Hematit
Hematit, Fe2O3 formülüne sahip yaygın bir demir oksittir ve kayalarda ve topraklarda yaygındır.[1] Kan taşı olarak da bilinen hematitin en yaygın renkleri kırmızı ve kahverengidir.Hidrotermal damarlarda ve magmatik kayalarda aksesuar minerali olarak bulunabilir. Volkanik kayalarda, birçok metamorfik kayada, kontakt metamorfik yataklarda, birincil veya ikincil olarak sedimanter kayalarda yaygın olarak oluşabilir.[2] Ayrıca siyahtan griye, sarıdan kahverengine kadar içerdiği diğer kayaçlardan ötürü farklı renkler de bulunur. Pigment olarak da kullanılan hematit, çelik üretiminde kullanılan temel mineraldir. Ana demir cevheri olarak çıkarılır. Çeşitleri arasında böbrek cevheri, martit (manyetit sonrası psödomorflar), demir gülü ve spekülarit (speküler Hematit) bulunur. Bu formlar değişmekle birlikte, hepsinin pas kırmızısı bir çizgisi vardır. Hematit saf demirden daha serttir, ancak çok daha kırılgandır. Maghemite, Hematit ve manyetite bağlı bir oksit mineralidir.
Bantlı demir oluşumlarında büyük Hematit birikintileri bulunur.Mineral sudan çökelebilir ve bir gölün veya diğer duran suyun altındaki katmanlar halinde toplayabilir.Kil büyüklüğündeki Hematit kristalleri, topraktaki ayrışma işlemlerinin oluşturduğu ikincil bir mineral olarak da ortaya çıkabilir ve goetit gibi diğer demir oksitler veya oksihidroksitler ile birlikte, birçok tropik, eski veya çok yıpranmış toprakların kırmızı renginden sorumludur.Volkanik kayalarda, birçok metamorfik kayada, kontakt metamorfik yataklarda, birincil veya ikincil olarak sedimanter kayalarda yaygın olarak oluşabilir.[3] BET analizlerinde siderit, hematit ve manyetit numunelerinin yüzey alanları sırasıyla 65.55, 59.06, 28.69 m²/g olarak bulunmuştur. Ayrıca, tüm numunelerin SEM görüntülerinden anlaşılacağı üzere; genel bir homojen görüntü sergilediği ve numunelerin partüküllerinde çok fazla bir aglemerasyonun olmadığı anlaşılmaktadır.[3]
Kullanım tarihçesi
Hematit, bazı Hematit çeşitlerinde bulunan kırmızı renklenme nedeniyle Yunanca kan αμμα (haima) kelimesinden türetilmiştir.[1] Hematit rengi bir pigment olarak kullanmak için kendini ödünç verir. Taşın İngilizce adı Latince lapis haematites C'den alınan Fransız hématite pierre'den türetilmiştir.Hardal, değişen miktarlarda Hematit ile %20 ile %70 arasında değişen bir kildir. Kırmızı hardal suyu hidratsız Hematit içerirken, sarı hardal suyu hidratlı Hematit (Fe2O3 · H2O) içerir.[4] Hardal asıl kullanım amacı kalıcı bir renk ile renklendirme içindir.[4]
Bu mineralin kırmızı tebeşir yazımı, insan tarihinin en erken dönemlerinden biriydi. Toz mineral ilk olarak 164.000 yıl önce Pinnacle-Point man tarafından, muhtemelen sosyal amaçlar için kullanıldı.[5] .Hematit kalıntıları da 80.000 yıl önceki mezarlarda bulunur. Polonya'da rydno yakınlarında ve Macaristan'da yaşayan Kırmızı tebeşir madenleri, Yukarı Ren'deki doğrusal çömlek kültürüne ait olan M. Ö. 5000'den yılından itibaren olduğu belirlenmiştir.[6]
Tarih öncesi çağlarda ilk kullanımı 164.000 yıl öncey Pinnacle-Point adamı tarafından yapıldı Toz şeklindeki mineral, Güney Afrika'da bulunan Pinnacle Point mağarasında sosyal farklılaşma için kullanmıştı.[7] Hematit artıkları, takriben MÖ 80000 yılına ait mezarlarda bulunmaktadır. Polonya'da bulunan Rydno ve Macaristan'daki Lovas yakınlarında paleolitik hematit çukurları bilinmektedir (MÖ 60000).
Avrupa'da bilinen en eski yer altı maden ocakları Taşoz adasındaki Tzines ve Vaftochili' dedirler (MÖ 20000 ila MÖ 15000). Almanya'da buna benzer kapsamda tarih öncesi çağa ait madencilik izlerine Bad Sulzburg ve Münster vadîsinde (Kara Orman) rastlanır (MÖ 5000'de orada bulunulmuş Band seramik kültürü). Doğal hematit, manyetit ve siderit örnekleri Karakaya Mineral A.Ş. (Türkiye)'den alındı. Kullanılan Asit Mavisi 185 boyar
maddesi Alvan Sabet A.Ş. (İran)'dan temin edildi. Geri kalan kimyasallar analitik saflıkta olup Alman Merck Firmasından temin edildi. Ayrıca yapılan tüm deneylerde damıtılmış su kullanıldı.[3]
Manyetizma
Hematitin manyetik yapısı, 1950'lerde yaklaşık 1.000 K (730 °C) Curie sıcaklığına sahip ferromanyetik olduğu, ancak son derece küçük bir manyetik momentle (0.002 µB) ortaya çıktığı için önemli bir tartışma ve tartışma konusuydu. Manyetizma, manyetik alan tarafından oluşturulan fiziksel bir olgudur. Elektrik akımı ya da temel bir parçacık herhangi bir manyetik alan yaratabilir. Bu manyetik alan aynı zamanda diğer akımları ve manyetik momentleri de etkiler. Manyetik alan her maddeyi belli bir ölçüde etkiler. Kalıcı mıknatıslar üzerindeki etkisi en çok bilinen bir durumdur. Kalıcı mıknatıslar ferromanyetizmadan dolayı kalıcı manyetik momente sahiptir. Ferromanyetizma kelimesinde yer alan “ferro” ön eki demir elementinin isminden türetilmiştir.[8] Bir maddenin manyetik durumu sıcaklık, basınç, uygulanan manyetik alan gibi faktörlere bağlı olarak değişir. Bu değişkenler değiştiğinde, bir madde birden fazla manyetizma özelliği sergileyebilir. Net manyetik momenti olmayan bir faza yaklaşık 260 K (-13 °C) sıcaklıkta bir düşüş ile farklı geçişler olur.O anki pozisyonun 260 K (-13 °C) sıcaklıkta bir azalma ile kaybolması, anların C ekseni boyunca hizalanmasına neden olan anizotropideki bir değişiklikten kaynaklanır. Bu yapılandırmada, hareket eğimi enerjiyi azaltmaz.Sistemin esas olarak antiferromanyetik olduğu, ancak katyon alanlarının düşük simetrisinin, spin–yörünge kuplajının, C eksenine dik düzlemde olduklarında anların bükülmesine neden olmasına izin verdiği gösterilmiştir.[9][10] Dökme hematitin manyetik özellikleri nano ölçekli muadillerinden farklıdır. Örneğin, hematitin Morin geçiş sıcaklığı parçacık boyutunda bir azalma ile azalır.Bu geçişin bastırılması Hematit nanopartiküllerinde gözlenmiştir ve kristaller kafesindeki safsızlıkların, su moleküllerinin ve kusurların varlığına değinilmiştir.Hematit, mineralin manyetik ve kristal kimyasal özelliklerini etkileyen çeşitli su, hidroksil grupları ve boşluk ikamelerine sahip karmaşık bir katı çözelti oksihidroksit sisteminin bir parçasıdır.[11] Diğer iki uç üyeye protohematit ve hidrohematit denir.
Hematit için geliştirilmiş manyetik zorlamalar, çözeltiden hazırlanan iki hatlı bir ferrihidrit prekürsörünün kuru ısıtılmasıyla elde edilmiştir. Hematit, 289 ila 5,027 oersteds (23-400 kA/m) arasında değişen sıcaklığa bağlı manyetik gidergenlik değerleri sergilemektedir.Bu yüksek koersivite değerlerinin kökeni, artan sıcaklığında farklı parçacık ve kristalit boyutu büyüme oranları ile indüklenen(reteç kullanılmadan mıknatıs veya magnetik alan kullanılarak elde edilen akım) alt parçacık yapısının bir sonucu olarak yorumlanmıştır.Büyüme oranlarındaki bu farklılıklar, nano ölçekte bir alt parçacık yapısının ilerici bir gelişimine çevrilir. Bununla birlikte, daha düşük sıcaklıklarda (350-600 °C), tek parçacıklar kristalleşir; daha yüksek sıcaklıklarda (600-1000 °C), bir altpartikül yapısına sahip kristal agregaların büyümesi tercih edilir. Siderit doğal mineralinin % 74.46 lık giderimle en yüksek performansı gösterdiği, hematit ve manyetit doğal mineralleri için giderim etkinliklerinin sırasıyla % 41.03 ve % 34.34 olarak gerçekleştiği anlaşılmaktadır.[12] Kullanılan doğal minerallerden siderit, hematit ve manyetitin hem adsorpsiyon hem de Fenton ve foto-Fenton proseslerinde boyar maddelerin sulu çözeltilerden gideriminde umut verici bir katalizör olarak kullanabileceği söylenebilir.[13]
Maden Atık
Demir madenlerinin atıklarında Hematit bulunur. Yakın zamanda geliştirilen bir süreç olan manyetasyon döneminde minnesota'nın engin Mesabi menzili demir bölgesindeki eski maden atıklarından Hematit toplamak için mıknatıslar kullanır.[14] Falu kırmızı geleneksel İsveç ev boyalarda kullanılan bir pigmenttir. Başlangıçta, bu Falu madeninin atık yapılmıştı.[15]
Mars
Hematitin spektral imzası, NASA Mars Global Surveyor'daki Kızılötesi spektrometre tarafından Mars gezegeninde[16] 2001 Mars Odyssey Mars etrafında yörüngede uzay aracı görüldü. Mineral iki bölgede bolca görüldü. Terra Meridiani 0 ° boylam Mars ekvator sitesi ve Aram kaos yakın site Valles Marineris gibi diğer bazı siteler de Aureum Chaos gibi Hematit gösterdi.[17] Karasal hematit tipik olarak sulu ortamlarda veya sulu değişiklik ile oluşturulan bir mineral olduğu için, bu tespit, iki ikinci yeterince bilimsel olarak ilginç Mars Keşif Rovers belirlenmiş Terra Meridiani bölgesinde bir siteye gönderilmiştir Meridiani Planum . In-situ tarafından araştırmalar Fırsat rover küçük şeklinde çok onun hematit önemli miktarda gösterdi kürelerin gayri bilim ekibi tarafından "yaban mersini" olarak seçilmiştir.Analiz Bu bilyalar görünüşte olduğunu gösterir konkresyonlar bir su çözeltisinden oluşan. "Mars'ta hematit kuruldu sadece nasıl bilmemiz, geçmiş ortamını karakterize ve bu ortam yaşam için elverişli olup olmadığını belirlemek yardımcı olacaktır".
Takı
Takı Hematit popülerliği nedeniyle yas takı kullanımı, Viktorya döneminde İngiltere'de yükseldi.[18][19] Yaldızda bazı Hematit veya demir oksit bakımından zengin kil türleri, özellikle Ermeni bole kullanılmıştır. Hematit, gravür oyulmuş mücevherlerin yaratılmasında olduğu gibi sanatta da kullanılır. Hematit manyetik Hematit olarak satılan sentetik bir malzemedir. Demirtaşı oluşan demir minarelleri oksit, limonit, hematit ve manyetit şeklinde oluşabilir.[20] Hidrotermal damarlarda ve magmatik kayalarda aksesuar minerali olarak bulunabilir.[21]
| Kategori | OKSİT MİNERAL |
|---|---|
| Formül | iron(III) oxide, Fe2O3, α-Fe2O3 |
| Kristal Sistem | Trigonal |
| Kristal Biçimi | Genellikle ince ya da kalın levhamsı kristaller, rombohedral, piramidal ve nadiren de prizmatikdir. |
| İkizlenme | Penetrasyon ikizi tipikdir. |
| Sertlik | 5-6 |
| Özgül Ağırlık | 5,26 |
| Renk ve Şeffaflık | Çelik grisi-siyah, opak |
| Parlaklık | Metalik |
| Ayırıcı Özellik | Kırmızı çizgi rengi ve sertliği, kristal şekli ayırıcı özellikleridir. |
Galeri
Nadir pseudo-scalenohedral kristal alışkanlığı
Hematit Oyma 5 cm (2 in) uzunluk
Brezilya'dan paralel büyüme, ayna parlak, metalik-gri Hematit bıçakları kümesi
Wyoming'de bantlı demir oluşumundan kırmızı Hematit
Platy Hematit merkezinden yayılan rutilin altın asiküler kristalleri
Üç gemmy kuvars kristalleri içeren parlak pas-kırmızı inklüzyonlar Hematit, bir alanda sparkly siyah speküler Hematit
Cypro-Minoan silindir contası (solda) hematitten yapılmış, karşılık gelen izlenim (sağda), yaklaşık olarak M. Ö. 14. yüzyıl
Hematit, varyant spekülarit (speküler Hematit), ince taneli gösterilmiştir
Kırmızı Çizgi oluşumunda Hematite Sardinya'dan
Hematit oluşumları
Hematit Taş Çakıl Oluşumları
Hematit
Hematit Irak Oluşumu
Hematit Oluşumu
Hematit Oluşumları
Kaynakça
- ^ a b Cornell, Rochelle M.; Schwertmann, Udo (1996). The Iron Oxides. Germany: Wiley. pp. 4, 26. ISBN 9783527285761. LCCN 96031931. Retrieved December 22, 2018.
- ^ "Hematit". 22 Mayıs 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi.
- ^ a b c "Hematit". 22 Mayıs 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi.
- ^ a b "Ochre". Industrial Minerals. Minerals Zone. Archived from the original on November 15, 2016. Retrieved December 22, 2018.
- ^ "Researchers find earliest evidence for modern human behavior in South Africa" (Press release). AAAS. ASU News. October 17, 2007. Retrieved December 22, 2018.
- ^ Levato, Chiara (2016). "Iron Oxides Prehistoric Mines: A European Overview" (PDF). Anthropologica et Præhistorica. 126: 9–23. Retrieved December 22, 2018.
- ^ "↑ Researchers find earliest evidence for modern human behavior in South Africa". 6 Temmuz 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Ocak 2009.
- ^ "manyetizma". 15 Aralık 2005 tarihinde kaynağından arşivlendi.
- ^ Dzyaloshinsky, I. E. (1958). "A thermodynamic theory of "weak" ferromagnetism of antiferromagnetics". Journal of Physics and Chemistry of Solids. 4 (4): 241–255. Bibcode:1958JPCS....4..241D. doi:10.1016/0022-3697(58)90076-3.
- ^ Moriya, Tōru (1960). "Anisotropic Superexchange Interaction and Weak Ferromagnetism" (PDF). Physical Review. 120 (1): 91. Bibcode:1960PhRv..120...91M. doi:10.1103/PhysRev.120.91.
- ^ Dang, M.-Z.; Rancourt, D. G.; Dutrizac, J. E.; Lamarche, G.; Provencher, R. (1998). "Interplay of surface conditions, particle size, stoichiometry, cell parameters, and magnetism in synthetic hematite-like materials". Hyperfine Interactions. 117 (1–4): 271–319. Bibcode:1998HyInt.117..271D. doi:10.1023/A:1012655729417
- ^ "Hematit - Manyetizma". 22 Mayıs 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi.
- ^ "Hematit-Sonuç". 22 Mayıs 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi.
- ^ Redman, Chris (May 20, 2009). "The next iron rush". Money.cnn.com. Retrieved December 22, 2018.
- ^ "Sveriges mest beprövade husfärg" [Sweden's most proven house color] (in Northern Sami). Retrieved December 22, 2018.
- ^ "Mars Global Surveyor TES Instrument Identification of Hematite on Mars" (Press release). NASA. May 27, 1998. Archived from the original on May 13, 2007. Retrieved December 22, 2018.
- ^ Glotch, Timothy D.; Rogers, D.; Christensen, Philip R. (2005). "A Newly Discovered Hematite-Rich Unit in Aureum Chaos: Comparison of Hematite and Associated Units With Those in Aram Chaos" (PDF). Lunar and Planetary Science. 36: 2159. Bibcode:2005LPI....36.2159G.
- ^ "Black Gemstones, Diamonds and Opals: The Popular New Jewelry Trend". TrueFacet.com. October 23, 2015. Retrieved December 22, 2018.
- ^ "(What's the Story) Mourning Jewelry?". Retrieved December 22, 2018.
- ^ "Hematit". 16 Mayıs 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi.
- ^ "Hematit-Takı". 22 Mayıs 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi.
