بررسی نقش آهن مگنتیت در بیولوژی موجودات زنده و فرایند های شیمیایی

مگنتیت یکی از اشکال اکسید شده آهن می باشد که امروزه در زندگی موجودات نقش مهمی دارد. در واقع نقش آهن مگنتیت در بیولوژی موجودات زنده و فرایند های شیمیایی تنها به ساخت برخی محصولات رایج ختم نمی شود. افزایش یا کاهش این ماده بر روی سلامت زندگی یا درمان بیماری های افراد نیز تاثیر دارد. امروزه تحقیقات زیادی در خصوص تولید نانوذرات مگنتیتی در صنایع مختلف صورت گرفته است. به عبارتی این فلز به سبب خاصیت مغناطیسی خود، جایگاه مهمی در طب سنتی و طب مدرن دارد.

در واقع می توان گفت تحت تاثیر قرار دادن میدان مغناطیسی یا همان انرژی موجودات، مهمترین نقش آهن مگنتیت در بیولوژی موجودات زنده و فرایند های شیمیایی است. چرا که از طریق میدان مغناطیسی، گردش خون و فعالیت سلول ها را می تواند تنظیم کند. از این ویژگی برای تولید بسیاری از مواد دارویی یا پزشکی استفاده می شود. از طرفی ممکن است مگنتیت به میزان نامناسبی در کنار آلاینده های مضر قرار بگیرد. در این صورت می تواند برای بدن انسان یا حتی حیوانات مضر و بیماری زا باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره مگنتیت تا پایان این مقاله با ما همراه باشید.

نقش آهن مگنتیت در بیولوژی موجودات زنده و فرایند های شیمیایی زیستی

برای اینکه بدانیم نقش آهن مگنتیت در بیولوژی موجودات زنده و فرایند های شیمیایی چیست؟ ابتدا باید با خود این ماده آشنا شویم. این نوع از سنگ که دارای فرمول شیمیایی  Fe3O4است، به صورت کاملا طبیعی از طریق پوسته زمین یافت می شود. شکل آن معمولا ۸ وجهی و سیاه رنگ است. همچنین دارای خاصیت مغناطیسی می باشد. از این رو سنگ مگنتیت به راحتی جذب آهنربا می گردد. به دلیل این خاصیت، از قدیم تا به امروز استفاده های زیادی از آهن مگنتیت شده است. همچنین نقش کلیدی آن را در صنایع زیادی می توان مشاهده کرد.

برای پی بردن به نقش آهن مگنتیت در بیولوژی موجودات زنده و فرایند های شیمیایی بهتر است با سایر خواص آن آشنا شوید. به عنوان مثال بد نیست بدانید که این شکل اکسید شده از آهن از خواص فرو مگنتیک نیز برخوردار است. این نوع از سنگ که در دریاچه ها بیشتر یافت می شود، نقش مهمی در بیولوژی موجودات مختلف دارد. همچنین آهن مگنتیت در اندام های گوناگونی از موجودات مختلف دیده می شود. به عنوان مثال حیوانات، انسان ها و حتی باکتری ها می توانند از این ماده برخوردار باشند. معمولا قسمت های مختلفی از مغز یا لوب های آن در انسان دارای مگنتیت است. تاثیرات آهن مگنتیت به خوبی بر روی میدان مغناطیسی دیده می شود.

از جمله کاربرد آهن در فرایند های بیولوژیک می توان به افزایش درک پرندگان اشاره کرد. این موجودات به کمک مگنتیت می توانند جهت و اندازه یک محیط را با توجه به میدان مغناطیسی تشخیص دهند. برخی میکروارگانیسم ها مانند باکتری های گرم منفی نیز برای جهت یابی از میدان مغناطیسی استفاده می کنند. در واقع مگنتیت امکان ذخیره سازی اطلاعات در خصوص میدان مغناطیسی را دارد. از این رو امکان بررسی تغییرات زمین یا ارگانیسم از طریق این اطلاعات برای دانشمندان فراهم می گردد. سخت بودن آهن مگنتیت می تواند به تجزیه موادی مانند غذا در برخی جانداران کمک کند. به عنوان مثال نوعی نرم تن به نام کیتون با استفاده از دندان های مگنتیتی خود، مواد غذایی را تجزیه می نماید.

لازم به ذکر است که کاربرد آهن در فرایندهای بیولوژیک صنایع مختلف به خوبی قابل مشاهده می باشد. ذرات مگنتیت می توانند آلاینده ها را به خوبی حذف نمایند. از این رو برای تصفیه آب و جداسازی باکتری ها یا ذرات بیگانه می توان از آنها بهره برد. البته امکان استفاده از آهن مگنتیت برای چندین بار به صورت مداوم وجود دارد. چرا که می توان به خوبی مگنتیت را بازیافت نمود. با پی بردن به این خاصیت از این فلز می توان آب هایی بدون مواد سرطان زا تولید کرد. ویژگی مغناطیسی این ماده در جهت دادن به داروهای مختلف هنگام ورود به بدن نیز اهمیت دارد. مگنتیت در جداسازی زغال سنگ در معادن نیز بسیار پرکاربرد است.

از آنجایی که قیمت سنگ مگنتیت مناسب است، از قدیم برای تولید بسیاری از محصولات از آن بهره گرفته می شد. معمولا برای ساخت فولاد، رنگ، جوهر، مواد آرایشی رنگی و حتی تولید کاشی و سرامیک از این ماده استفاده می گردد. به طور کلی از نظر بیولوژیکی مگنتیت به عنوان یک کاتالیزور برای ساخت موادی مانند آمونیاک یا تولید رنگدانه شناخته می شود.

واکنش های زیستی مهم آهن مگنتیت در بیولوژی و فرایند های شیمیایی

آهن مگنتیت در بیولوژی و فرایند های شیمیایی معمولا به شکل Fe3O4 شناخته می شود. این ماده برخلاف سایر مشتقات آهن، دارای ۲ ظرفیت از اکسیژن می باشد. در واقع از همان ابتدای حیات با شروع فتوسنتز گیاهان و تولید اکسیژن، شکل های اکسید شده مختلفی از آهن به وجود آمد که از مهمترین آنها می توان به مگنتیت اشاره کرد. با توجه به این ترکیب شیمیایی می توان فهمید که امکان تبلور آن در محیط دارای سطح متوسطی از اکسیژن وجود دارد.

مگنتیت یکی از انواع عنصر آهنی در موجودات زنده است که در حالت نرمال، حدود ۷۰ درصد آهن خالص و ۳۰ درصد اکسیژن دارد. آهن مگنتیت برای تشکیل شدن به محیط احیا کننده نیاز دارد. همچنین به دلیل مقاومت مگنتیت به هوازدگی، هیدروکسید آهن تشکیل نمی گردد. امکان تشکیل این ماده همراه با گوگرد یا مقداری گارنت و پیروکسن در طبیعت نیز وجود دارد.

بیماری های ناشی از افزایش یا کاهش آهنِ مگنتیت در جانوران

جدا از خواص سنگ آهن مگنتیت که در متن بالا خواندیم، ممکن است این ماده گاهی برای انسان ها یا موجودات دیگر مضر باشد. چرا که بار مغناطیسی آن می تواند رادیکال آزاد تولید کند. رادیکال ها بسیار سمی و سرطان زا هستند. گاهی نیز می توانند بیماری های عصبی زیادی را در انسان به وجود آورند. همچنین با استفاده از تصویربرداری و آزمایش هایی که در خصوص افراد دارای آلزایمر انجام شد، دانشمندان به این نتیجه رسیدند که میزان آهن مگنتیت در افراد مبتلا به این بیماری بالا می باشد.

ساختار سنگ آهن مگنتیت به گونه ای است که در آلودگی شهرهای مختلف به میزان زیادی وجود دارد. این آلودگی ها از طریق تنفس به صورت روزانه وارد بدن انسان می شوند. در نتیجه بعد از مدتی افراد را دچار بیماری های تنفسی و قلبی شدیدی می کنند. معمولا درمان بیماری های ناشی از مگنتیت با حذف این ماده از هوا یا اشیا موجود در خانه امکان پذیر می گردد. در واقع تا حد امکان افراد نباید میدان های مغناطیسی بدن خود را تحت تاثیر مگنتیت یا وسایل دارای این فلز قرار دهند.

روش درمان بیماری ها با انواع سنگ آهن مگنتیت

نقش آهن مگنتیت در بیولوژی موجودات زنده و فرایند های شیمیایی بسیار گسترده می باشد. جالب است بدانید که در صورت استفاده صحیح از این ماده، می توان جهت درمان برخی از بیماری ها از آن استفاده کرد. مغناطیس تراپی یا مگنت تراپی یکی از راه های موثر برای کنترل میدان مغناطیسی بدن از طریق مگنتیت است. در واقع با تحت تاثیر قرار دادن این میدان ها می توان سوخت و ساز بدن را تنظیم نمود. در نتیجه فرد از نظر ذهنی و جسمی درمان خواهد شد.

نقش آهن مگنتیت در بیولوژی موجودات زنده و فرایند های شیمیایی بسیار کلیدی است. چرا که امروزه انسان ها حتی برای درمان درد یا میگرن نیز از سازه های مگنتیتی مانند جواهرات استفاده می کنند. برخی افراد نیز برای درمان کم خوابی یا پریشانی خود از آن بهره می گیرند. همانطور که ذکر شد، مگنتیت بر روی گردش خون افراد تاثیر دارد. در نتیجه بیماری های مربوط به خون نیز از طریق این فلز قابل کنترل می باشند.

از جمله مشکلات آهن مگنتیت که در روند درمانی وجود دارد، می توان به محدودیت های استفاده از آن اشاره کرد. به عنوان مثال کسانی که دارای باطری قلب می باشند،‌ نباید از مگنتیت برای درمان استفاده کنند. چرا که خاصیت آهنربایی آن می تواند عملکرد باطری را تغییر دهد. همچنین افراد باردار یا مبتلا به سل فعال و سرطان اجازه استفاده از ذرات مگنتیت را ندارند. ویژگی مغناطیسی این ماده برای کسانی که دچار خونریزی های شدید می شوند یا بیماری قارچی گسترده ای دارند، بسیار مضر است. از این رو استفاده از مگنتیت جهت درمان این افراد پیشنهاد نمی شود.

معمولا نقش آهن مگنتیت در بیولوژی موجودات زنده و فرایند های شیمیایی یا درمان بیماری ها، در قالب برخی از لوازم قابل مشاهده است. از جمله آن می توان به تشک یا بالش مگنتیتی برای انسان یا حیوان اشاره کرد. همچنین وسایل پوشیدنی مانند کمربند، دستبند، مچ بند یا حتی کفش از جنس آهن مگنتیت وجود دارند. این لوازم نیز می توانند تاثیر خود را به خوبی بر روی افراد بگذارند. حیوانات خانگی برای درمان نیز می توانند ضمن استفاده از پوشش خاص مانند قلاده های مگنتیتی، از تخت دارای این جنس استفاده نمایند.

خلاصه مطلب

همانگونه که می دانید، آهن مگنتیت از جمله سنگ های با ارزش زمین می باشد. یکی از اشکال مهم و مشابه به مگنتیت، سنگ هماتیت است که کاربرد زیادی دارد. اما سوال اینجاست که تفاوت مگنتیت و هماتیت در چیست؟ بلورهای هماتیت برخلاف مگنتیت به شکل های بسیاری متنوعی در طبیعت دیده می شود. همچنین هماتیت طیف های رنگی سیاه، قرمز و قهوه ای را در بر میگیرد. وجود خاصیت مغناطیسی مهمترین نقش آهن مگنتیت در بیولوژی موجودات زنده و فرایند های شیمیایی است که تاثیرات فراوانی دارد. در صورتی که هماتیت فاقد این خاصیت می باشد.