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나침반과 철새머리 속에 있는 방향지시등 자철석(direction indicator lamp Magnetite)-170617-1 품절 (해외배송 가능상품)

기본 정보
상품명 나침반과 철새머리 속에 있는 방향지시등 자철석(direction indicator lamp Magnetite)-170617-1
제조사 Fossilworld
원산지 미국 (southwest Utah, U.S.A)
판매가 140,000원
상품코드 P0000VHC
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S H O P P I N G - T I P

화석월드(Fossil & Mineral World)는 화석, 광물, 암석, 보석, 원석 및 운석을 전문 공급하며 전시, 체험, 교육용 교재, 및 박물관 컨설팅, 수입식품 판매업을 전문적으로 하는 회사입니다. 문의할 사항이 있으시다면 저희 홈페이지 Http://www.fossilworld.co.kr을 방문해 주시거나 사무실 02-429-6706으로 연락 주시면 감사하겠습니다.

(Fossilworld is a company that specializes in fossils, minerals, rocks, jewels, original rocks, meteorites. We also specialize in exhibition, training manuals, museum consulting field experiences. If you have questions or comments, please visit our homepage at Http://www.fossilworld.co.kr, give us a call at 02-429-6706, or visit us directly)

 

일반명(Common Name): 나침반과 철새머리 속에 있는 방향지시등 자철석(direction indicator lamp Magnetite)-170617-1

화학식(Formula): Fe3O4

결정계(Crystal System): 등축정계(Isometric)

분류(Class): 산화광물, 수산화광물(Oxides, Hydroxides)

그룹(Group): 스피넬 그룹(Spinel)

벽개(Cleavage): 팔면체 부분이 몇몇 표면이 존재하긴 하지만 결론적으론 없다.

결정상(Crystal Habit): 전형적으로 팔면체를 가지지만 드물게 다른 결정형을 가지기도 한다. 가장 흔하게 발견되는 형태는 괴상 또는 미립상을 가진다.

쪼개짐(Fracture): 패각상으로 쪼개진다.

사용처(Uses): 철을 얻는 주요 광물, 광물 표본

(Color): 검은색

비중(Gravity): 5.1+

모스 경도계 경도(Mohs scale hardness): 5.5 ~ 6.5

조흔색(Streak Color): 검은색

같이 발견되는 광물(Associated Minerals): 활석(Talc), 녹니석(Chlorite), 황철석(Pyrite), 적철석(Hematite)

산 지(Location): 미국(southwest Utah, U.S.A)

광 산(Mine): Apex Mine

무 게(Weight): 674g

크기(Size): 116 x 67 x 48mm

 

내용(Content): 이 표본은 자철석으로 미국에서 발견이 되었으며 자석에 끌리는 광물로 유명하다. 자철석 자체는 교육용, 광물 표본으로 활용이 되기도 하지만 보통 철을 얻기 위한 철의 원광으로써 활용이 많이 된다.

 

자철석은 영어로 Magnetite라고 부르는데 이름에서 보이듯 자석과 연관성이 있는 광물이다. 자철석은 제법 강한 자성을 가지며 이 자성을 활용해 다양한 산업 분야에 활용이 되고 있다. 가장 쉬운 예로는 나침반에 들어가는 자철석 결정으로 지구의 자기장의 영향을 받아 항상 남북을 가리키게 되는 나침반의 자철석 지침이 있다. 이 외에도 연어 후각 세포 속에 자철석이라는 나침반이 있어서 북쪽이라는 방향을 저절로 인식하며 철새들의 뇌 안에 있는 자철석 결정이 철새들의 방향을 잡아주기도 한다.

 

자철석은 지구상에서 흔히 발견되는 광물로 화성암, 변성암, 퇴적암 모든 암석에서 발견이 될 수 있으며 보통 검은색을 가지고 불투명하며 경도가 5 ~ 6.5 정도이다. 등축정계의 결정을 가지는데 결정형을 가질때는 팔면체의 형태를 가지며 덩어리 형태로 발견되는 경우도 많이 있다. 이렇게 자철석은 여러 특징을 가지지만 자철석을 찾고 있다면 사실 간단한 자철석의 특징들만 외운 채로 자석을 하나 들고 다니면 된다.

 

자철석이 자성을 가지는 이유는 철 원자가 가지는 특징 때문이다. 자철석의 화학식은 Fe3O4로 보통 표현을 하는데 자세히 볼 필요가 있다. 우선 철은 제1(Ferrous Iron / Fe2+)과 제2(Ferric Iron / Fe3+) 2가지 이온 형태가 있다. 같은 철 산화물인 적철석(Hematite) Fe2O3의 화학식을 가지는데 여기에 들어가는 철은 제2(Fe3+)이다. Fe3+ x 2 + O2- x 3 = 0이 되는 것이다. 그러나 자철석에서는 제1철과 제2철이 공존을 한다. 그래서 제2철이 있을 때 철 산화물의 화학식은 적철석처럼 Fe2O3이지만 제1철일 경우 철 산화물의 화학식은 FeO이다. 그래서 이 둘을 합치면 자철석의 화학식은 FeO·Fe2O3 Fe3O4가 되며 여기서 자철석의 자성을 설명할 수 있다.

 

철 원자는 중성일 때를 기준으로도 전자가 불안정한 상태이다. 즉 철 주변에 전자의 흐름이 조금이라도 생기면 쉽게 전자가 돌아다닐 수 있게 되는 것이다. 이런 철 원자에 전류를 흘려주게 되면 전자들이 한쪽 방향으로 정렬하며 이 방향성에 따라 자성이 생기게 된다. 그리고 이 방향성은 원자단위에서 만들어지지만 결국 이 전자들의 방향성이 모이고 모여 물체 관점으로 봤을 때에도 방향성이 남아야 우리 눈에 보이는 자성이 만들어지게 된다.

 

적철석의 화학식은 위에서 언급했듯이 Fe2O3이며 철이 제2(Fe3+)의 산화상태를 가진다. 그리고 적철석은 육방정계(육각형)의 결정구조를 가지게 되며 주변에 전자의 흐름이 생길 시 육각형 결정 하나하나에서는 전자의 방향이 생기는데 바로 이어지는 다음 결정에서 이 방향을 상쇄시키는 흐름이 생기게 된다. 이래서 적철석은 하나하나의 결정면(눈에 보이지 않는 아주 작은 단위)은 전자의 방향성이 생기지만 이 방향이 바로 상쇄되기 때문에 적철석이라는 하나의 큰 물체를 놓고 보면 결국 자성이 형성되지 않게 된다. 이런 적철석이 가지는 자성의 형태를 Antiferromagnetism(반강자성)이라고 부른다.

 

반면 자철석의 경우 화학식이 Fe3O4이며 제1철과 제2철이 공존하게 되는데 이때는 전자의 흐름이 생기면 이 흐름이 상쇄되지 않고 더해지고 더해져서 물체 전체가 하나의 방향을 가지게 된다. 그래서 자철석은 강한 자성을 가지게 된다. 그리고 이 자성은 외부의 자기장이 사라져도 남게 된다. 자철석이 가지는 이런 자성의 형태를 Ferromagnetism(강자성)이라고 부른다.

 

자철석은 자연상태으로 발견되는 광물 중 자성이 가장 강하며 인간이 처음으로 발견한 자성을 가진 물체이기도 하다. 또한 철광석 중 철의 함유량이 아주 높은 편(약 평균 72.4%)이기 때문에 철을 만들기 위해 채굴되기도 한다. 하지만 앞서 언급된 나침반, 연마재, 중액선광 등등 산업적으로 활용되는 분야가 아주 많으며 자성이라는 흥미로운 교육 주제를 가지고 있기 때문에 교육용으로도 아주 좋은 표본이다.

 

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