ম্যাগনেটাইট

ম্যাগনেটাইট একটি শিলা খনিজ এবং প্রধান আয়রন আকরিকগুলির মধ্যে একটি, এর  রাসায়নিক সংকেত  Fe3O4। এটি আয়রনের একটি অক্সাইড, ফেরিম্যাগনেটিক। এটি  চুম্বকের প্রতি আকৃষ্ট হয় এবং নিজেই একটি স্থায়ী চুম্বক হওয়ার জন্য চৌম্বকীয় হতে পারে।এটি পৃথিবীতে প্রাকৃতিকভাবে সৃষ্ট সমস্ত খনিজগুলির মধ্যে সবচেয়ে বেশি চৌম্বক  আকর্ষণশক্তিসম্পন্ন। প্রাকৃতিকভাবে চৌম্বকীয় টুকরোগুলি বলা হয় লোডস্টোন, যা লোহার ছোট ছোট টুকরো আকৃষ্ট করে, প্রাচীন লোকেরা এভাবেই প্রথম চুম্বকত্ব আবিষ্কার করেছিল। আজ যা লোহা আকরিক হিসাবে খনন করা হয়।

প্রায় সমস্ত আগ্নেয় এবং রূপক শিলাগুলিতে ম্যাগনেটাইটের ছোট ছোট কণা দেখা যায়। ম্যাগনেটাইট  ধাতব দীপ্তিযুক্ত কালো বা বাদামী-কালো, খনিজ  মহস স্কেল 5-6 রয়েছে এবং এটি একটি কালো রেখা ছেড়ে  দেয়। রাসায়নিক IUPAC নাম আয়রন (II, III) অক্সাইড এবং সাধারণ রাসায়নিক নাম ফেরোসোফেরিক অক্সাইড।

বৈশিষ্ট্যসমূহ
আগ্নেয় শিলা ছাড়াও পলি শিলাগুলিতেও ম্যাগনেটাইট দেখা দেয়, তাছাড়া লেক এবং সামুদ্রিক পললগুলিতে ক্ষতিকারক ছোট ছোট কণা এবং চৌম্বকীয় জীবাশ্ম উভয় হিসাবেই ব্যান্ডযুক্ত লোহা গঠন হতে দেখা যায়। মনে করা হয় যে ম্যাগনেটাইট ন্যানো পার্টিকেলগুলি মাটিতে গঠিত হয়, যেখানে তারা সম্ভবত ম্যাগমেটকে দ্রুত জারিত করে।

স্ফটিক গঠন 
ম্যাগনেটাইটের রাসায়নিক সংকেত Fe2+Fe23+O42− এর গাঠনিক মূল বিবরণ ১৯১৫ সালে প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল। এটি এক্স-রে বিচ্ছিন্নতা ব্যবহার করে প্রাপ্ত প্রথম স্ফটিক কাঠামোর মধ্যে একটি। কাঠামোটি বিপরীত স্পিনযুক্ত, ও O2− আয়নগুলির একটি মুখ-কেন্দ্রিক ঘন জালের মতো এবং ধনাত্মক আয়রন আয়নগুলো ইন্টারস্টিশিয়াল কাঠামো গঠন করে। Fe3 + আয়নগুলোর অর্ধেক টেটারহেড্রাল কাঠামো গঠন করে থাকে, যখন অন্য অর্ধেকগুলি, Fe2 +  অষ্টাহী কাঠামো গঠন করে। ইউনিট সেলটি ৩২ টি O2− আয়ন নিয়ে গঠিত এবং ইউনিটের ঘরের দৈর্ঘ্য a = 0.839 nm 

ম্যাগনেটাইট এ ফেরাস ও ফেরিক উভয় আয়ন থাকে এবং তা গঠনের জন্য পরিবেশে নির্দিষ্ট পরিমাণে অক্সিজেন থাকা প্রয়োজন। 

ম্যাগনেটাইট অন্যান্য আয়রন অক্সাইডগুলির থেকে আলাদা হয় এতে ২ এবং ৩ উভয় যোজ্যতার আয়রন থাকে। 

স্পিনযুক্ত গ্রুপের সদস্য হিসাবে, ম্যাগনেটাইট একইভাবে আলভোস্পিনেল (Fe2TiO4), হারসিএনাইট (FeAl2O4) এবং ক্রোমাইট (FeCr2O4) সহ কাঠামোগত খনিজগুলির সাথে কঠিন স্ফটিক তৈরি করতে পারে। 
টাইটানোম্যাগনেটাইট, যাকে টাইটানাইফরাস ম্যাগনেটাইটও বলা হয়, হ'ল ম্যাগনেটাইট এবং আলভোস্পিনেলের মধ্যে একটি কঠিন সমাধান যা অনেকগুলি ম্যাক আইগনাস শিলাগুলিতে স্ফটিক করে। টাইটানোম্যাগনেটাইট শীতল হওয়ার সময় অক্সাইক্লসুলেশন সহ্য করতে পারে, যার ফলে ম্যাগনেটাইট এবং ইলম্যানাইটের ইনগ্রোথ পাওয়া যায়।

স্ফটিক অঙ্গসংস্থান এবং আকার 
প্রাকৃতিক এবং সিন্থেটিক ম্যাগনেটাইট অ্যাকটিহেড্রাল স্ফটিকগুলি সাধারণত 111} প্লেন দ্বারা আবদ্ধ এবং রোম্বিক-ডডেকহেড্রা হিসাবে দেখা যায়। হাইড্রোথার্মাল সংশ্লেষণ সাধারণত একক অষ্টেহেড্রাল স্ফটিক উৎপাদন করে যা 10 মিমি জুড়ে বড় হতে পারে। 0.১M HI বা ২M NH4Cl এবং ০.২০৭ MPa এ ৪১৬-৮00 °C তে খনিজ পদার্থের উপস্থিতিতে ম্যাগনেটাইট স্ফটিক হিসাবে বৃদ্ধি পেয়েছিল যার আকারগুলি রম্বিক-ডোডেচেদার রূপগুলির সংমিশ্রণ ছিল। স্ফটিকগুলি স্বাভাবিকের চেয়ে আরও বেশি গোলাকার ছিল। বৃত্তাকার স্ফটিকগুলিতে নিম্ন পৃষ্ঠের কারণে ভলিউম অনুপাতের কারণে পৃষ্ঠতলের শক্তি হ্রাস হওয়ার ফলে উচ্চতর ফর্মগুলির উপস্থিতি হিসাবে ধরা হয়েছিল।

বিক্রিয়াসমূহ 
ম্যাগনেটাইট শিলা গঠনের শর্তগুলি বোঝার ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ ছিল। ম্যাগনেট হিউমেটাইট তৈরি করতে অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করে, এবং খনিজ যুগলটি একটি বাফার তৈরি করে যা অক্সিজেনের অসম্পূর্ণতা নিয়ন্ত্রণ করতে পারে। সাধারণত লাভার শিলায় টাইটানোম্যাগনেট এবং হিমোয়েলম্যানাইট বা টাইটানোহেমেট উভয়ের কঠিন দশা থাকে। খনিজ জোড়গুলির সংমিশ্রণগুলি  ব্যবহৃত হয় গণনা করতে যে লাভা কতটা জারিত ছিল । লাভায় জারিত অবস্থার কতক শর্ত পাওয়া যায় এবং জারণ অবস্থা নির্ধারণ করতে সাহায্য করে যে কীভাবে  লাভা আংশিক কেলাসন  দ্বারা উৎপন্ন হতে পারে। ম্যাগনেটাইট পেরিপোটাইটস এবং ডুনাইট থেকে সর্পিনাইটিজেশন দ্বারা উৎপাদিত হয়।

চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য 
লডস্টোনগুলি চৌম্বকীয় কম্পাসের প্রাথমিক রূপ হিসাবে ব্যবহৃত হত। ম্যাগনেটাইট সাধারণত শিলাগুলিতে প্রভাবশালী চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য বহন করে এবং তাই এটি প্যালেওম্যাগনেটিজমের একটি সমালোচনামূলক হাতিয়ার হয়ে গেছে, প্যালেওম্যাগনেটিজম একটি বিজ্ঞান যা প্লেট টেকটোনিক্স বোঝার ক্ষেত্রে এবং চৌম্বকীয় হাইড্রোডাইনামিক্সের ইতিহাসের ডেটা হিসাবে গুরুত্বপূর্ণ । ম্যাগনেটাইট এবং অন্যান্য আয়রন অক্সাইড খনিজগুলির মধ্যে যেমন ইলামানাইট, হেমাটাইট এবং উলভোস্পিনেলের মধ্যে সম্পর্কগুলি অনেক গবেষণা করা হয়েছে; এই খনিজগুলি এবং অক্সিজেনের মধ্যে প্রতিক্রিয়াগুলি কখন এবং কীভাবে ম্যাগনেটাইট পৃথিবীর চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের একটি রেকর্ড সংরক্ষণ করে তা প্রভাবিত করে। নিম্ন তাপমাত্রায়, ম্যাগনেটাইট  একটি স্ফটিক কাঠামো রূপান্তর পর্যায়ের মধ্য দিয়ে যায় (একরঙা কাঠামো থেকে ভার্ভু ট্রানজিশন হিসাবে পরিচিত একটি ঘন কাঠামোতে)। অপটিক্যাল গবেষ ণা দেখায় যে এই ধাতু থেকে  অন্তরকে স্থানান্তরটি  ১২০ কেলভিন তাপমাত্রায় হয়ে থাকে। ভার্ভে স্থানান্তর চৌম্বকীয় আকার, ডোমেন অবস্থা, চাপ, এবং আয়রন-অক্সিজেন স্টয়কিওম্যাট্রি এর উপর নির্ভরশীল। একটি আইসোট্রপিক পয়েন্ট ১৩০ কে এর আশেপাশে ভার্ভে ট্রানজিশনের কাছেও ঘটে ম্যাগনেটাইটের  কুরী তাপমাত্রা ৮৫৮ কেলভিন (৫৮৫ ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড; ১০৮৫ ° ফারেনহাইট)।  যদি ম্যাগনেটাইট পর্যাপ্ত পরিমাণে থাকে তবে ম্যাগ্নেটোমিটারের সাহায্যে এটি  (aeromagnetic) এরোম্যাগ্নেটিক জরিপে চৌম্বকীয় তীব্রতা পরিমাপ করার জন্য ব্যবহার করা হয়।

বিন্যাস 
ম্যাগনেটাইট বালির সৈকতে মাঝে মাঝে প্রচুর পরিমাণে দেখা যায়। হংকংয়ের লুং কুউ ট্যানের মতো বিভিন্ন জায়গায় ; ক্যালিফোর্নিয়া, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র; এবং নিউজিল্যান্ডের উত্তর দ্বীপের পশ্চিম উপকূল।এই জাতীয় বালুকণি (খনিজ বালি বা লোহা বালু) পাওয়া যায়। পাথর থেকে ক্ষয়িষ্ণু ম্যাগনেটাইট নদী দ্বারা সৈকতে নিয়ে যাওয়া হয় এবং তরঙ্গ ক্রিয়া এবং স্রোত দ্বারা ঘনীভূত হয়। ব্যান্ডযুক্ত লোহা গঠনে বিপুল পরিমাণ আমানত পাওয়া গেছে। চিলির আটাকামা , উরুগুয়ের ভ্যালেন্টাইন অঞ্চল; কিরুনা, সুইডেন; পিলবার অঞ্চলে পশ্চিম অস্ট্রেলিয়ায় মিডওয়েষ্ট এবং উত্তর গোল্ডফিল্ড অঞ্চল; দক্ষিণ অস্ট্রেলিয়ার আইয়ার উপদ্বীপ; নিউ সাউথ ওয়েলসের তাললাভাং অঞ্চল; এবং আমেরিকা যুক্তরাষ্ট্রের নিউ ইয়র্কের অ্যাডিরনডাক অঞ্চলে ম্যাগনেটাইটের বৃহত আমানতও পাওয়া যায়। মুরিতানিয়ার সর্বোচ্চ পর্বত কেডিয়েট এজ জিল পুরোপুরি খনিজ দ্বারা তৈরি। নরওয়ে, জার্মানি, ইতালি, সুইজারল্যান্ড, দক্ষিণ আফ্রিকা, ভারত, ইন্দোনেশিয়া, মেক্সিকো, হংকং এবং ওরেগন, নিউ জার্সি, পেনসিলভেনিয়া, নর্থ ক্যারোলিনা, পশ্চিম ভার্জিনিয়া, ভার্জিনিয়া, নিউ মেক্সিকো, উটা এবং কলোরাডোতেও পাওয়া যায় যুক্তরাষ্ট্রে ২০০৫ সালে, কার্ডোয়েরো রিসোর্সস নামে একটি অনুসন্ধানকারী সংস্থা পেরুতে চৌম্বকীয় বালুকণার এক বিশাল আমানত আবিষ্কার করেছে। ময়দানের ক্ষেত্রটি ২৫০ বর্গকিলোমিটার (১০০ বর্গ মাইল) জুড়ে, মরুভূমির তল থেকে ২০০০ মাইলের (৬৫৬০ ফুট) উচ্চতা বিশিষ্ট  এখানকার বালিতে ১০% ম্যাগনেটাইট রয়েছে।

প্রচুর পরিমাণে ম্যাগনেটাইট কম্পাস নেভিগেশনকে প্রভাবিত করতে পারে। তাসমানিয়ায় অত্যন্ত চৌম্বকীয় শিলা সহ এমন অনেক অঞ্চল রয়েছে যা বিস্তৃত স্থানগুলিকে ব্যাপকভাবে প্রভাবিত করতে পারে। ন্যাভিগেশন সমস্যা সর্বনিম্ন রাখতে তাসমানিয়ায় একটি কম্পাস ব্যবহার করার সময় অতিরিক্ত সতর্কতা এবং পুনরাবৃত্তি পর্যবেক্ষণ প্রয়োজন।

ঘনক আকারের চৌম্বকীয় স্ফটিকগুলি কেবলমাত্র একটি জায়গায় পাওয়া গেছে: বালমাট, সেন্ট লরেন্স কাউন্টি, নিউ ইয়র্ক।

বায়োমিনিরালাইজেশনের কারণে ম্যাগনেটাইট জীবাশ্মগুলিতেও পাওয়া যায় এবং ম্যাগনেটোফসিল হিসাবে পরিচিত।

জৈবিক ঘটনা 
জৈব চৌম্বকটি সাধারণত ম্যাগনেটাইটের জৈব স্ফটিকগুলির উপস্থিতির সাথে সম্পর্কিত, যা জীবের মধ্যে ব্যাপকভাবে ঘটে। এই জীবগুলি ব্যাকটিরিয়া (উদাঃ, ম্যাগনেটস্পিরিলিয়াম ম্যাগনেটোট্যাকটিকাম) থেকে শুরু করে মানুষ  পর্যন্ত হয়।  প্রজাতির উপর নির্ভর করে ম্যাগনেটাইট স্ফটিক (এবং অন্যান্য চৌম্বকীয় সংবেদনশীল যৌগগুলি) বিভিন্ন অঙ্গগুলিতে পাওয়া যায়। জৈব-চৌম্বকগুলি জৈবিক সিস্টেমে দুর্বল চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলির প্রভাবের জন্য দায়ী। 

খাঁটি চৌম্বকীয় কণাগুলি ম্যাগনেটোসোমে বায়োমাইনারালাইজড হয় যা বিভিন্ন প্রজাতির চৌম্বকীয় ব্যাকটিরিয়া দ্বারা উৎপাদিত হয়। ম্যাগনেটোসোমে লম্বা শৃঙ্খলাযুক্ত চৌম্বকীয় কণা থাকে যা ব্যাকটিরিয়া নেভিগেশনের জন্য ব্যবহৃত হয়। এই ব্যাকটিরিয়াগুলির মৃত্যুর পরে, চৌম্বকীয় কণাগুলি চৌম্বকীয় কণাগুলি ম্যাগনেটোফসিল হিসাবে পললগুলিতে সংরক্ষণ করা যেতে পারে। ম্যাগনেটোট্যাকটিক নয় এমন কিছু ধরনের অ্যানেরোবিক ব্যাকটিরিয়া ম্যাগনেটাইটে এমরফিক ফেরিক অক্সাইডকে হ্রাস করে অক্সিজেন মুক্ত পলিতে ম্যাগনেটাইট তৈরি করতে পারে। বেশ কয়েকটি প্রজাতির পাখি  উপরের চঞ্চুতে চৌম্বক স্ফটিকগুলি একত্রিত করতে পরিচিত,  যা (রেটিনার ক্রাইপ্টোক্রোমের সাথে একত্রে) তাদের পরিবেষ্টনের চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের দিকনির্দেশ, মেরুতা এবং প্রবণতা উপলব্ধি করার ক্ষমতা দেয়।

চিটনস, এক ধরনের মল্লস্কের জিহ্বার মতো কাঠামো রয়েছে যা রডুলা হিসাবে পরিচিত, ম্যাগনেটাইট লেপা দাঁত বা ডেন্টিকেল থাকে। ম্যাগনেটাইট খাদ্য ভেঙে ফেলতে সহায়তা করে এবং এর চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য অতিরিক্তভাবে নেভিগেশনে সহায়তা করতে পারে। জৈব চৌম্বকটি জীবের যে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলির সংস্পর্শে এসেছিল সে সম্পর্কে তথ্য সংরক্ষণ করতে পারে, সম্ভবত বিজ্ঞানীদের জীবের স্থানান্তর সম্পর্কে বা সময়ের সাথে সাথে পৃথিবীর চৌম্বকক্ষেত্রের পরিবর্তন সম্পর্কে শিখতে দেয়।

মানুষের মস্তিষ্ক 
জীবিত জীবগুলি ম্যাগনেটাইট উৎপাদন করতে পারে। মানুষের  মস্তিষ্কের বিভিন্ন অংশে সামনের, পেরিটাল, ওসিপিটাল এবং অস্থায়ী লোব, ব্রেনস্টেম, সেরিবেলিয়াম এবং বেসাল গ্যাংলিয়ায় ম্যাগনেটাইট   পাওয়া যায়। আয়রন মস্তিষ্কের তিনটি রূপে পাওয়া যায় - ম্যাগনেটাইট, হিমোগ্লোবিন (রক্ত) এবং ফেরিটিন (প্রোটিন) এবং মোটর কার্যকারিতা সম্পর্কিত মস্তিষ্কের অঞ্চলগুলিতে সাধারণত আয়রন বেশি থাকে।

কিছু গবেষক আরও পরামর্শ দিয়েছিলেন যে মানবেরা চৌম্বকীয় বোধ ধারণ করে, আরও প্রস্তাব দেয় যে এটি নির্দিষ্ট মানুষকে চলাচলের জন্য চৌম্বকীয় ধারণা ব্যবহার করতে পারে। মস্তিস্কে ম্যাগনেটাইটের ভূমিকা এখনও ভালভাবে বোঝা যায় না।

মানুষের মস্তিষ্ক-টিস্যু নমুনাগুলির ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ স্ক্যানগুলি শরীরের নিজস্ব কোষ দ্বারা উৎপাদিত ম্যাগনেটাইট এবং বায়ুবাহিত দূষণ থেকে ম্যাগনেটাইটের মধ্যে পার্থক্য করতে সক্ষম হয়, প্রাকৃতিক রূপগুলি জাজড এবং স্ফটিকরেখা হয়, যখন চৌম্বকীয় ন্যানো পার্টিকেল হিসাবে চৌম্বকীয় দূষণ দেখা যায়। সম্ভাব্যভাবে মানুষের স্বাস্থ্যের জন্য বিপদ, বায়ুবাহিত ম্যাগনেটাইট দূষণের ফলস্বরূপ (বিশেষত দহন)। এই ন্যানো পার্টিকালগুলি ঘ্রাণঘটিত নার্ভের মাধ্যমে মস্তিষ্কে ভ্রমণ করতে পারে, মস্তিষ্কে চৌম্বকীয় ঘনত্বকে বাড়িয়ে তোলে।  কিছু মস্তিষ্কের নমুনা, ন্যানো পার্টিকাল দূষণ প্রাকৃতিক কণাকে ১০০: ১ ছাড়িয়ে যায় এবং এই জাতীয় দূষিত চৌম্বক কণা অস্বাভাবিক নিউরাল অবনতির জন্য দায়ী হতে পারে।

আলৎসহাইমারের রোগীদের মস্তিষ্কের কিছু অংশে বিশেষত চৌম্বকীয় আয়রনের বর্ধিত মাত্রা পাওয়া গেছে। আয়রনের ঘনত্বের পরিবর্তনগুলি পর্যবেক্ষণ করে  ম্যাগনেটাইট এবং ফেরিটিনের সম্পর্কের কারণে লক্ষণগুলির সূত্রপাত হওয়ার আগে নিউরনের ক্ষয় এবং নিউরোডিজেনারেটিভ রোগগুলির বিকাশ সনাক্ত করা সম্ভব হতে পারে।

ব্যবহারসমূহ 
উচ্চ আয়রনের পরিমাণের কারণে, ম্যাগনেটাইট দীর্ঘকাল ধরে একটি প্রধান আয়রন আকরিক ছিল।

চৌম্বকীয় রেকর্ডিং 
চৌম্বকীয় এসিটেট টেপ ব্যবহার করে অডিও রেকর্ডিং ১৯৩০-এর দশকে তৈরি হয়েছিল। জার্মান রা রেকর্ডিং মাধ্যম হিসাবে ম্যাগনেটাইট পাউডার ব্যবহার করেছিল।

অনুঘটক 
বিশ্বের শক্তি বাজেটের প্রায় ২-৩% হাইট প্রক্রিয়ায় নাইট্রোজেন নির্ধারণের জন্য বরাদ্দ করা হয়, যা চৌম্বকীয় উৎপন্ন অনুঘটকের উপর নির্ভর করে। শিল্প অনুঘটক সূক্ষ্ম স্থল আয়রন পাউডার থেকেপাওয়া যায়, যাতে সাধারণত উচ্চ বিশুদ্ধ চৌম্বক হ্রাস করা হয়। নির্ধারিত কণা আকারের ম্যাগনেটাইট বা ওয়াস্টাইট পেতে বিচূর্ণ লোহার ধাতুটিকে পোড়ানো (জারণ) হয়।

চৌম্বকীয় ন্যানো পার্টিকেলগুলির আরেকটি প্রয়োগ হ'ল ফেরফ্লুয়েড তৈরির ক্ষেত্রে। এগুলি খেলতে মজা করার পাশাপাশি বিভিন্ন উপায়ে ব্যবহৃত হয়। মানবদেহে নির্দিষ্ট পরিমাণে ওষুধ সরবরাহের জন্য ফেরফ্লুয়েডস ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি সামগ্রিকভাবে দেহের চেয়ে শরীরের কেবলমাত্র একটি ছোট্ট অঞ্চলের চিকিত্সার অনুমতি দেবে এবং ক্যান্সারের চিকিত্সায়, অন্যান্য বিষয়গুলির মধ্যেও খুব কার্যকর হতে পারে। ফেরেফ্লুয়েডগুলি চৌম্বকীয় অনুরণন ইমেজিং (এমআরআই) প্রযুক্তিতেও ব্যবহৃত হয়।

কয়লা খনির শিল্পে 
বর্জ্য থেকে কয়লা পৃথকীকরণের জন্য, ঘন মাঝারি স্নান ব্যবহার করা হত। এই কৌশলটি কয়লা ( মাইল প্রতি ১।৩-১.৪ টন) এবং শেলের (প্রতি মাইল ২.২-২.৪ টন) মধ্যে ঘনত্বের পার্থক্যকে কাজে লাগিয়েছে। মধ্যবর্তী ঘনত্বের সাথে (ম্যাগনেটাইট সহ জল), পাথরগুলি ডুবে যায় এবং কয়লা ভেসে উঠে।

আর ও পড়ুন 
 লোহা

তথ্যসূত্র

খনিজ পদার্থ
খনিজবিজ্ঞান
রাসায়নিক পদার্থ
যৌগিক পদার্থ
মৌলিক পদার্থ
ফেরোচৌম্বক পদার্থ