A magnetita natural \u00e9 encontrada principalmente como cristais octa\u00e9dricos. Como principal fonte de ferro, \u00e9 tratado em alto-forno para produzir esponja ou ferro gusa, ambos para serem utilizados na fabrica\u00e7\u00e3o em larga escala de a\u00e7o. A magnetita pode ser encontrada amplamente distribu\u00edda em todo o mundo, principalmente como dep\u00f3sitos em grande escala, em rochas \u00edgneas e metam\u00f3rficas, em f\u00f3sseis atrav\u00e9s de um processo de biomineraliza\u00e7\u00e3o e tamb\u00e9m em areia negra. Al\u00e9m disso, verificou-se que Fe3<\/sub>O4<\/sub> se deposita nos tecidos dos mam\u00edferos, incluindo o c\u00e9rebro humano, tamb\u00e9m atrav\u00e9s de um processo de biomineraliza\u00e7\u00e3o (1).<\/p>\n\t\t\t\t A pista est\u00e1 no nome – muitas aplica\u00e7\u00f5es hist\u00f3ricas da magnetita s\u00e3o devido \u00e0 sua natureza como um material magn\u00e9tico. A magnetita \u00e9 ferrimagn\u00e9tica, o que significa que \u00e9 atra\u00edda por um \u00edm\u00e3 e pode ser magnetizada para se tornar um \u00edm\u00e3 permanente. \u00c9 amplamente divulgado que as aves utilizam campos magn\u00e9ticos para ajudar na sua navega\u00e7\u00e3o – este fen\u00f3meno de magnetorecep\u00e7\u00e3o deve-se \u00e0 resposta da magnetita de cristal \u00fanico, cuja base f\u00edsica se aplica a muitas esp\u00e9cies e organismos que dependem de uma sensibilidade aos campos magn\u00e9ticos (2). Tamb\u00e9m tem sido frequentemente relatado que uma alta presen\u00e7a de \u00f3xido de magnetita pode causar perturba\u00e7\u00f5es na b\u00fassola de um navio – muito em detrimento de muitos marinheiros em certas partes do mundo.<\/p>\n Muitas das utiliza\u00e7\u00f5es de alto perfil da magnetita s\u00e3o quando a magnetita est\u00e1 na forma de uma nanopart\u00edcula – ou seja, no tamanho de part\u00edcula abaixo da escala de micr\u00f3metros (3). Tais exemplos de magnetita de nanopart\u00edculas incluem ferrofluidos, que foram demonstrados como \u00fateis na administra\u00e7\u00e3o de f\u00e1rmacos (4), e purifica\u00e7\u00e3o de \u00e1gua. Alguns desses usos empregam magnetita de tamanho microescala, al\u00e9m da nanoescala.<\/p>\n\t\t\t\t Apesar dos muitos usos da magnetita na forma de nanopart\u00edculas, ela tamb\u00e9m tem v\u00e1rias aplica\u00e7\u00f5es na micro e at\u00e9 na macroescala. Processos industriais, como na fabrica\u00e7\u00e3o de a\u00e7o (que n\u00e3o ser\u00e1 abordado mais aqui), como fonte de \u00f3xido e, em contraste, agentes em imagens m\u00e9dicas. Outros usos como catalisadores, ferrofluidos, pigmentos e tintas ser\u00e3o discutidos.<\/p>\n\t\t\t\t Talvez a aplica\u00e7\u00e3o mais conhecida da areia preta magnetita seja na s\u00edntese em escala industrial de amon\u00edaco atrav\u00e9s do processo Haber-Bosch (H-B) (5). O processo H-B produz am\u00f4nia convertendo nitrog\u00eanio atmosf\u00e9rico com hidrog\u00eanio sob temperaturas e press\u00f5es elevadas, empregando um catalisador de ferro heterog\u00eaneo. A magnetita \u00e9 o principal material de origem para isso. A magnetita terrestre \u00e9 parcialmente reduzida, libertando-a de parte do seu oxig\u00e9nio, deixando um catalisador com um n\u00facleo de magnetita com uma camada exterior de \u00f3xido ferroso (FeO, w\u00fcrstite). A vantagem deste catalisador est\u00e1 na sua porosidade e, portanto, \u00e9 um material altamente ativo e de alta \u00e1rea de superf\u00edcie. O amon\u00edaco \u00e9 uma importante mat\u00e9ria-prima qu\u00edmica e um componente-chave no fabrico de fertilizantes, e a utiliza\u00e7\u00e3o de magnetita em H-B constitui um catalisador fi\u00e1vel e pouco dispendioso para este processo de import\u00e2ncia mundial (6).<\/p>\n\t Uma outra aplica\u00e7\u00e3o de grande import\u00e2ncia da areia negra de magnetita encontra-se no processo Fischer-Tropsch (F-T), onde o mon\u00f3xido de carbono e o hidrog\u00e9nio s\u00e3o convertidos em pequenos hidrocarbonetos de cadeia reta, que podem ent\u00e3o ser submetidos a um processo de craqueamento\/reforma\/isomeriza\u00e7\u00e3o em combust\u00edveis sint\u00e9ticos. A F-T \u00e9 uma parte essencial do setor petrol\u00edfero global, garantindo o fornecimento de hidrocarbonetos quando a produ\u00e7\u00e3o tradicional \u00e9 inibida e produzindo consistentemente produtos diesel com baixo teor de enxofre. A rea\u00e7\u00e3o F-T entre mon\u00f3xido de carbono e hidrog\u00eanio (g\u00e1s de s\u00edntese) \u00e9 tipicamente catalisada por um catalisador de metal de transi\u00e7\u00e3o, como n\u00edquel, cobalto ou rut\u00eanio. Os catalisadores \u00e0 base de ferro tamb\u00e9m s\u00e3o uma escolha popular devido \u00e0 sua ubiquidade e natureza relativamente barata – o \u00f3xido de magnetita \u00e9 um exemplo. A magnetita em p\u00f3 \u00e9 parcialmente reduzida com hidrog\u00eanio, produzindo um catalisador de baixa porosidade e tamanho de poros com di\u00e2metros na regi\u00e3o de 100 m\u00edcrons. O catalisador de magnetita \u00e9 ativo com uma baixa carga de um promotor, como a s\u00edlica, e a temperaturas t\u00edpicas do reator de 340\u00b0C (7). Catalisadores de ferro, como a magnetita, tamb\u00e9m demonstraram ser eficazes em processos F-T de baixa temperatura produzindo hidrocarbonetos l\u00edquidos e ceras. Os catalisadores de ferro s\u00e3o menos sens\u00edveis ao envenenamento por sulfeto de hidrog\u00eanio (um contaminante comum no g\u00e1s de s\u00edntese) do que os catalisadores de cobalto, e s\u00e3o inerentemente mais baratos do que seus hom\u00f3logos de rut\u00eanio (8). Al\u00e9m disso, a magnetita \u00e9 ativa na rea\u00e7\u00e3o de deslocamento \u00e1gua-g\u00e1s que acompanha as principais rea\u00e7\u00f5es F-T (9).<\/p>\n\t\t\t\t A magnetita natural tem sido usada como catalisador para a degrada\u00e7\u00e3o de alta efici\u00eancia do per\u00f3xido de hidrog\u00eanio em radicais hidroxila, que ent\u00e3o foram usados para degradar o para-nitrofenol.<\/em> P\u00f3 de areia preta magnetita com granulometria de 75 m\u00edcrons tem sido utilizado a uma carga de 1 g\/L em pH neutro para catalisar rapidamente a degrada\u00e7\u00e3o do per\u00f3xido em radicais hidroxila, o que rapidamente causou a decomposi\u00e7\u00e3o do paranitrofenol presente(10).<\/em> O paranitrofenol<\/em> \u00e9 um contaminante conhecido de uma variedade de processos industriais, como a fabrica\u00e7\u00e3o de papel petroqu\u00edmico, pesticidas e de papel; e um poluente conhecido. Foi demonstrado que o \u00f3xido negro de magnetita funciona de forma semelhante na degrada\u00e7\u00e3o do 2-clorobifenil, atrav\u00e9s da produ\u00e7\u00e3o assistida por magnetita mediada por super\u00f3xido de radicais hidroxila(11). Observou-se em ambos os casos que uma pequena quantidade do contaminante foi removida por ades\u00e3o superficial ao catalisador de magnetita.<\/p>\n\t Outros processos de degrada\u00e7\u00e3o catalisados por fertilizantes magnetitas s\u00e3o aqueles que eliminam hidrocarbonetos arom\u00e1ticos polic\u00edclicos, n-alcanos<\/em> e res\u00edduos de \u00f3leo refrat\u00e1rio como contaminantes nos solos. Em dois estudos, o fertilizante de magnetita em p\u00f3 foi demonstrado como um catalisador altamente eficaz para as vias de degrada\u00e7\u00e3o da oxida\u00e7\u00e3o por Fenton (per\u00f3xido a hidroxila, como acima) e persufato(12). A magnetita superou um catalisador Fe2+<\/sup> sol\u00favel na remo\u00e7\u00e3o de entre 80 e 90% dos res\u00edduos de petr\u00f3leo bruto do solo em uma semana, em compara\u00e7\u00e3o com apenas 10-15% para o catalisador de ferro regular(13). O uso de fertilizante magnetita como um apaziguador de contamina\u00e7\u00e3o do solo \u00e9 particularmente bem-vindo devido \u00e0 natureza relativamente baixa t\u00f3xica da magnetita. Tamb\u00e9m tem sido demonstrado como um catalisador eficaz na degrada\u00e7\u00e3o do fenol – outro subproduto industrial – sob irradia\u00e7\u00e3o ultravioleta, onde a redu\u00e7\u00e3o de Fe3<\/sup> + para Fe2+<\/sup> foi considerada como desempenhando um papel fundamental na atividade catalisadora, com o tamanho das part\u00edculas de \u00f3xido negro de magnetita n\u00e3o sendo importante(14).<\/p>\n\t\t\t\t A magnetita tem encontrado ampla utiliza\u00e7\u00e3o no campo medicinal. Foi demonstrado que o ADN \u00e9 extra\u00eddo de gr\u00e3os de milho atrav\u00e9s da utiliza\u00e7\u00e3o de comp\u00f3sitos magn\u00e9ticos e magnetita-s\u00edlica, ambos com um desempenho melhor do que os kits de extra\u00e7\u00e3o de ADN dispon\u00edveis no mercado. A extra\u00e7\u00e3o com \u00f3xido negro de magnetita foi de alto rendimento e resultou em extratos adequados para uso na digest\u00e3o enzim\u00e1tica e no processo de rea\u00e7\u00e3o em cadeia da polimerase(15). O p\u00f3 de magnetita em escala de 5 m\u00edcrons tem sido usado como corante em gelatina corada para o ensaio da atividade proteol\u00edtica – a quebra de prote\u00ednas em polipept\u00eddeos menores e\/ou amino\u00e1cidos(16).<\/p>\n\t\t\t\t Os agentes de contraste por resson\u00e2ncia magn\u00e9tica (RM) s\u00e3o frequentemente relatados como aplica\u00e7\u00f5es de alta efic\u00e1cia para a magnetita devido \u00e0s suas propriedades superparamagn\u00e9ticas – tornam-se magn\u00e9ticos dentro do forte campo magn\u00e9tico do instrumento de RM, mas perdem esse magnetismo quando o campo n\u00e3o \u00e9 mais aplicado e s\u00e3o altamente detet\u00e1veis(17). Estudos vivos <\/em>com ratos demonstraram que, quando combinado com dextrano (um polissacar\u00eddeo de cadeia longa), atravessa a barreira hematoencef\u00e1lica e fornece propriedades de contraste eficazes(18). Um relat\u00f3rio mostrou que a ingest\u00e3o intencional de magnetita em p\u00f3 provou ser uma fonte inesperada de agente de contraste, embora se deva notar que o consumo intencional de magnetita como suplemento diet\u00e9tico de ferro n\u00e3o \u00e9 recomendado(19).<\/p>\n\t Como ferrofluido, Fe3<\/sub>O4<\/sub> encontrou potencial uso no tratamento da hipotermia(20), atrav\u00e9s do qual uma solu\u00e7\u00e3o de materiais met\u00e1licos (neste caso, magnetita) foi suspensa em um gel comercial para imitar tecido de mam\u00edferos. Ao passar uma corrente atrav\u00e9s do gel portador de magnetita, o calor localizado foi induzido. Um ferrofluido \u00e9 uma dispers\u00e3o de uma subst\u00e2ncia do tipo ferro num meio l\u00edquido. Do mesmo modo, a magnetita foi inclu\u00edda no fabrico de vitrocer\u00e2micas ferrimagn\u00e9ticas e utilizada como \u00abtermosementes\u00bb para o tratamento hipert\u00e9rmico de c\u00e9lulas cancer\u00edgenas, com um teor de magnetita at\u00e9 60%. Estas “termosementes” s\u00e3o implantadas em torno dos tumores na forma granular e o aquecimento hiperlocalizado \u00e9 induzido pela aplica\u00e7\u00e3o de um campo magn\u00e9tico de magnetita(21), que provoca a morte celular.<\/p>\n\t\t\t\t Em termos dos processos de filtra\u00e7\u00e3o mais avan\u00e7ados para a \u00e1gua mais contaminada, a magnetita \u00e9 frequentemente usada juntamente com outros compostos. Os res\u00edduos org\u00e2nicos totais de carbono podem ser reduzidos em quase dois ter\u00e7os em \u00e1guas residuais \u00e1cidas em apenas duas horas pela presen\u00e7a de magnetita como cocatalisador juntamente com o \u00f3xido de ferro convencional, \u00e0 temperatura ambiente(27). Al\u00e9m disso, quando combinada com hematita composta relacionada, a magnetita pode efetuar a remo\u00e7\u00e3o de 75% dos res\u00edduos de carbono org\u00e2nico em \u00e1guas residuais de plantas cosm\u00e9ticas, com o benef\u00edcio adicional de remover quase completamente tamb\u00e9m esp\u00e9cies de nitrog\u00eanio dissolvido(28).<\/p>\n Outras utiliza\u00e7\u00f5es da magnetita em aplica\u00e7\u00f5es de filtra\u00e7\u00e3o incluem a remo\u00e7\u00e3o de ur\u00e2nio hexavalente do solo quando acompanhado por bact\u00e9rias redutoras de metais Ochrobactrum<\/em>(29), onde a presen\u00e7a de magnetita demonstrou ajudar na imobiliza\u00e7\u00e3o do ur\u00e2nio – com uma removibilidade significativamente menor sem a magnetita presente. Foi demonstrado que a magnetita auxilia na digest\u00e3o anaer\u00f3bia de \u00e1guas residuais leiteiras(30).<\/p>\n Na perfura\u00e7\u00e3o de petr\u00f3leo bruto, a lama \u00e0 base de \u00e1gua \u00e9 frequentemente usada como fluido de perfura\u00e7\u00e3o. Normalmente feitas usando compostos como barita e argilas benton\u00edticas para proporcionar uma boa lubricidade, a pesquisa analisou outros materiais que podem ser ben\u00e9ficos e\/ou mais baratos – mas crucialmente s\u00e3o mais tolerantes aos processos de perfura\u00e7\u00e3o de alta press\u00e3o e alta temperatura de hoje. Normalmente, para tais aplica\u00e7\u00f5es, \u00e9 utilizado um material mais denso; uma lama com maior gravidade espec\u00edfica. A barita pode ser substitu\u00edda por magnetita de forma 1:1 e \u00e9 eficaz(31). A pesquisa mostrou que a densidade poderia ser aumentada de 14,5 para 14,9 ppg (ou seja, maior densidade com uma menor quantidade de s\u00f3lidos, reduzindo custos). Foi observada uma reologia plana e observado um perfil de viscosidade-elasticidade superior, o que significa uma melhor limpeza dos furos no equipamento de perfura\u00e7\u00e3o. As propriedades de filtra\u00e7\u00e3o tamb\u00e9m foram melhoradas em compara\u00e7\u00e3o com a barita, com um volume de filtrado quase 30% menor e um peso 16% menor. A magnetita tamb\u00e9m pode ser utilizada na forma de nanopart\u00edculas para fluidos de perfura\u00e7\u00e3o personalizados(32), com tens\u00e3o de rendimento e temperatura com uma rela\u00e7\u00e3o linear. Al\u00e9m disso, na perfura\u00e7\u00e3o de petr\u00f3leo e g\u00e1s, a magnetita pode auxiliar na remo\u00e7\u00e3o de sulfetos(33). \u00c0 semelhan\u00e7a das propriedades de aumento de densidade na lama \u00e0 base de \u00e1gua, a magnetita pode ser utilizada de forma an\u00e1loga como agente de pondera\u00e7\u00e3o na cimenta\u00e7\u00e3o dos po\u00e7os de extra\u00e7\u00e3o(34).<\/p>\n Embora a magnetita tenha demonstrado a sua capacidade na extra\u00e7\u00e3o de combust\u00edveis f\u00f3sseis, existem alguns exemplos de utiliza\u00e7\u00e3o na produ\u00e7\u00e3o de energia utiliz\u00e1vel de uma forma mais sustent\u00e1vel. Numa c\u00e9lula de combust\u00edvel microbiana, o combust\u00edvel utiliz\u00e1vel \u00e9 produzido quando a eletricidade \u00e9 passada atrav\u00e9s de um eletr\u00f3lito rico em bact\u00e9rias espec\u00edficas, de forma semelhante ao hidrog\u00e9nio \u00e9 produzido por eletr\u00f3lise. Verificou-se que a adi\u00e7\u00e3o de magnetita a este sistema oferece um excelente desempenho para as etapas de transporte de oxig\u00e9nio, conduzindo a uma maior efici\u00eancia global do sistema(35). Al\u00e9m disso, a magnetita presente tamb\u00e9m \u00e9 eficaz na remo\u00e7\u00e3o de lodo de esgoto – caso o sistema esteja usando \u00e1gua contaminada. As lipases imobilizadas por magnetita demonstraram ser produtoras eficazes de biodiesel, tal como outras lipases. Criticamente, no entanto, fontes f\u00fangicas e n\u00e3o probi\u00f3ticas de lipases est\u00e3o associadas a subprodutos prejudiciais, enquanto as lipases probi\u00f3ticas n\u00e3o s\u00e3o conhecidas por sua estabilidade e, portanto, efici\u00eancia em compara\u00e7\u00e3o com suas contrapartes f\u00fangicas. A imobiliza\u00e7\u00e3o dessas lipases probi\u00f3ticas na magnetita torna o sistema de desempenho superior(36).<\/p>\n\t\t\t\t 1 B. J. Woodford et al.<\/em>, PNAS,<\/em> 1992<\/strong>, 89, 7683<\/p>\n 2 C. 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Dutta et al<\/em>., Green Chem.<\/em>, 2022, 24, 8800<\/strong><\/p>\n\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" A magnetita \u00e9 um min\u00e9rio de ferro comum, \u00e9 o mais magn\u00e9tico de todos os minerais que ocorrem naturalmente na natureza e tem muitos usos e aplica\u00e7\u00f5es al\u00e9m da produ\u00e7\u00e3o de ferro e a\u00e7o.<\/p>\n","protected":false},"author":5,"featured_media":33968,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"inline_featured_image":false,"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_feature_clip_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":"","jetpack_post_was_ever_published":false},"categories":[6774,6773],"tags":[],"class_list":["post-36935","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-filtracao-de-agua","category-outro-blog"],"yoast_head":"\n![\"Basalt](\"https:\/\/mineralmilling.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/AdobeStock_228220842-1024x683.jpeg\" "\\"Basalt")
\n\n\tMagnetita e Magnetismo\n\t<\/h2>\n\t
\n\tNanopart\u00edculas de Magnetita\n\t<\/h2>\n\t
![\"Nano](\"https:\/\/mineralmilling.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/AdobeStock_67187606-1024x623.jpeg\" "\\"Nano")
\n\n\tAplica\u00e7\u00f5es de magnetita\n\t<\/h2>\n\t
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\n\n\tProcessos Industriais\n\t<\/h2>\n\t
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\n\n\tUsos Medicinais\n\t<\/h2>\n\t
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\n\n\tOutras utiliza\u00e7\u00f5es\n\t<\/h2>\n\tComo componente em suportes de grava\u00e7\u00e3o, a magnetita tem sido utilizada – embora seja frequentemente reduzida a gama-Fe2<\/sub>O3<\/sub> para aplica\u00e7\u00f5es de grava\u00e7\u00e3o de alta qualidade(22), dopada com pequenas quantidades de cobalto para uma legibilidade \u00f3tima. Descobriu-se que a magnetita \u00e9 um pigmento negro de alto desempenho em revestimentos t\u00e9rmicos, com maior absor\u00e7\u00e3o de luz do que outros
\n pigmentos<\/a>
\n<\/u> negros inorg\u00e2nicos comuns(23). \u00c9 usado em cartuchos de toner em aplica\u00e7\u00f5es de impress\u00e3o.\n\t\t\t\t![\"Wasser](\"https:\/\/mineralmilling.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/AdobeStock_228078834-1024x267.jpeg\" "\\"Wasser")
\n\tA magnetita tem sido
\n amplamente empregada na purifica\u00e7\u00e3o<\/a>
\n<\/u> da \u00e1gua e tem sido formada em microesferas polim\u00e9ricas ao lado do estireno e do divinilbenzeno para produzir resinas magn\u00e9ticas de troca i\u00f4nica(24), mostrando boa efici\u00eancia na remo\u00e7\u00e3o de contaminantes t\u00f3xicos de cobalto e nitrato da \u00e1gua. Em uma planta na Austr\u00e1lia, a magnetita em escala de m\u00edcron tem sido usada como reagente na purifica\u00e7\u00e3o e clarifica\u00e7\u00e3o de \u00e1gua, produzindo um suprimento pot\u00e1vel a partir de \u00e1gua subterr\u00e2nea e superficial de baixa qualidade. As quest\u00f5es relacionadas com a dificuldade de remo\u00e7\u00e3o de um reagente \u00abcarregado\u00bb foram resolvidas pela natureza da magnetita magn\u00e9tica (25). Os hidrocarbonetos clorados podem ser removidos da \u00e1gua atrav\u00e9s de bact\u00e9rias que foram adsorvidas na magnetita, que pode ent\u00e3o ser removida usando um campo magn\u00e9tico(26).\n\n\tEnergia\n\t<\/h2>\n\t
![\"Automated](\"https:\/\/mineralmilling.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/AdobeStock_224173181-1024x280.jpeg\" "\\"Automated")
\n\n\tResumo\n\t<\/h2>\n\t
\n
![\"magnetite\"](\"https:\/\/mineralmilling.com\/wp-content\/uploads\/2019\/06\/magnetite-1.jpg\" "\\"magnetite\\"")
\n\tRefer\u00eancias:<\/strong><\/h3>\n