Magnetiet — het mineraal dat een magneet meebrengt naar het feest
Magnetiet is een ijzeroxide met superkracht: het is van nature magnetisch. In de hand is het zwart, zwaar en verzamelt het graag paperclips; op aarde vormt het ertslagen, "registreert" het het magnetisch veld van de planeet en leidt het zelfs kleine bacteriën die als een kompasnaald zwemmen. Als mineralen superhelden waren, zou magnetiet degene zijn die jou vindt.
Identiteit en naam 🔎
Wat is het
Magnetiet is een ijzeroxide met de formule Fe3O4, dat kristalliseert in een inverse spinel-structuur. Simpel gezegd bezetten ijzeratomen twee subkristallen waarvan de magnetische momenten elkaar niet volledig compenseren — waardoor er een sterke netto magnetisatie overblijft (ferrimagnetisme).
Naam en geschiedenis
De naam is afgeleid van het oude „magnetis lithos" (steen uit Magnesia, Griekenland). Natuurlijk gemagnetiseerde voorbeelden worden lodestonen ("magnetische steen") genoemd en waren de vroegste kompassen van de mensheid — rotsen die letterlijk de richting aangeven.
Hoe en waar het ontstaat 🌍
Magmatische en cumulatieve oorsprong
Magnetiet kristalliseert vroeg uit basische tot intermediaire magma's. In gelaagde intrusies kan het zich concentreren in magnetiet-ilmeniet banden (titanomagnetiet), soms met economisch waardevolle lagen.
Metamorfe gesteenten en skarns
Tijdens contactmetamorfose van ijzerrijke carbonaten of schalie vormt magnetiet zich in skarns met granaat, pyroxeen, epidot en amfibool — vaak in dichte, roestkleurige ertslagen.
Sedimentaire ijzerformaties
In gelaagde ijzerformaties (BIF) wisselt magnetiet af met hematiet en vuursteen, wat kenmerkende roodgrijze banden vormt die het grootste deel van de wereldwijde ijzerindustrie voeden.
Hydrothermale processen en verwering
Hydrothermale oplossingen kunnen direct magnetiet neerslaan; aan het oppervlak kan magnetiet gedeeltelijk oxideren tot maghemit (γ‑Fe2O3) en later tot hematiet.
Biogene en kosmische "cameeën"
Magnetotactische bacteriën kweken nanometergrote magnetietketens ("magnetosomen") om zich te oriënteren aan het aardmagnetisch veld. Magnetiet wordt ook gevonden in sommige meteorieten, vooral koolstofrijke chondrieten.
Opnemers van oceanen
Titanomagnetietkorrels in basalt "vergrendelen" bij afkoeling de richting van het aardmagnetisch veld — samen "schrijven" ze op de zeebodem het zebrapatroon van magnetische veldreversies.
Uiterlijk en kristalvorm 👀
Typische uitstraling
- Kleur: ijzerzwart tot staalgrijs.
- Glans: metaalachtig tot submetaalachtig; verweerde oppervlakken mat.
- Kristalvorm: scherpe oktaëders, dodecaëders; korrelig tot massief; in placerafzettingen — magnetiet "zand".
- Streepkleur: diepzwart (zeer diagnostisch).
Kristaldetails
Vlakken kunnen driehoekige groeven of corrosieputjes vertonen. Ilmeniet-exclusies in gepolijste doorsneden kunnen zich manifesteren als lamellen met streepjespatroon (titanomagnetiet) — een waar genot voor erts-microscopisten.
Expositietip: Een kleine neodymiummagneet, verborgen onder een plank, laat magnetietzand "rechtop staan" op de naalden — zo creëer je direct een gespreksstarter.
Fysische, magnetische en optische eigenschappen 🧪
| Eigenschap | Typische waarde / opmerking |
|---|---|
| Chemie | Fe3O4 (Fe2+Fe3+2O4); inverse spinelstructuur |
| Kristalsysteem | Isometrisch (kubisch) |
| Hardheid | ~5,5–6,5 (meestal ~6) |
| Relatieve dichtheid (SG) | ~5,1–5,2 (voelt zwaar aan in de hand) |
| Splijting / breuk | Geen echte splijting; breuk ongelijk tot conchoïdaal |
| Kras kleur | Zwart (ter vergelijking: hematiet = kers- tot roodbruin) |
| Magnetisme | Ferrimagnetisch — trekt magneten sterk aan; kan permanent gemagnetiseerd zijn (lodestone) |
| Curie-temperatuur | ~580 °C (boven deze temperatuur wordt magnetiet paramagnetisch) |
| Optiek | Ondoorzichtig; isotrope reflectie in gereflecteerde lichtmicroscopie |
| Veranderingen | Oxideert naar maghemit/hematiet; bij verpoedering kunnen oppervlakken roodachtig worden |
Onder loep / met magneet 🔬🧲
Hints met loep
- Metaalzwart, soms met octaëdrische oppervlakken.
- Laat onmiddellijk een zwarte lijn achter op de krasplaat.
- Voelt zwaar aan voor de grootte (SG ~5,2).
Magnetische test
Zelfs kleine fragmenten springen naar de magneet. Sommige voorbeelden (lodestone) trekken de magneet terug — ze hebben permanente magnetisatie.
Gepolijste doorsnede
In gereflecteerd licht is magnetiet helder en isotroop; fijne ilmeniet uitsluitingslamellen kunnen subtiele rasterpatronen vormen (titanomagnetiet).
Vergelijkbare mineralen en hoe ze te onderscheiden 🕵️
Hematiet
Kan staalgrijs tot zwart zijn, maar kras kleur rood. Zwak magnetisch, indien al. Speculair hematiet glanst; magnetiet is gelijkmatiger metallisch.
Ilmeniet
Ijzer-titaanoxide; zwak magnetisch of niet magnetisch. Vaak bruinachtige tint en lagere dichtheid. Kras kleur zwart, maar glans minder.
Chromiet
Donker, spinel met hoge SG; zwakke magnetisme en bruine kras kleur. Kenmerkend voor ultrabasische gesteenten — context helpt.
Maghemit en martiet
Maghemit (geoxideerde magnetiet) blijft zwart, maar kan minder magnetisch zijn; martiet — hematiet pseudomorf na magnetiet — octaëdrische vorm, rode kras.
Industriële slak
Industriële slak kan magnetisch en glasachtig zijn met blaasjes. Zoek naar bubbelachtige textuur en stromingswervelingen (niet kenmerkend voor mineraalkristallen).
Snelle checklist
- Sterke aantrekkingskracht op een magneet.
- Zwarte kras kleur (beslissende test).
- Oktaëdrische kristallen of massief, korrelig roestaggregaat.
Vindplaatsen en erts types 📍
Wereldwijde ijzerbronnen
Het grootste deel van de ijzerwinning komt uit gelaagde ijzerformaties (Pilbara en Hamersley, Australië; Carajás, Brazilië; Zuid-Afrika; Superior regio, Noord-Amerika), waar magnetiet en hematiet afwisselen met vuursteen.
Andere belangrijke omgevingen
- Magnetiet-apathiet (IOA) afzettingen (bijv. Kiruna regio, Zweden).
- Skarns bij kalksteen-graniet contacten.
- Gelaagde intrusies met titanomagnetietbanden.
- Placerzanden ("zwarte zanden") langs stranden en rivieren.
Toepassingen en wetenschappelijke opmerkingen 🧭
Ijzer en industrie
Belangrijk ijzererts. Fijn gemalen magnetiet wordt ook gebruikt als dichtheidsmedium bij kolenbewerking en als zwart pigment (Fe3O4).
Elektronica en materialen
Fe3O4 nanodeeltjes vormen de basis van ferrooxiden en vele ferrieten, gebruikt voor kernen en RF-toepassingen (vaak met andere metaalkationen).
Het geheugen van de aarde
Magnetietkorrels in afkoelende lava's en uitvloeiingen "registreren" de richting en sterkte van het geomagnetisch veld — dit is de sleutel tot paleomagnetisme en reconstructies van plaattektoniek.
Leuke gedachte: sommige bacteriën maken kompasnaalden van magnetiet; jij bent niet de enige die kleine magneten kiest.
Onderhoud, opslag en leuke experimenten 🧼🧪
Dagelijks onderhoud
- Metalen oppervlakken tonen vingerafdrukken — veeg af met een zachte, droge doek.
- Bewaar apart om krassen op zachtere buren te voorkomen (het is dicht en enigszins schurend).
- Bewaar sterke magneten uit de buurt van magnetische strippen op kaarten en kompassen (tenzij je ze bewust demonstreert!).
Reiniging
- Stof afvegen met een zachte borstel; een licht vochtige doek kan ook, direct daarna drogen.
- Vermijd zuren / bleekmiddel; verweerde oppervlakken kunnen roodachtig worden (oxideren) door agressieve behandeling.
Eenvoudige experimenten
- Dans van het zwarte zand: Leg een magneet onder een dun laagje magnetietzand; kijk hoe de naaldjes zich vormen en met de magneet meebewegen.
- Lodestone-test: Controleer of je monster zelf een paperclip kan optillen — zo ja, dan heb je een natuurlijk gemagnetiseerd stuk.
- Kras tegen de "dubbelganger": Vergelijk de zwarte magnetietkras met de rode hematiet — een directe identificatiehulp.
Vragen ❓
Is alle magnetiet een magneet?
Alle magnetiet trekt sterk magneten aan, maar slechts sommige stukken zijn permanent gemagnetiseerd (lodestone). Verwarming boven ~580 °C wist dat geheugen.
Waarom heeft mijn monster een roestend laagje?
Oppervlakteoxidatie kan de "huid" van magnetiet veranderen in hematiet — het is slechts een dun roestlaagje. Voorzichtig reinigen en droog bewaren vermindert dit.
Kan magnetiet transparant zijn?
Nee — magnetiet is ondoorzichtig. Dunne randen kunnen grijs lijken, maar licht gaat niet door de kristallen heen.
Wat is titanomagnetiet?
Magnetiet waarin Ti in plaats van een deel van Fe is ingebouwd. Bij afkoeling kan het ilmenietlamellen uitsluiten — fijne roosterpatronen die roestpetrograven verblijden en de afkoelgeschiedenis vastleggen.
Komt magnetiet voor in edelstenen?
Zoals insluitsels — ja (in sommige kristallen zitten miniatuur oktaëders), maar magnetiet zelf is geen facetedelsteen — zijn charme is metallisch, magnetisch en compromisloos.
Eindglimlach: eindelijk een steen die komt wanneer je roept — als je maar een magneet in je hand houdt.