Magnetita

A magnetita (ou magnetite em português europeu) é o material magnético mais antigo conhecido pelos seres humanos. Ele é um mineral magnético formado pelos óxidos de ferro II e III (FeO.Fe₂O₃), cuja fórmula química é Fe₃O₄. A magnetita apresenta na sua composição, aproximadamente, 69% de FeO e 31% de Fe₂O₃ ou 72,4% de ferro e 26,7% de oxigênio. O mineral apresenta forma cristalina isométrica, geralmente na forma octaédrica. É um material de dureza 5,5 - 6,5, fortemente magnético, de cor alaranjada, de brilho metálico, com peso específico entre 5,158 e 5,180. É um mineral que se dissolve lentamente em ácido clorídrico.

A magnetita é a pedra-ímã mais magnética de todos os minerais da Terra, e a existência desta propriedade foi utilizada para a fabricação de bússolas.O nome magnetita vem da região onde a mesma era antigamente encontrada, que era a Magnésia (região da Grécia), e magnésia quer dizer "lugar das pedras mágicas", pois estas pedras "magicamente" atraiam-se.^{[carece de fontes?]}

É encontrada em formato de pequenos grãos, disseminada nas rochas ígneas e metamórficas.

Grandes depósitos de magnetita foram encontrados em Kiruna, região nordeste da Suécia, e nas Montanhas Adirondack, na região de Nova Iorque dos Estados Unidos. Também foram encontrados depósitos na Noruega, Alemanha, Itália, Suíça, África do Sul, Índia, México, e nos estados americanos de Nova Jérsei, Pennsylvania, Carolina do Norte, Virginia, New Mexico, Utah e Colorado.

É encontrada, algumas vezes, em grande quantidade nas areias de praia conhecidas como areia mineral, areia ferrosa ou areia preta. Este tipo de areia é encontrada em vários lugares, principalmente na Califórnia ( Estados Unidos ) e na costa oeste da Nova Zelândia. A magnetita é resultado de erosão do solo que os rios levam para o mar, concentrando-se nas praias pela ação das ondas e das correntes marítimas. A magnetita também é encontrada em meteoritos.

Em sítios arqueológicos é possível encontrar magnetitas que possuem sua gênese vinculada aos processos de oxiredução ocorridos em ambientes de fogueiras^[1].

Em Portugal ocorre em diversas jazidas de norte a sul, com destaque para as regiões do Marão e do Alentejo.

Cristais de magnetita são encontrados em certos tipos de bactérias (por exemplo, na Aquaspirillum magnetotacticum), em cérebros de abelhas, cupins, peixes, ursos, alguns pássaros (por exemplo, em pombos) e em seres humanos.^[2]

Acredita-se que estes cristais estão envolvidos no processo de magnetorrecepção (capacidade de perceber a polaridade ou a inclinação do campo magnético da Terra) e na navegação animal por orientação magnética.

O estudo de biomagnetismo começou com as descobertas do paleontologista Heinz Lowenstam na década de 1960.

Minerais de magnetita que contêm de 3,8% a 6,3% de manganês são denominados manganomagnetita, e quando está associada com o corindon é conhecida como esmeril. A magnetita, quando aquecida a uma temperatura superior a 550 °C, adquire a estrutura da hematita (Fe₂O₃).

A transição de Verwey ocorre quando a temperatura é reduzida abaixo de 125 kelvins, a magnetita muda de metal para isolador, seus átomos mudam para uma nova estrutura cristalina e suas cargas formam um padrão ordenado complicado. Essa transformação de fase extraordinariamente complexa, que foi descoberta na década de 1940 e é conhecida como transição de Verwey, foi a primeira transição metal-isolante já observada. Os pesquisadores, em 2020, descobriram impressões digitais das quase-partículas que conduzem a transição de Verwey em magnetita.^[3]

O mecanismo por trás da transição de Verwey mostra ondas anômalas congelando à temperatura de transição. São ondas feitas de elétrons que deslocam os átomos circundantes e se movem coletivamente como flutuações no espaço e no tempo. Nunca foram encontradas ondas congeladas na magnetita. Essas eram objetos que conspiravam para desencadear essa complexa transição de fase. Esses objetos que formam a ordem de carga de baixa temperatura na magnetita são "trimerons", blocos de construção de três átomos, deslizando para frente e para trás.^[4]

• Ferrita
• Hematita