere]] è parzialmente costellata di denti fatti di cristalli di magnetite. Gli animali sono così in grado di pascolare sulla crescita del substrato. Di conseguenza, hanno un effetto abrasivo sulle superfici rocciose.<ref>{{cita pubblicazione | autore1= Michaela Falkenroth|autore2= Miklos Kázmér|autore3= Silja Adolphs|autore4= Mirjam Cahnbley|autore5= Hassan Bagci|autore6= Gösta Hoffmann | titolo= Biological Indicators Reveal Small-Scale Sea-Level Variability During MIS 5e (Sur, Sultanate of Oman) | rivista= Open Quaternary | volume=6 | numero= 1 | anno= 2020 | pp= 1-20 | doi= 10.5334/oq.72 | url= https://pdfs.semanticscholar.org/88a5/4ac56427fd402b4b97b052aa3ccc9c9564f8.pdf |accesso=26 gennaio 2020|lingua=en}}</ref>
Alcuni batteri, i cosiddetti batteri magnetotattici, come il ''Magnetobacterium bavaricum'', il ''Magnetospirillum gryphiswaldense'' o il ''Magnetospirillum magnetotacticum'', formano singoli cristalli di magnetite da 40 a 100 nm all'interno delle loro cellule, che sono circondati da una membrana. Queste particelle sono chiamate magnetosomi e sono disposte sotto forma di catene lineari. In una certa misura, le catene agiscono come aghi della bussola e consentono ai batteri di nuotare in linea retta lungo le linee del campo magnetico terrestre.<ref>{{cita pubblicazione | autore1= Joseph L. Kirschvink|autore2= Barbara J. Woodford | titolo= Magnetite biomineralization in the human brain | rivista=PubMed | pp= 7683-7687| data=15 agosto 1992|doi=10.1073/pnas.89.16.7683|lingua=en}}</ref><ref name="KirschvinkWoodford-1991">{{cita conferenza | autore1= Joseph L. Kirschvink|autore2= Barbara J. Woodford | titolo= Superparamagnetism in the human brain | conferenza= Thirteenth Annual Meeting of the Bioelectromagnetics Society | anno= 1991|lingua=en}}</ref>
La maggior parte delle regioni del cervello umano contiene anche circa cinque milioni di cristalli di magnetite per grammo, e le [[meningi]], più precisamente le meningi esterne e interne (dura e pia), contengono più di 100 milioni di cristalli di magnetite con una dimensione di circa 50 nm.
=== Nella terapia del cancro ===
La magnetite, insieme ad altre particelle di ossido di ferro, [[rame]] e [[oro]],<ref>{{cita web | autore= Eva Richter-Kuhlmann | url= https://www.aerzteblatt.de/archiv/62860/Hoffnungsvolle-Einsatzgebiete-der-Nanomedizin | titolo= Hoffnungsvolle Einsatzgebiete der Nanomedizin | sito= aerzteblatt.de | anno= 2008 | accesso= 26 gennaio 2022}}</ref> può essere utilizzata per supportare il trattamento del cancro. A tale scopo, le nanoparticelle di magnetite vengono modificate in modo tale da essere disperse in sospensione nel corpo e assorbite preferenzialmente dalle cellule tumorali. Questo porta all'arricchimento delle particelle nelle aree interessate. Un campo magnetico esterno fa vibrare le particelle. Il calore che ne deriva produce una febbre artificiale (la cosiddetta [[ipertermia]]), che rende la cellula in questione più suscettibile a ulteriori trattamenti.<ref name="JordanThiesen">{{cita libro | autore1= Andreas Jordan|autore2= Burghard Thiesen | titolo= Thermotherapie mit magnetischen Nanopartikeln (Nano-Krebs-Therapie) | editore= Herder | città=Friburgo | data= settembre 2011 | lingua= de | ISBN= 978-3-451-30383-8 | pp= 308-325}}</ref>
==Reazione di Schikorr==
{{Vedi anche|Reazione di Schikorr}}
L'[[idrossido ferroso]] (in ambiente anaerobico) può convertirsi chimicamente in magnetite tramite un processo chiamato ''reazione di Schikorr'':
<chem>3Fe(OH)2 \,+\, H2O \to Fe3O4 \,+\, 3H2O \,+\, H2 \uparrow</chem>
Dal punto di vista chimico-molecolare il composto Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub> è costituito da [[ossido ferroso]] e [[ossido ferrico]]: Fe<sup>2+</sup>(Fe<sup>3+</sup>O<sub>2</sub>)<sub>2</sub><ref>[https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/16211978 Iron oxide black]</ref>, un composto conosciuto anche col nome di [[ossido ferroso-ferrico]].
La formazione di magnetite viene indotta nei generatori di vapore con additivi alcalinizzanti e mantenendo il [[pH]] dell'acqua di caldaia sopra un certo valore.
==Note==
<references/>
==Voci correlate==
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*[[Magnete]]
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==Altri progetti==
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==Collegamenti esterni==
*{{Collegamenti esterni}}
*{{cita web|url=http://webmineral.com/data/Magnetite.shtml|titolo=Magnetite Mineral Data|lingua=en}}
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