Maghemita

Maghemita (Fe₂O₃, γ-Fe₂O₃) es un miembro de la familia de los óxidos de hierro. Tiene la misma fórmula que la hematita, pero la misma estructura de ferrita de espinela que la magnetita (Fe₃O₄) y también es ferrimagnético. A veces se escribe como "maghaemita".

Maghemite puede considerarse como una imánita deficiente Fe(II) con fórmula ${\displaystyle \left {\ce {\fnK}}\right)_{A}\left[{\ce {\c} {\c}}}}\d}}\d}\d}\d}\d}\d}\d}\d}\c}\c\cH9}\c}\c\cH00}\d}\c}\d}\d}\d}\d}\d}\d}\d}\d}\d}\cH9}\d}\d}\d}\d}\d}\c\c\c\c\c\c\cH9\c\c\cH00}\c}\c}\c}\c}\cH00}\c}\c}\c}\c}\c}\cH00}\cH00}\c}\c}\c}\c}\cH00}\c}\cH00}\c}\cH00}\c}\cH00}\c}\c}\ {Fe_{40/3}{III }\square {\fnMicrosoft Sans Serif} {O32}}$Donde ${\displaystyle \square }$ representa una vacante, A indica la posición tetraedral y B octaedral.

Ocurrencia

La maghemita se forma por erosión u oxidación a baja temperatura de espinelas que contienen hierro (II), como magnetita o titanomagnetita. La maghemita también se puede formar mediante la deshidratación y transformación de ciertos minerales de oxihidróxido de hierro, como la lepidocrocita y la ferrihidrita. Se presenta como un pigmento marrón o amarillo muy extendido en los sedimentos y suelos terrestres. Se asocia con magnetita, ilmenita, anatasa, pirita, marcasita, lepidocrocita y goethita. Se sabe que también se forma en áreas que han sido sometidas a incendios forestales (particularmente en el área de Leonora en Australia Occidental) magnetizando minerales de hierro.

Maghemite fue nombrado en 1927 para una ocurrencia en la mina de Iron Mountain, al noroeste de Redding, Shasta County, California. El nombre alude a un carácter algo intermedio entre magnetita y hematita. Puede parecer azul con un tono gris, blanco o marrón. Tiene cristales isométricos. Maghemite está formado por la oxidación topotáctica de la magnetita.

Distribución de cationes

Existe evidencia experimental y teórica de que los cationes y vacantes de Fe(III) tienden a ordenarse en los sitios octaédricos, de una manera que maximiza la homogeneidad de la distribución y, por lo tanto, minimiza la energía electrostática del cristal.

Estructura electrónica

Maghemite es un semiconductor con una banda prohibida de ca. 2 eV, aunque el valor preciso de la brecha depende del espín del electrón.

Aplicaciones

Maghemite exhibe orden ferrimagnetic con una alta temperatura Néel (~950 K), que junto con su bajo costo y estabilidad química llevó a su amplia aplicación como pigmento magnético en medios electrónicos de grabación desde la década de 1940.

Las nanopartículas de maghemita se utilizan en biomedicina porque son biocompatibles y no tóxicas para los humanos, mientras que su magnetismo permite la manipulación remota con campos externos.

Como contaminante

En 2022 se descubrió que en el sistema de transporte del metro de Londres había altos niveles de partículas de maghemita lo suficientemente pequeñas como para entrar en el torrente sanguíneo si se inhalaban, algunas de hasta cinco nanómetros. La presencia de partículas indicó que permanecen suspendidas por largos períodos debido a la mala ventilación, particularmente en las plataformas. No se investigaron las implicaciones para la salud que presentan las partículas.