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

مگنتيت يكي از اشكال اكسيد شده آهن مي باشد كه امروزه در زندگي موجودات نقش مهمي دارد. در واقع نقش آهن مگنتیت در بیولوژی موجودات زنده و فرایند های شیمیایی تنها به ساخت برخي محصولات رايج ختم نمي شود. افزايش يا كاهش اين ماده بر روي سلامت زندگي يا درمان بيماري هاي افراد نيز تاثير دارد. امروزه تحقيقات زيادي در خصوص توليد نانوذرات مگنتيتي در صنايع مختلف صورت گرفته است. به عبارتي اين فلز به سبب خاصيت مغناطيسي خود، جايگاه مهمي در طب سنتي و طب مدرن دارد.

در واقع مي توان گفت تحت تاثير قرار دادن ميدان مغناطيسي يا همان انرژي موجودات، مهمترين نقش آهن مگنتیت در بیولوژی موجودات زنده و فرایند های شیمیایی است. چرا كه از طريق ميدان مغناطيسي، گردش خون و فعاليت سلول ها را مي تواند تنظيم كند. از اين ويژگي براي توليد بسياري از مواد دارويي يا پزشكي استفاده مي شود. از طرفي ممكن است مگنتيت به ميزان نامناسبي در كنار آلاينده هاي مضر قرار بگيرد. در اين صورت مي تواند براي بدن انسان يا حتي حيوانات مضر و بيماري زا باشد. براي كسب اطلاعات بيشتر درباره مگنتيت تا پايان اين مقاله با ما همراه باشيد.

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

براي اينكه بدانيم نقش آهن مگنتیت در بیولوژی موجودات زنده و فرایند های شیمیایي چيست؟ ابتدا بايد با خود اين ماده آشنا شويم. اين نوع از سنگ كه داراي فرمول شيميايي  Fe3O4است، به صورت كاملا طبيعي از طريق پوسته زمين يافت مي شود. شكل آن معمولا 8 وجهي و سياه رنگ است. همچنين داراي خاصيت مغناطيسي مي باشد. از اين رو سنگ مگنتيت به راحتي جذب آهنربا مي گردد. به دليل اين خاصيت، از قديم تا به امروز استفاده هاي زيادي از آهن مگنتيت شده است. همچنين نقش كليدي آن را در صنايع زيادي مي توان مشاهده كرد.

براي پي بردن به نقش آهن مگنتیت در بیولوژی موجودات زنده و فرایند های شیمیایی بهتر است با ساير خواص آن آشنا شويد. به عنوان مثال بد نيست بدانيد كه اين شكل اكسيد شده از آهن از خواص فرو مگنتيك نيز برخوردار است. اين نوع از سنگ كه در درياچه ها بيشتر يافت مي شود، نقش مهمي در بيولوژي موجودات مختلف دارد. همچنين آهن مگنتيت در اندام هاي گوناگوني از موجودات مختلف ديده مي شود. به عنوان مثال حيوانات، انسان ها و حتي باكتري ها مي توانند از اين ماده برخوردار باشند. معمولا قسمت هاي مختلفي از مغز يا لوب هاي آن در انسان داراي مگنتيت است. تاثيرات آهن مگنتيت به خوبي بر روي ميدان مغناطيسي ديده مي شود.

از جمله کاربرد آهن در فرایند های بیولوژیک مي توان به افزايش درك پرندگان اشاره كرد. اين موجودات به كمك مگنتيت مي توانند جهت و اندازه يك محيط را با توجه به ميدان مغناطيسي تشخيص دهند. برخي ميكروارگانيسم ها مانند باكتري هاي گرم منفي نيز براي جهت يابي از ميدان مغناطيسي استفاده مي كنند. در واقع مگنتيت امكان ذخيره سازي اطلاعات در خصوص ميدان مغناطيسي را دارد. از اين رو امكان بررسي تغييرات زمين يا ارگانيسم از طريق اين اطلاعات براي دانشمندان فراهم مي گردد. سخت بودن آهن مگنتيت مي تواند به تجزيه موادي مانند غذا در برخي جانداران كمك كند. به عنوان مثال نوعي نرم تن به نام كيتون با استفاده از دندان هاي مگنتيتي خود، مواد غذايي را تجزيه مي نمايد.

لازم به ذكر است كه كاربرد آهن در فرايندهاي بيولوژيك صنايع مختلف به خوبي قابل مشاهده مي باشد. ذرات مگنتيت مي توانند آلاينده ها را به خوبي حذف نمايند. از اين رو براي تصفيه آب و جداسازي باكتري ها يا ذرات بيگانه مي توان از آنها بهره برد. البته امكان استفاده از آهن مگنتيت براي چندين بار به صورت مداوم وجود دارد. چرا كه مي توان به خوبي مگنتيت را بازيافت نمود. با پي بردن به اين خاصيت از اين فلز مي توان آب هايي بدون مواد سرطان زا توليد كرد. ويژگي مغناطيسي اين ماده در جهت دادن به داروهاي مختلف هنگام ورود به بدن نيز اهميت دارد. مگنتيت در جداسازي زغال سنگ در معادن نيز بسيار پركاربرد است.

از آنجايي كه قيمت سنگ مگنتيت مناسب است، از قديم براي توليد بسياري از محصولات از آن بهره گرفته مي شد. معمولا براي ساخت فولاد، رنگ، جوهر، مواد آرايشي رنگي و حتي توليد كاشي و سراميك از اين ماده استفاده مي گردد. به طور كلي از نظر بيولوژيكي مگنتيت به عنوان يك كاتاليزور براي ساخت موادي مانند آمونياك يا توليد رنگدانه شناخته مي شود.

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

آهن مگنتیت در بیولوژی و فرایند های شیمیایی معمولا به شكل Fe3O4 شناخته مي شود. اين ماده برخلاف ساير مشتقات آهن، داراي 2 ظرفيت از اكسيژن مي باشد. در واقع از همان ابتداي حيات با شروع فتوسنتز گياهان و توليد اكسيژن، شكل هاي اكسيد شده مختلفي از آهن به وجود آمد كه از مهمترين آنها مي توان به مگنتيت اشاره كرد. با توجه به اين تركيب شيميايي مي توان فهميد كه امكان تبلور آن در محيط داراي سطح متوسطي از اكسيژن وجود دارد.

مگنتيت يكي از انواع عنصر آهنی در موجودات زنده است كه در حالت نرمال، حدود 70 درصد آهن خالص و 30 درصد اكسيژن دارد. آهن مگنتيت براي تشكيل شدن به محيط احيا كننده نياز دارد. همچنين به دليل مقاومت مگنتيت به هوازدگي، هيدروكسيد آهن تشكيل نمي گردد. امكان تشكيل اين ماده همراه با گوگرد يا مقداري گارنت و پيروكسن در طبيعت نيز وجود دارد.

بیماری های ناشی از افزایش یا کاهش آهنِ مگنتیت در جانوران

جدا از خواص سنگ آهن مگنتيت كه در متن بالا خوانديم، ممكن است اين ماده گاهي براي انسان ها يا موجودات ديگر مضر باشد. چرا كه بار مغناطيسي آن مي تواند راديكال آزاد توليد كند. راديكال ها بسيار سمي و سرطان زا هستند. گاهي نيز مي توانند بيماري هاي عصبي زيادي را در انسان به وجود آورند. همچنين با استفاده از تصويربرداري و آزمايش هايي كه در خصوص افراد داراي آلزايمر انجام شد، دانشمندان به اين نتيجه رسيدند كه ميزان آهن مگنتيت در افراد مبتلا به اين بيماري بالا مي باشد.

ساختار سنگ آهن مگنتيت به گونه اي است كه در آلودگي شهرهاي مختلف به ميزان زيادي وجود دارد. اين آلودگي ها از طريق تنفس به صورت روزانه وارد بدن انسان مي شوند. در نتيجه بعد از مدتي افراد را دچار بيماري هاي تنفسي و قلبي شديدي مي كنند. معمولا درمان بيماري هاي ناشي از مگنتيت با حذف اين ماده از هوا يا اشيا موجود در خانه امكان پذير مي گردد. در واقع تا حد امكان افراد نبايد ميدان هاي مغناطيسي بدن خود را تحت تاثير مگنتيت يا وسايل داراي اين فلز قرار دهند.

روش درمان بيماري ها با انواع سنگ آهن مگنتيت

نقش آهن مگنتیت در بیولوژی موجودات زنده و فرایند های شیمیایی بسيار گسترده مي باشد. جالب است بدانيد كه در صورت استفاده صحيح از اين ماده، مي توان جهت درمان برخي از بيماري ها از آن استفاده كرد. مغناطيس تراپي يا مگنت تراپي يكي از راه هاي موثر براي كنترل ميدان مغناطيسي بدن از طريق مگنتيت است. در واقع با تحت تاثير قرار دادن اين ميدان ها مي توان سوخت و ساز بدن را تنظيم نمود. در نتيجه فرد از نظر ذهني و جسمي درمان خواهد شد.

نقش آهن مگنتیت در بیولوژی موجودات زنده و فرایند های شیمیایی بسيار كليدي است. چرا كه امروزه انسان ها حتي براي درمان درد يا ميگرن نيز از سازه هاي مگنتيتي مانند جواهرات استفاده مي كنند. برخي افراد نيز براي درمان كم خوابي يا پريشاني خود از آن بهره مي گيرند. همانطور كه ذكر شد، مگنتيت بر روي گردش خون افراد تاثير دارد. در نتيجه بيماري هاي مربوط به خون نيز از طريق اين فلز قابل كنترل مي باشند.

از جمله مشكلات آهن مگنتيت كه در روند درماني وجود دارد، مي توان به محدوديت هاي استفاده از آن اشاره كرد. به عنوان مثال كساني كه داراي باطري قلب مي باشند،‌ نبايد از مگنتيت براي درمان استفاده كنند. چرا كه خاصيت آهنربايي آن مي تواند عملكرد باطري را تغيير دهد. همچنين افراد باردار يا مبتلا به سل فعال و سرطان اجازه استفاده از ذرات مگنتيت را ندارند. ويژگي مغناطيسي اين ماده براي كساني كه دچار خونريزي هاي شديد مي شوند يا بيماري قارچي گسترده اي دارند، بسيار مضر است. از اين رو استفاده از مگنتيت جهت درمان اين افراد پيشنهاد نمي شود.

معمولا نقش آهن مگنتیت در بیولوژی موجودات زنده و فرایند های شیمیایی يا درمان بيماري ها، در قالب برخي از لوازم قابل مشاهده است. از جمله آن مي توان به تشك يا بالش مگنتيتي براي انسان يا حيوان اشاره كرد. همچنين وسايل پوشيدني مانند كمربند، دستبند، مچ بند يا حتي كفش از جنس آهن مگنتيت وجود دارند. اين لوازم نيز مي توانند تاثير خود را به خوبي بر روي افراد بگذارند. حيوانات خانگي براي درمان نيز مي توانند ضمن استفاده از پوشش خاص مانند قلاده هاي مگنتيتي، از تخت داراي اين جنس استفاده نمايند.

خلاصه مطلب

همانگونه كه مي دانيد، آهن مگنتيت از جمله سنگ هاي با ارزش زمين مي باشد. يكي از اشكال مهم و مشابه به مگنتيت، سنگ هماتيت است كه كاربرد زيادي دارد. اما سوال اينجاست كه تفاوت مگنتيت و هماتيت در چيست؟ بلورهاي هماتيت برخلاف مگنتيت به شكل هاي بسياري متنوعي در طبيعت ديده مي شود. همچنين هماتيت طيف هاي رنگي سياه، قرمز و قهوه اي را در بر ميگيرد. وجود خاصيت مغناطيسي مهمترين نقش آهن مگنتیت در بیولوژی موجودات زنده و فرایند های شیمیایی است كه تاثيرات فراواني دارد. در صورتي كه هماتيت فاقد اين خاصيت مي باشد.