Η κιννάβαρη είναι ένα φυσικό ορυκτό θειούχου υδραργύρου με χημικό τύπο HgS. Είναι μια από τις πιο κοινές και γνωστές πηγές υδραργύρου. Το Cinnabar παρουσιάζει τυπικά ένα εντυπωσιακό κόκκινο έως κοκκινοκαφέ χρώμα, το οποίο συχνά συνδέεται με την ιστορική χρήση του ως χρωστική ουσία για τη δημιουργία κόκκινων χρωστικών, συμπεριλαμβανομένου του βερμούρι.
Χρώμα: Το Cinnabar είναι γνωστό για το βαθύ κόκκινο χρώμα του, καθιστώντας το οπτικά διακριτικό. Αυτή η ζωντανή απόχρωση το έχει κάνει περιζήτητο υλικό για διάφορους καλλιτεχνικούς και διακοσμητικούς σκοπούς.
Περιστατικό: Η κιννάβαρη βρίσκεται συνήθως σε υδροθερμική φλέβα καταθέσεις, συχνά συνδέεται με άλλα μεταλλεύματα ορυκτών. Σχηματίζεται σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας και πίεσης.
Πηγή υδραργύρου: Ο υδράργυρος, ένα τοξικό βαρύ μέταλλο, λαμβάνεται από την κιννάβαρη μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται ψήσιμο. Όταν η κιννάβαρη θερμαίνεται, αποσυντίθεται, απελευθερώνοντας ατμούς υδραργύρου. Αυτός ο ατμός μπορεί να συμπυκνωθεί και να συλλεχθεί για διάφορους βιομηχανικούς σκοπούς.
Ιστορικές χρήσεις: Το Cinnabar έχει μακρά ιστορία χρήσης ως κόκκινη χρωστική ουσία στην τέχνη, ιδιαίτερα στην αρχαία Κίνα και τη Μεσοαμερική. Χρησιμοποιήθηκε για να δημιουργήσει το έντονο κόκκινο χρώμα που είναι γνωστό ως vermilion. Ωστόσο, λόγω της τοξικότητας του υδραργύρου, η χρήση του σε αυτό το πλαίσιο έχει αντικατασταθεί σε μεγάλο βαθμό από ασφαλέστερες χρωστικές.
Συμβολισμός: Το Cinnabar έχει πολιτιστική και συμβολική σημασία σε διάφορες παραδόσεις. Στην κινεζική κουλτούρα, έχει συνδεθεί με την αθανασία και χρησιμοποιείται σε αρχαίες τελετουργίες ταφής. Στην αλχημεία, ο υδράργυρος αντιπροσωπευόταν συχνά από την κιννάβαρη.
Ανησυχίες για την υγεία: Η κιννάβαρη είναι ιδιαίτερα τοξική λόγω της περιεκτικότητάς της σε υδράργυρο. Εισπνοή ή κατάποση ατμού υδραργύρου ή σκόνης από κονσέρβα κιννάβαρης οδηγήσει σε σοβαρά προβλήματα υγείας, συμπεριλαμβανομένων των νευρολογικών βλαβών. Ως αποτέλεσμα, η χρήση του ως χρωστική ουσία έχει σε μεγάλο βαθμό εγκαταλειφθεί υπέρ ασφαλέστερων εναλλακτικών λύσεων.
Ορυκτολογία: Η κιννάβαρη κρυσταλλώνεται στο τριγωνικό σύστημα, σχηματίζοντας τυπικά πρισματικούς ή ταινιοειδείς κρυστάλλους. Έχει σχετικά χαμηλή σκληρότητα στην κλίμακα Mohs, γεγονός που καθιστά σχετικά εύκολο το ξύσιμο.
Λόγω του εντυπωσιακού χρώματος και της ιστορικής σημασίας της, η κιννάβαρη συνεχίζει να ενδιαφέρει τους συλλέκτες ορυκτών, παρόλο που η χρήση της ως χρωστική ουσία και πηγή υδραργύρου έχει μειωθεί λόγω ανησυχιών για την υγεία και το περιβάλλον.
Όνομα: Από το μεσαιωνικό λατινικό cinnabaris, ανιχνεύσιμο στο περσικό zinjifrah, που προφανώς σημαίνει το αίμα του δράκου, για το κόκκινο χρώμα.
Σχέση: Ερμής, realgar, σιδηροπυρίτης, μαρκασίτης, στιμπνίτης, "οπάλιο"Χαλκηδόνα", βαρυτίνη, δολομίτης λίθος, ασβεστίτης.
Πολυμορφισμός & Σειρά: Τρίμορφο με metacinnabar και hypercinnabar.
Κρυσταλλογραφία: Rhombohedral; τριγωνικό-τραπεζοεδρικό. Οι κρύσταλλοι συνήθως ρομβοεδρικοί, συχνά σε δίδυμα διείσδυσης. Τραπεζοεδρικές όψεις σπάνιες. Συνήθως λεπτή κοκκώδης ογκώδης? επίσης γήινο, ως επικαλύψεις και διασπορές μέσα από το βράχο.
Διαγνωστικά χαρακτηριστικά: Αναγνωρίζεται από το κόκκινο χρώμα και την κόκκινη ράβδωση, το υψηλό ειδικό βάρος και τη διάσπαση.
Περιεχόμενα
Χημικές ιδιότητες της κιννάβαρης
| Χημική ταξινόμηση | Θειούχο ορυκτό |
| Χημική σύνθεση | HgS |
Φυσικές ιδιότητες του Cinnabar
| Χρώμα | Κοχίνιο-κόκκινο, προς καστανοκόκκινο και μολυβένιο-γκρι |
| Ράβδωση | Scarlet |
| Λάμψη | Αδαμάντινος έως θαμπός |
| Σχίσιμο | Perfect Perfect {1010} |
| Διαφυσικότητα | Διαφανές σε λεπτά κομμάτια |
| Mohs σκληρότητα | 2.0-2.5 |
| Ειδική βαρύτητα | 8.176 |
| Διαγνωστικές ιδιότητες | Συσχέτιση με ηφαιστειακή δραστηριότητα. |
| Σύστημα κρυστάλλου | Τριγωνικός |
| Επιμονή | Εύκοπτος |
| Κάταγμα | Ανώμαλο/Ανομοιόμορφο, Υπο-Κονχοειδές |
| Πυκνότητα | 8.176 g/cm3 (Μετρήθηκε) 8.20 g/cm3 (Υπολογισμένο) |
Οπτικές ιδιότητες του Cinnabar
| Χαρακτηριστικά | Ανισότροπος |
| Ανισοτροπισμός | Ψηλά |
| Οπτική πινακίδα | Μονοαξονική (+) |
| birefringence | δ = 0.351 |
| Ανακούφιση | Πολύ ψηλά |
Εμφάνιση και Σχηματισμός Κιννάβαρης
Η κιννάβαρη εμφανίζεται και σχηματίζεται κυρίως σε υδροθερμία φλεβικές εναποθέσεις, όπου αναπτύσσεται κάτω από συγκεκριμένες γεωλογικές συνθήκες. Ακολουθεί μια πιο λεπτομερής εξήγηση της εμφάνισης και του σχηματισμού της κιννάβαρης:
Γεωλογική ρύθμιση: Η κιννάβαρη βρίσκεται συνήθως σε περιοχές με ηφαιστειακή δραστηριότητα και υδροθερμικά συστήματα. Αυτές οι γεωλογικές ρυθμίσεις παρέχουν τις απαραίτητες προϋποθέσεις για το σχηματισμό κοιτασμάτων κιννάβαρης.
Υδροθερμικές φλέβες: Η κιννάβαρη σχηματίζεται συνήθως σε υδροθερμικές φλέβες, οι οποίες είναι ρωγμές ή κατάγματα βράχους που έχουν γεμίσει με ζεστά υγρά πλούσια σε μέταλλα. Αυτά τα ζεστά υγρά αποτελούνται συχνά από νερό που περιέχει διαλυμένο ορυκτά και θερμαίνονται βαθιά μέσα στον φλοιό της Γης.
Πηγή Ερμή: Ο υδράργυρος είναι βασικό συστατικό στο σχηματισμό της κιννάβαρης. Ο υδράργυρος μπορεί να προέρχεται από διάφορες γεωλογικές διεργασίες, συμπεριλαμβανομένης της ηφαιστειακής δραστηριότητας και της μεταβολή των προϋπαρχόντων πετρωμάτων που περιέχουν ορυκτά που περιέχουν υδράργυρο.
Κατακρήμνιση: Η διαδικασία σχηματισμού της κιννάβαρης ξεκινά όταν είναι ζεστό υδροθερμικά υγρά που φέρουν διαλυμένο υδράργυρο έρχονται σε επαφή με πετρώματα-ξενιστές που περιέχουν ορυκτά πλούσια σε θείο. ο θείο μπορεί να προέρχεται από διάφορες πηγές, συμπεριλαμβανομένων των γύρω πετρωμάτων ή από το ηφαιστειακό περιβάλλον.
Θερμοκρασία και Πίεση: Ο σχηματισμός της κιννάβαρης ευνοείται από συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης. Αυτές οι συνθήκες προκαλούν την αντίδραση του υδραργύρου και του θείου, σχηματίζοντας κρυστάλλους θειούχου υδραργύρου (HgS), οι οποίοι συνθέτουν την κιννάβαρη.
Αποκρυστάλλωση: Καθώς τα υδροθερμικά υγρά ψύχονται και χάνουν την πίεση, οι κρύσταλλοι κιννάβαρης κατακρημνίζονται και αναπτύσσονται μέσα στις ρωγμές και τα κατάγματα των πετρωμάτων του ξενιστή. Το χαρακτηριστικό κόκκινο χρώμα της κιννάβαρης είναι αποτέλεσμα της ειδικής διάταξης των ατόμων υδραργύρου και θείου της.
Σύλλογοι: Η κιννάβαρη βρίσκεται συχνά παράλληλα με άλλα ορυκτά, όπως π.χ χαλαζίας, ασβεστίτηςκαι διάφορα θειούχα ορυκτά. Αυτά τα σχετικά ορυκτά είναι συχνά ενδεικτικά των ειδικών γεωλογικών συνθηκών και μπορεί να ποικίλλουν ανάλογα με την τοποθεσία.
Δευτερεύουσες καταθέσεις: Σε ορισμένες περιπτώσεις, η κιννάβαρη μπορεί επίσης να βρεθεί σε δευτερεύουσες αποθέσεις, όπως σε προσχώσεις (ποτάμια) ή ως αποτέλεσμα καιρικές συνθήκες και διάβρωση πρωτογενών πετρωμάτων που φέρουν κιννάβαρο. Αυτά τα δευτερεύοντα κοιτάσματα είναι συνήθως το αποτέλεσμα της μεταφοράς και της συγκέντρωσης της κιννάβαρης με φυσικές διεργασίες.
Τα κοιτάσματα κιννάβαρης κατανέμονται παγκοσμίως, με αξιοσημείωτες εμφανίσεις σε περιοχές με ενεργή ή αρχαία ηφαιστειακή δραστηριότητα, καθώς και σε περιοχές που σχετίζονται με υδροθερμικά συστήματα. Ενώ η κιννάβαρη είναι οπτικά εντυπωσιακή και ιστορικά σημαντική, η εξαγωγή και η χρήση της έχουν περιοριστεί λόγω της τοξικής φύσης του υδραργύρου, ο οποίος απελευθερώνεται κατά την επεξεργασία της κιννάβαρης. Επιπλέον, οι περιβαλλοντικές ανησυχίες που σχετίζονται με τη ρύπανση από υδράργυρο έχουν οδηγήσει σε αυστηρότερους κανονισμούς σχετικά με την εξόρυξη και την επεξεργασία του.
Πηγές και διανομή Cinnabar Mining
Οι πηγές εξόρυξης και η διανομή της κιννάβαρης ήταν ιστορικά σημαντικές λόγω της χρήσης της κιννάβαρης ως πηγής υδραργύρου και της ζωηρής κόκκινης χρωστικής της. Ακολουθούν πληροφορίες σχετικά με τις πηγές εξόρυξης κιννάβαρης και τη διανομή της:
Πηγές εξόρυξης Cinnabar:
- Πρωτογενείς καταθέσεις κιννάβαρης: Η κύρια πηγή εξόρυξης κιννάβαρης προέρχεται από υδροθερμικές φλέβες, όπως εξηγήθηκε προηγουμένως. Αυτά τα κοιτάσματα βρίσκονται σε συγκεκριμένα γεωλογικά περιβάλλοντα που σχετίζονται με την ηφαιστειακή δραστηριότητα και τα υδροθερμικά συστήματα.
- Εξόρυξη υδραργύρου: Το Cinnabar εξορύσσεται κυρίως για την περιεκτικότητά του σε υδράργυρο. Ο υδράργυρος έχει χρησιμοποιηθεί σε διάφορες βιομηχανικές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής θερμομέτρων, λαμπτήρων φθορισμού, μπαταριών και ως καταλύτης σε χημικές διεργασίες.
- Καλλιτεχνική χρήση και χρήση χρωστικών: Η κιννάβαρη εξορύχθηκε ιστορικά για τη χρήση της ως κόκκινη χρωστική ουσία, ιδιαίτερα στην τέχνη. Ωστόσο, η χρήση του σε χρωστικές έχει μειωθεί σημαντικά λόγω της τοξικότητάς του και ασφαλέστερες εναλλακτικές το έχουν αντικαταστήσει σε καλλιτεχνικές και διακοσμητικές εφαρμογές.
Διανομή Cinnabar:
- Ιστορικές πηγές: Η εξόρυξη της κιννάβαρης έχει μακρά ιστορία, με αξιόλογες ιστορικές πηγές όπως:
- Κίνα: Η αρχαία Κίνα ήταν μια σημαντική πηγή κιννάβαρης για τη χρήση της στην παραδοσιακή κινεζική τέχνη και πολιτιστικές πρακτικές. Τα κοιτάσματα κιννάβαρης είναι γνωστά και έχουν εργαστεί εδώ και αιώνες.
- Μεσοαμερική: Προκολομβιανοί πολιτισμοί στη Μεσοαμερική, όπως οι Αζτέκοι και οι Μάγια, εξόρυξαν επίσης την κιννάβαρη για τη χρήση της ως χρωστική ουσία. Το Cinnabar χρησιμοποιήθηκε για τη δημιουργία ζωηρών κόκκινων τοιχογραφιών και αντικειμένων.
- Ισπανία: Η Ισπανία ήταν μια άλλη ιστορική πηγή κιννάβαρης και έπαιξε ρόλο στο παγκόσμιο εμπόριο κιννάβαρης κατά την περίοδο της αποικιοκρατίας.
- Σύγχρονη εξόρυξη: Ενώ η εξόρυξη κιννάβαρης για καλλιτεχνική χρήση και χρήση χρωστικών έχει μειωθεί, η σύγχρονη εξόρυξη υδραργύρου εξακολουθεί να συμβαίνει σε διάφορα μέρη του κόσμου. Ορισμένες αξιοσημείωτες περιοχές με κοιτάσματα κιννάβαρης και εξόρυξη υδραργύρου περιλαμβάνουν:
- Κίνα: Η Κίνα εξακολουθεί να είναι σημαντικός παραγωγός υδραργύρου από κοιτάσματα κιννάβαρης. Διαθέτει σύγχρονες εξορυκτικές δραστηριότητες και είναι ένας από τους μεγαλύτερους παραγωγούς υδραργύρου παγκοσμίως.
- Κιργιζιστάν: Το Κιργιστάν είναι γνωστό για τα κοιτάσματα κιννάβαρης και τις δραστηριότητες εξόρυξης υδραργύρου.
- Αλγερία: Η Αλγερία έχει κοιτάσματα κιννάβαρης και έχει εμπλακεί στην εξόρυξη υδραργύρου.
- Ισπανία: Η Ισπανία εξακολουθεί να έχει κοιτάσματα κιννάβαρης, αν και η εξόρυξη της κιννάβαρης για υδράργυρο έχει μειωθεί σημαντικά λόγω περιβαλλοντικών και υγειονομικών ανησυχιών.
- Δευτερεύουσες καταθέσεις: Εκτός από τις πρωτογενείς εναποθέσεις κιννάβαρης, οι δευτερεύουσες αποθέσεις μπορεί να περιέχουν κιννάβαρη. Αυτά τα δευτερεύοντα κοιτάσματα μπορεί να προκύψουν από διεργασίες διάβρωσης και καιρικές συνθήκες που συγκεντρώνουν την κιννάβαρη στις κοίτες ποταμών και τις προσχωσιγενείς αποθέσεις.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η εξόρυξη κιννάβαρης για παραγωγή υδραργύρου έχει αντιμετωπίσει αυξημένο έλεγχο και ρύθμιση λόγω περιβαλλοντικών και υγειονομικών ανησυχιών που σχετίζονται με τη ρύπανση από υδράργυρο. Πολλές χώρες έχουν εφαρμόσει αυστηρούς κανονισμούς για τον μετριασμό των περιβαλλοντικών επιπτώσεων της εξόρυξης και της επεξεργασίας υδραργύρου. Ως αποτέλεσμα, η παραγωγή και η χρήση υδραργύρου, που προέρχεται από την κιννάβαρη, έχει μειωθεί με την πάροδο των ετών, με προσπάθειες να βρεθούν ασφαλέστερες εναλλακτικές λύσεις και να μειωθούν οι εκπομπές υδραργύρου.
Περιοχές Εφαρμογής και Χρήσεων
Το Cinnabar και τα παράγωγά του προϊόντα, ιδιαίτερα ο υδράργυρος, έχουν ιστορικά βρει διάφορες εφαρμογές και χρήσεις σε διαφορετικούς τομείς. Ωστόσο, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι πολλές από αυτές τις χρήσεις έχουν μειωθεί ή έχουν αντικατασταθεί λόγω ανησυχιών για την υγεία και το περιβάλλον που σχετίζονται με τον υδράργυρο. Ακολουθούν ορισμένες από τις περιοχές εφαρμογής και χρήσης της κιννάβαρης και των προϊόντων της:
- Παραγωγή υδραργύρου:
- Το Cinnabar εξορύσσεται κυρίως για την περιεκτικότητά του σε υδράργυρο. Όταν η κιννάβαρη θερμαίνεται, αποσυντίθεται, απελευθερώνοντας ατμούς υδραργύρου. Αυτός ο ατμός μπορεί να συλλεχθεί και να συμπυκνωθεί σε υγρό υδράργυρο, ο οποίος έχει χρησιμοποιηθεί σε πολλές εφαρμογές.
- Θερμόμετρα:
- Ο υγρός υδράργυρος είναι ένα κοινό συστατικό στα γυάλινα θερμόμετρα. Ωστόσο, η χρήση υδραργύρου στα θερμόμετρα έχει μειωθεί λόγω περιβαλλοντικών ανησυχιών και της διαθεσιμότητας εναλλακτικών μεθόδων μέτρησης της θερμοκρασίας.
- Φώτα φθορισμού:
- Ο ατμός υδραργύρου χρησιμοποιείται στον φωτισμό φθορισμού. Όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από ατμούς υδραργύρου, εκπέμπει υπεριώδες φως, το οποίο στη συνέχεια αλληλεπιδρά με επικαλύψεις φωσφόρου για να παράγει ορατό φως. Έχουν γίνει προσπάθειες για τη μείωση της περιεκτικότητας σε υδράργυρο σε νεότερους ενεργειακά αποδοτικούς λαμπτήρες.
- Μπαταρίες:
- Οι μπαταρίες οξειδίου του υδραργύρου έχουν χρησιμοποιηθεί σε διάφορες εφαρμογές, όπως ακουστικά βαρηκοΐας, κάμερες και ηλεκτρονικές συσκευές. Ωστόσο, αυτές οι μπαταρίες καταργούνται σταδιακά προς όφελος πιο φιλικών προς το περιβάλλον εναλλακτικών λύσεων.
- Ηλεκτρικοί διακόπτες και ρελέ:
- Οι διακόπτες και τα ρελέ που βρέχονται από υδράργυρο ήταν κάποτε κοινά σε ηλεκτρικές εφαρμογές λόγω της αξιόπιστης απόδοσής τους. Αυτά έχουν αντικατασταθεί σε μεγάλο βαθμό με συσκευές στερεάς κατάστασης λόγω περιβαλλοντικών ανησυχιών.
- Χημικές διεργασίες:
- Ο υδράργυρος έχει χρησιμοποιηθεί ως καταλύτης σε διάφορες χημικές διεργασίες, ιδιαίτερα στην παραγωγή χλωρίου και καυστικής σόδας. Έχουν αναπτυχθεί εναλλακτικές λύσεις για τη μείωση της χρήσης υδραργύρου σε αυτές τις διεργασίες.
- Χρυσό και Ασημένιο Εξόρυξη:
- Ο υδράργυρος έχει χρησιμοποιηθεί σε εργασίες εξόρυξης χρυσού και αργύρου μικρής κλίμακας για την εξαγωγή πολύτιμων μετάλλων από μετάλλευμα. Αυτή η πρακτική, γνωστή ως συγχώνευση, εγκυμονεί σοβαρούς κινδύνους για το περιβάλλον και την υγεία και αποθαρρύνεται ή απαγορεύεται σε πολλές περιοχές.
- Τέχνη και χρωστικές ουσίες:
- Ιστορικά, η κιννάβαρη χρησιμοποιήθηκε ως κόκκινη χρωστική ουσία στην τέχνη, δημιουργώντας ένα ζωηρό κόκκινο χρώμα γνωστό ως vermilion. Ωστόσο, αυτή η χρήση έχει μειωθεί σημαντικά λόγω της τοξικότητας του υδραργύρου και οι ασφαλέστερες χρωστικές ευνοούνται πλέον στην τέχνη και την αποκατάσταση.
- Παραδοσιακό φάρμακο:
- Σε ορισμένα παραδοσιακά φάρμακα χρησιμοποιήθηκε η κιννάβαρη, αλλά η χρήση της έχει σε μεγάλο βαθμό διακοπεί λόγω ανησυχιών για δηλητηρίαση από υδράργυρο.
- Πολιτιστικές και πνευματικές πρακτικές:
- Η κιννάβαρη έχει χρησιμοποιηθεί σε διάφορες πολιτιστικές και πνευματικές πρακτικές, ιδιαίτερα στις κινεζικές παραδόσεις, όπου συνδέθηκε με την αθανασία και χρησιμοποιήθηκε σε τελετουργίες ταφής.
Είναι σημαντικό να τονιστεί ότι η χρήση υδραργύρου και κιννάβαρης σε πολλές από αυτές τις εφαρμογές έχει τεθεί υπό έλεγχο και ρύθμιση λόγω της τοξικότητας του υδραργύρου και των περιβαλλοντικών του επιπτώσεων. Έχουν καταβληθεί προσπάθειες για τη μείωση της χρήσης και των εκπομπών υδραργύρου, την προώθηση του ασφαλούς χειρισμού και την ανάπτυξη εναλλακτικών λύσεων σε διάφορους κλάδους.
αναφορές
- Bonewitz, R. (2012). Βράχοι και ορυκτά. 2η έκδ. Λονδίνο: DK Publishing.
- Handbookofmineralogy.org. (2019). Εγχειρίδιο Ορυκτολογίας. [σε απευθείας σύνδεση] Διαθέσιμο στη διεύθυνση: http://www.handbookofmineralogy.org [Πρόσβαση στις 4 Μαρ. 2019].
- Mindat.org. (2019). Cinnabar: Mineral information, data and locations.. [online] Διαθέσιμο στη διεύθυνση: https://www.mindat.org/min-727.html [Πρόσβαση στις 4 Μαρ. 2019].
