Cinnabar, относятся к общей яркой алой к кирпично-красной форме сульфида ртути (II), формуле HgS, которая является наиболее распространенной исходной рудой для очистки элементарной ртути и является историческим источником для блестящего красного или алого пигмента, называемого vermilion и ассоциированные красные ртутные пигменты.

Киновари обычно встречаются в качестве венозного минерала, связанного с недавней вулканической активностью и щелочными горячими источниками. Минерал напоминает кварц в симметрии и в его проявляющем двулучепреломлении; cinnabar имеет средний показатель преломления ~ 3,2, твердость от 2 до 2,5 и удельный вес ~ 8.1. Цвет и свойства происходят из структуры, которая представляет собой ромбоэдрическую кристаллическую решетку, принадлежащую гексагональной кристаллической системе, кристаллы, которые иногда проявляют двойникование.

Cinnabar был использован для своего цвета с древности на Ближнем Востоке, в том числе в виде косметики типа rouge, в Новом Свете с культуры ольмеков, а в Китае с тех пор уже культура Yangshao, где она использовалась в окрасочных керамических изделиях.

Связанные современные меры предосторожности для использования и обращения с киноварием возникают из-за токсичности ртутного компонента, который был признан еще в Древнем Риме.

Свойства и структура
свойства
Как правило, киноварь встречается в массивной, зернистой или земной форме и ярко-красно-красновато-коричневого цвета, хотя иногда он встречается в кристаллах с неметаллическим адамантиновым блеском. Он похож на кварц в своей симметрии. Он обладает двойным лучепреломлением и обладает самым высоким показателем преломления любого минерала. Его средний показатель преломления составляет 3,08 (длина волны света на свету), по сравнению с показателями для алмаза и арсенида немагнитного галлия (III) (GaAs), которые составляют 2,42 и 3,93 соответственно. Твердость киновари составляет 2,0-2,5 по шкале Мооса и ее удельный вес 8.1.

Состав
Структурно киноварь принадлежит тригональной кристаллической системе. Это происходит в виде толстых табличных или тонких призматических кристаллов или в виде гранулированных до массивных инкрустаций. Кристаллическое двойникование происходит как простые контактные близнецы.

Примечание: сульфид ртути (II), HgS, использует описанную киноварную структуру и одну дополнительную структуру, то есть она является диморфной. Cinnabar является более устойчивой формой и является структурой, родственной структуре HgO: каждый центр Hg имеет две короткие связи Hg-S (каждый 2,36 Å) и четыре более длинных контакта Hg ••• S (с 3.10, 3.10, 3.30, и 3,30 Å). Кроме того, HgS находится в черном, не-киноварном полиморфном (метациннабре), который имеет структуру цинковой обманки.

Физико-химические характеристики
Критерии идентификации
Цвет минерального следа также можно использовать для грубой идентификации пигментов. Это включает в себя создание следа минерала путем трения на твердой фарфоровой таблетке и наблюдение за его цветом. Многие минералы имеют бесцветный след, некоторые из них имеют характерные цветовые следы. Вот пример: от розового до красно-коричневого следа может указывать на присутствие киновари, куприта или гематита.

Меркурий в небольших количествах может быть обнаружен с помощью спектрометрии или осадками Hg2Cl2 и HgS. Считается, что если соединения ртути нагреваются в трубке с содой, образуется серое зеркало ртути, которое конденсируется на холодных стенах.
Спектрометрические методы позволяют идентифицировать киноварь. Полезно упомянуть комбинационную спектроскопию, оптический метод, который анализирует бесконтактные (полу) драгоценные камни, пигменты, стекла и керамику. Этот метод не требует выборки. Благодаря встроенному лазерному источнику новейшее поколение спектрометров можно транспортировать в центр музеев. Идентификация объектов может быть выполнена in-situ. Кроме того, эта молекулярная идентификация позволяет однозначно дифференцировать близлежащие соединения того же элементарного состава.

Чтобы идентифицировать кристаллическую структуру, ядерный зонд PIXE (Particle Induced X-ray Emission) различает гексагональную и кубическую формы.

Химические свойства
Полиморфизм HgS
HgS имеет полиморфизм:

α-HgS, киноварь / крапивница
α’-HgS, аморфный сульфид ртути
β-HgS, метацинабрий (черный)
γ-HgS, гиперкабиус
Химические свойства сульфида черного и красного сульфида ртути практически одинаковы, однако черный сульфид реагирует более чем на красный. Киннабар, крапивница или метацинабри обычно считаются почти нерастворимыми в воде, органических растворителях и разбавленных минеральных кислотах.

Хроматические изменения
Потемнение алого цвета киновари (α-HgS) под воздействием солнечного облучения до тех пор, пока оно не станет серо-черным, является важной проблемой в сохранении настенных рисунков с древности и по-прежнему представляет собой поломку. головной генератор полемики. Витрувиус объясняет, что: «При использовании в квартирах, на которых покрыта штукатурка, киноварь сохраняет свой цвет без изменений, но в местах, подверженных воздействию воздуха, таких как перистиль, экзедра и некоторые другие подобные места, где лучи солнца и яркость Луны может проникать, она изменяется, она теряет живительность своего цвета, она темнеет, как только ее поражает она. Последний упоминает, что пунический воск применялся к фрескам, чтобы предотвратить свет луны и солнечные лучи от его цвета, но некоторые связанные с этим факторы ускоряют это хроматическое изменение, такое как высокая влажность, связанная с сильно загрязненной атмосферой. Только поверхность ухудшается, если она очищается, мы можем снова увидеть красный цвет. к красной киноваре также может разрешить его идентификацию.

В настоящее время прекрасным примером является почернение фресок Виллы Мистерий в Помпеях. Лазерная очистка настенных росписей, содержащих киноварь, не рекомендуется из-за хроматического изменения.

Физические свойства

Cinnabar структура, α-HgS (ртуть Hg в сером, сера S в желтом)
Следующая формула дает приближение давления насыщенного пара киновари:

ln P * = 8,765 — 3533 / T
P * выражается в килопаскалях и температуре T в Кельвине.

Сульфид ртути HgS является наиболее важной ртутной рудой. Он используется для производства ртути и в качестве пигмента. Киннабар содержит приблизительно 86,2% ртути. Меркурий получают путем обжига киновари. Для извлечения металла пылевидная руда спускается в печи при температуре 700 ° C, когда воздух направляется. Происходит следующая реакция:

HgS + O2 → Hg + SO2,
выше 737 ° C, киноварь разлагается

HgS → Hg + S.
Ртуть получается пирометаллургом: при атмосферном давлении киноварь сублимируется при 583 ° С (856 К) и разлагается на жидкую ртуть и пар серы.

Существуют три кристаллические формы:

красная тригональная киноварь, космическая группа P3121 или P3221 (№ 154), структура B9 в нотации Strukturbericht, более стабильная при температурах менее 350 ° C (Barnett et al., 2001: 1499);
кубическая метацинограмма, пространственная группа F43m, черного цвета;
Гиперкабин (γ-HgS), обнаруженный Поттером и Барнсом в 1978 году. Его название связано с тем, что его зона стабильности простирается до более высоких температур, чем у киновари и метацинабрия.

Терапевтическое использование
Киннабар был известен и использовался с древнейших антиквариата в медицине (Плиний Старший, Histoire naturelle, XXXIII, с.41, который, кроме того, обескураживал и рассматривал это вещество как яд).

Он также использовался в медицине для лечения сифилиса или был предписан в 1820-х годах беременным женщинам путем фумигации (General Archives of Medicine, De Vaugirard, 1914, 436.). В форме мази он использовался против кожных заболеваний (Louis Mialhe, «Трактат о искусстве формулирования», Ed Fortin, Masson, 1845, 150).

Cinnabar также находится в составе средств для внешнего лечения рака, таких как паста, изобретенная хирургом Жаном Бейсильхаком, известная как «порошок брата Комо», состоящая из белого мышьяка, сожженной золы из подошв для обуви, дракон-крови, киноварь и вода (Герман Леберт, Практический трактат о раковых заболеваниях и излечимых состояниях в сочетании с раком, Baillière, 1851, 645). Использование этой мышьяковой пасты также будет защищено хирургом Джозефом Субербьелле (племянником Жана Бейсильхака) в лечении язв лица.

Китайские патентные лекарства, содержащие киноварь, включают: 金、二十五味松石丸、二十五味珊瑚丸、十香返生丸、七珍丸（丹）、七厘散、万氏牛黄清心丸、小儿百寿丸、小儿至宝丸、小儿金丹片、小儿惊风散、小儿清热片、天王补心丸、牙痛一粒丸、牛黄千金散、牛黄抱龙丸、牛黄清心丸、牛黄镇惊丸、安宫牛黄丸、安宫牛黄散、红灵散、苏合香丸、医痫丸、补肾益脑片、局方至宝散、纯阳正气丸、抱龙丸、柏子养心丸、胃肠安丸、香苏正胃丸、保赤散、益元散、梅花点舌丸、琥珀抱龙丸、紫金锭、紫雪、暑症片、舒肝丸、痧药、避瘟散、人参再造丸、平肝舒络丸、再造丸、复方芦荟胶囊、赛霉安散/软膏。

Токсичность:
Связанные современные меры предосторожности для использования и обработки киновари связаны с токсичностью ртутного компонента, который был признан еще в Древнем Риме. Из-за содержания ртути киноварь может быть токсичным для человека. Хотя люди в древней Южной Америке часто использовали киноварь для искусства или перерабатывали его в рафинированную ртуть (как средство для золочения серебра и золота к предметам), «токсичные свойства ртути были хорошо известны. Это было опасно для тех, кто добывал и обрабатывал киноварь , это вызвало тряску, потерю чувства и смерть. Данные свидетельствуют о том, что ртуть была отрезана от киновари, и рабочие подвергались воздействию токсичных ртутных паров ». Перенос ртути, меркуриализма, рассматривался как профессиональное заболевание для древних римлян: «Добыча на испанских киноварных рудниках Алмадена, в 225 км (140 миль) к юго-западу от Мадрида, считалась сродни смертной казни из-за сокращения ожидаемая продолжительность жизни шахтеров, которые были рабами или осужденными ».

Китайские даосы использовали его как лекарство бессмертия, следовательно, отравляли ртуть. Наиболее известным является тот, что был первым императором Цинь Ши Хуангом в 210 году до нашей эры. BC 8.

Поскольку киноварь является порошкообразным или в виде порошка, настоятельно рекомендуются строгие меры защиты.

Вхождение:
Киновари обычно встречаются в качестве венозного минерала, связанного с недавней вулканической активностью и щелочными горячими источниками. Киннабар осаждается эпитермальными восходящими водными растворами (близкими к поверхности и не слишком горячими), удаленными от их изверженного источника. Это связано с природной ртутью, стибнитом, реагаром, пиритом, марказитом, опалом, кварцем, халцедоном, доломитом, кальцитом и баритом.

Киннабар по существу находится во всех местах добычи полезных ископаемых, которые дают ртуть, в частности, Алмаден (Испания); Пуэрто-Принцеса (Филиппины); Новый Альмаден (Калифорния); Гастингс и шахта Св. Иоанна, Валлехо, Калифорния; [страница необходима] [нужен лучший источник] Идрия (Словения); Новая Идрия (Калифорния); Гиза, Египет; Мошеландберг (де) около Обермошеля в Пфальце; Ла Рипа, у подножия Апуанских Альп и на горе Амиата (как в Тоскане); гора Авала (Сербия); Уанкавелика (Перу); Мерфрисборо, Арканзас; Терлингва, Техас (Соединенные Штаты); и провинция Гуйчжоу в Китае, где получены мелкие кристаллы. Он также был добыт вблизи Красного дьявола, Аляска, на средней реке Кускоквим. Красный дьявол был назван в честь рудника красной дьявола, основного источника ртути. Он был найден в Доминике вблизи ее серных источников в южной части острова вдоль западного побережья.

Cinnabar все еще депонируется, например, в настоящее время из горячих вод шахты Sulfur Bank в Калифорнии и Стимбоат-Спрингс, штат Невада.

Добыча и добыча ртути:
Как самый распространенный источник ртути в природе, киноварь добывается в течение тысяч лет, даже в эпоху неолита. Во время Римской империи он был заминирован как пигментом, так и его содержанием ртути.: XLI

Для производства жидкой ртути (ртути) измельченная киноварь руда обжигается во вращающихся печах. Чистая ртуть отделяется от серы в этом процессе и легко испаряется. Конденсационная колонна используется для сбора жидкого металла, который чаще всего отправляется в железные колбы.

Декоративное использование
Cinnabar был использован для своего цвета с древности на Ближнем Востоке, в том числе в виде косметики типа rouge, в Новом Свете с культуры ольмеков и в Китае с тех пор, как династия Сун, где она использовалась в окрашивании лаков.

Использование Кинабара как цвет в Новом Свете, так как культура ольмеков иллюстрируется его использованием в королевских погребальных камерах во время пика цивилизации майя, наиболее резко в Могиле Красной Королевы в Паленке (600-700 гг. Н.э.), где останки благородной женщины и предметы, принадлежащие ей в ее саркофаге, были полностью покрыты ярко-красным порошком из киновари.

Наиболее известное использование киновари в китайской резной лакире, техника, которая, по-видимому, возникла в династии Сун. Опасность отравления ртутью может быть уменьшена в древних лаках, увлекая порошкообразный пигмент в лаке, но все равно может представлять экологическую опасность, если части случайно были уничтожены. В современной ювелирной промышленности токсический пигмент заменяется полимером на основе смолы, который приближается к появлению пигментированного лака.

история
Cinnabar используется в качестве пигмента для изготовления керамики, фресок фрески и во время религиозных церемоний, начиная с неолита. Самые древние археологические свидетельства 13 можно найти в Турции (Çatalhöyük, -7000, -8000), в Испании (шахта Каса Монтеро и гробницы Ла Пийоты и Монтелирио, -5300) и в Китае (культура Яншао -4000, -3500 и начало Бронзового века в культуре Эрлиту)

Китайцы использовали киноварь 3600 лет назад в качестве пигмента для керамики или чернил. Они были бы первыми, кто сделал бы кинжал в начале нашей эры. В Египте Птолемеев (четвертый век) появляется практика кремации. На некоторых фрагментах сожженной кости есть красный цвет, краситель — киноварь, намеренно депонированный.

Около 300 г. до н.э. Теофраст, философ и греческий ученый вызывает в Книге камней4 киноварские рудники Алмадена в Испании, в Колхиде и около Эфеса, где киноварь добывается из песчаного минерала.

Мины горы Амиата в Италии также известны с древних времен.

В первом столетии Диоскоридес посвящает запись своей фармакопеи «Materia medica» (V, 94), киноварь из Ливии и используется в фармакологии и живописи, а рекордная ртуть V, 95 («hydrargyros» ὑδραργυρος) который он указывает на процесс извлечения:

«… мы положили на миску из глины железную оболочку, содержащую киноварь, добавим« амбики »[отрезаны], мы играем с глиной, затем мы согреваем ее с помощью углей. Пар, который придерживается« амбики », , как только очищается, становится ртутью »(Мертенс, 17).
Это описание устройства, используемого для создания сублимаций, является предком неподвижных изображений. Заимствование греческого термина ambix на арабском языке даст al-‘anbīq (с местоимением), который после прохождения средневековой латыни даст на французском языке «все еще».

Киннабар использовался в древности как пигмент, который обычно был зарезервирован для элиты. Таким образом, Рим делает его государственной монополией, а закон устанавливает цену продажи. Плиний упоминает его под именем миниум в книгах XXXIII и XXXV его Histoire Naturelle. Витрувий (De Architectura, VII), в первом веке до н. Э. J.-C., описывает использование киновари в живописи. Зосимус Панополис, ученый и греческий алхимик, родившийся в Египте, в третьем веке нашей эры упомянул, что киноварь состояла из ртути и серы. Алхимик Гебер или Джабир Ибн Хайян, родившийся в Иране в 721 году, объясняет, что ртуть и сера могут, с теплой комбинацией в киновари.

В средние века, на Востоке, самые важные документы были подписаны с киновариной чернильницей (в Византии, только император мог ее использовать), а на Западе (некоторые источники вызывают тринадцатый век, другие xiie) некоторые иллюминации были сделаны с использованием киноварь и чернила крови. Художники того времени были осторожны, чтобы изолировать это вещество, слишком реакционноспособное к другим пигментам с лаком, и защитить его от солнца, создавая над глазурью (марены). Средневековые рецепты вызывают добавление церия, потому что этот воск обладает фунгицидными свойствами. Монах Феофил в двенадцатом веке объясняет, что смесь равных частей серы и ртути была помещена в стеклянный контейнер, закрытый глиной, который нагревался до образования пигмента. Cennino Cennini, около 1390 года, в своей книге также упоминает этот пигмент.

Вена Идрия, в современной Словении, была обнаружена в 1490 году. Уанкавелика, Перу, обнаружена в 1564 году. В начале шестнадцатого века шахта Идрия развивалась под контролем Венецианской Республики, на которой продается ртуть повсюду в Центральной Европе, Восточном Средиземноморье и Фландрии. Могущественная коммерческая династия Фуггера из южной Германии завоевывает доминирующее положение на рудниках из цветных металлов в Европе, благодаря соглашению с правящим домом Габсбургов. Almadén был частью этого предприятия, и добыча ртути возобновляется там примерно в 1550 году. Причина этого заключается в извлечении драгоценных металлов из месторождений в Южной Америке и Центральной Америке, которые были в числе основных мотивов испанской колониальной экспансии. Первоначальный тест на слияние серебра, вероятно, проводился в Венеции в 1507 году. Хотя эксплуатация в Андах использовала открытие ртутных месторождений в Уанкавелике, Новой Испании пришлось импортировать крупную ртуть из европейских шахт18. Ртутное наследие. Альмаден и Идрия сообщают о важном вкладе в историю человечества, который имели эти два объекта.

В 1527 году Парацельс назначил ртуть и ее оксид в качестве лекарственного средства в мазях как средство от сифилиса.

В 1797 году Константин Кирхгоф обнаружил процесс производства киновари (сульфида ртути) мокрым способом.