鉄イオンは磁石にくっつく？

鉄は磁石にくっつきますが、

鉄イオンは磁石に引き寄せられるとか、そういうことはあるのでしょうか？


（中国の癌の治療薬に、が「ん細胞は鉄イオンが多いので、磁石で引き寄せて貼り薬で叩く」――というものがあり、本当かなと思いました）

No.2 ベストアンサー 回答者： chiezo2005 回答日時： 2009/07/05 14:17

磁石に引き寄せられるという表現が微妙なのですが、

すくなくとも熱運動に勝って磁石の方向に巨視的に移動するという
意味だとすると、鉄イオンが単体で磁石につくということはありません。

がん細胞の鉄イオンも磁石につくためには鉄イオンの磁気モーメントが
同じ方向を向かないといけないのですが、そのようなお互いに強い力を
やりとりするような関係に鉄イオンがあるとは思えないので、
まあ、つかないでしょう。

鉄を含む生体物質として血液に含まれるヘモグロビンがあります。
このヘモグロビンは酸素の結合状態で磁性をもったり持たなかったり（ただし常磁性と反磁性であって、磁石につく強磁性ではないですが）します。

この性質を利用してMRIなどでは酸素の状態の判別に使われるようですが、
超強磁場を発生するMRIの磁石に患者の血液が影響を受けないということ自体、磁石にはつかないということでしょうね。

No.5 回答者： htms42 回答日時： 2009/07/05 18:11

#３です。

＃４様　ご指摘ありがとうございます。

フェライト磁石にも色々あるようですね。
スピネルのフェライトはＡＦｅ２Ｏ４だと書かれています。磁鉄鉱だとＡ＝Ｆｅです。ＡにはＮｉ，Ｚｎ，Ｃｕと色々入ってくるようです。
ＡＯ＋Ｆｅ２Ｏ３の形です。

ヘキサゴナルのフェライトはＡＦｅ１２Ｏ１８です。Ａ＝Ｂａだとバリウムフェライトになります。これはＡＯと４Ｆｅ２Ｏ３のミックスのようです。

どちらもＦｅ２Ｏ３が入っています。
鉄の酸化物という表現は大目に見て下さい。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A7% …

液体酸素が磁石にくっつくというのは昔ビデオで見たことがあります。
ハーバードプロジェクトのフィルムでした。酸素は常磁性であるということですからくっつくというのを強磁性に限るようなイメージで書くと誤りだという事になりますね。

No.4 回答者： c80s3xxx 回答日時： 2009/07/05 16:40

#1 です．

htms42さんの丁寧な回答にはいつも感心しています．一点だけ．
文房具屋の黒い磁石の主成分は，相当以前から磁鉄鉱ではなく，バリウムフェライトかストロンチウムフェライトです．これらは結晶構造的にもヘキサゴナルで，スピネルである磁鉄鉱とは異なります．化学量論的に完全にバリウムフェライトになっているわけでもないとは思いますが．

巨視的な磁気挙動が集団によるものだというのは，通常の磁場の範囲ではその通りで，#2，#3 の回答に異論はありません．ただ，常磁性の液体酸素は超強力な磁石に吸い寄せられるのが観察されるようですから，磁場を極端に強くすれば，強磁性スピンの鉄イオンが吸い寄せられる場合はあるでしょう (反磁性スピンのものなら遠ざかる)．貼り薬に使えるなんてことは，もちろん論外ですが．

No.3 回答者： htms42 回答日時： 2009/07/05 15:01

すでに回答は出ています。

血液やがん細胞の中に鉄イオンが含まれていてもそれがくっつくということは起こらないだろうということです。

私は質問の前半についてです。
＞鉄は磁石にくっつきますが、
＞鉄イオンは磁石に引き寄せられるとか、そういうことはあるのでしょうか？

「鉄」はということでどういう物質を意味しているのでしょうか。
金属の鉄という意味でしょうね。釘とか、針金とか、
文房具屋さんやホームセンターで手に入る黒っぽい磁石は鉄の中に入れておられますか、別だとしておられますか。
鉄の合金であるステンレスは「鉄」の中に入れておられますか。別だとしておられますか。
ステンレスには磁石につくものとつかないものとがあります。同じように鉄が含まれていても他の成分の割合によって磁気的な性質が変わってきます。

磁鉄鉱というのがあります。主成分は鉄の酸化物です。文房具屋さんで手に入る磁石の成分も主成分は同じです。鉄の酸化物ですから鉄イオンを含んでいます。

だから金属の鉄も鉄イオンも磁石にくっつく性質は持っているのです。ただそれがどれくらい強い効果として出てくるかです。

鉄の原子やイオンには磁気モーメントという磁気的な性質が備わっています。でも磁気モーメントがあるというだけでは駄目なんです。＃２に書かれているようにある程度その磁気モーメントが整列してくれないと外部の磁場に反応するというところまで行かないいのです。
磁石にくっつくかくっつかないかは集団の性質だということになります。

血液も磁石の影響は受けないだろうと書かれていますから磁石で血流が促進されて肩こりが取れるというのも「？」だという事になります。

No.1 回答者： c80s3xxx 回答日時： 2009/07/05 13:35

つきますよ．

ただし，現実的な力を発生するためには，超電導磁石でも使わないとだめじゃないですかね．そのぐらい磁化率は低いはずです．