Cinnabarite

Cinnabarite
Cinnabar-Calcite-227529.jpg
Cinnabarite kalsiitilla , Charcas, Municipio de Charcas , San Luis Potosí , Meksiko (koko: 5,0 cm × 3,5 cm × 3,0 cm)
Yleistä ja luokittelu
muut nimet
  • englantilainen cinnabar
  • Kinnabarit (Franken jälkeen)
  • Elohopea -aukko (Breithauptin mukaan)
  • kirkkaanpunainen
kemiallinen kaava α- HgS
Mineraaliluokka
(ja mahdollisesti osasto)
Sulfidit, sulfosaltsit; Metalli: rikki, seleeni, telluuri = 1: 1
Järjestelmä nro että Strunz
ja Dana
2.CD.15a ( 8. painos : II/B.14)
02/02/14/01
Samanlaisia ​​mineraaleja Kupriitti , krokotiitti , prostituoitu , realgar , rutiili
Kristallografiset tiedot
Kristallijärjestelmä trigonaalinen
Crystal luokka ; symboli trigonaalinen puolisuunnikkaan muotoinen; 32
Avaruusryhmä P 3 1 21 (nro 152) tai P 3 2 21 (nro 154)Malli: huoneryhmä / 152Malli: huoneryhmä / 154
Lattice -parametrit a  = 4,455  Å ; c  = 9,496 Å
Kaavayksiköt Z  = 3
Usein kristallipinnat {0001}, {10 1 1}
Twinning (0001) mukaan kaksoset
Fyysiset ominaisuudet
Mohsin kovuus 2-2,5
Tiheys (g / cm 3 ) mitattu: 8,176; laskettu: 8,20
Katkaisu täysin {10 1 0} mukaan
Tauko ; Sitkeys epätasainen tai hieman kampasimpukka; hauras ja halkeileva, hieman katkera
väri vermilion, ruskehtavan punainen, lyijynharmaa
Viivan väri tulipunainen
avoimuutta läpikuultava tai läpinäkymätön
paistaa Timanttikiilto, metallinen kiilto, matta
magnetismi Diamagnetismi
Kristallioptiikka
Taitekerroin n ω  = 2,905
n ε  = 3,256
Kaksiosainen 5 = 0,351
Optinen luonne yksiaksiaalinen positiivinen
Muut ominaisuudet
Kemiallinen käyttäytyminen Voidaan saostaa elohopea (II) suolaliuoksista vetysulfidilla elohopea (II) sulfidina

Cinnabarit ( Englanti cinnabar ), joka tunnetaan myös nimellä cinnabar on saksan puhuminen maailmassa , on usein esiintyvä mineraali päässä mineraali luokka on " sulfidien ja sulfosalts " kanssa kemiallinen koostumus HgS ja siten kemiallisesti elohopea rikkivetyä .

Cinnabarite kiteytyy trigonaalisessa kidejärjestelmässä ja kehittää yleensä vain pienempiä, mutta usein erittäin suuria pinta- alaisia kiteitä, joissa on taulukkomainen tai prismainen, romboedrinen tai dipyramidaalinen tapa . Tähän mennessä on tullut tunnetuksi yli 50 kristallimuotoa ja kristalli kaksoset . Sitä esiintyy usein rapeiden pinnoitteiden tai rakeisten tai massiivisten kiviaineksien muodossa . Mineraali on läpikuultava tai läpikuultamaton ja sillä on timanttimainen tai metallimainen kiilto näkyvillä kristallipinnoilla . Karkeat kiviainekset tai kuoret ovat sen sijaan melko tylsää.

Cinnabarin värin tarjoaa pääasiassa luonteenomainen kirkas, hieman keltaiseksi taipuva väri sekä tunnettu Vermilion -väri . Mineraali voi kuitenkin myös saada ruskehtavan punaisesta lyijynharmaaseen väriin vieraiden seosten vuoksi. Hänen viivansa väri on kuitenkin aina vahva punainen, jota kuvataan tulipunaiseksi .

Cinnabariitti on Mohsin kovuusalueella 2–2,5, ja se on yksi pehmeistä mineraaleista, joita voidaan vertailla kipsillä (kuten kovuus 2). Cinnabarit voidaan helposti sekoittaa realgariksi värin suhteen , johon se usein liittyy . Se eroaa kuitenkin tästä tiheämmän tiheyden vuoksi (cinnabar ≈ 8,2 g / cm 3 ; realgar ≈ 3,6 g / cm 3 ). Muut mineraalit, jotka ovat samanlaisia väri ovat kupriitti , krokoiitti , prostite ja rutiili .

Etymologia ja historia

Vermillion punainen, pigmentti vasemmalla, väri oikealla

Nimi "Cinnabarit" viittaa ominainen punainen väri mineraali- ja on peräisin latina cinnabaris tai kreikkalainen χιννάβαρι [ς] kinnábari [s] ja "lohikäärmeen verta". Jälkimmäinen on todennäköisesti valloitus Itä -Intiasta, jossa tietyt puut tuottavat samanlaisen punaisen hartsin . Yhteinen lähde voisi olla persialainen nimi cinnabar persia شنگرف, DMG šangarf , sen arabialaisella nimelläزنجفرة/ zinǧifra ja myös hänen nimensä sanskritiksi , सुगरम् sugaram . Tätä lähdettä ei kuitenkaan enää löydy.

Abraham Gottlob Werner (1749–1817) valitsi mineraalijärjestelmän mineraalille nimen cinnabar ja luokitteli sen metalliluokkaan elohopeamalmiksi. Nimen Cinnabarit, joka on edelleen voimassa, loi vuonna 1859 Carl Friedrich Naumann (1798–1873), joka viittaa alkuperäiseen latinalaiseen muotoon. Hermann Hugo Alfred Francke (1860–) ehdotti vuonna 1890 nimeä kinnabarit , joka vastaa kreikkalaista oikeinkirjoitusta , mutta tämä ei voinut vallita; yhtä vähän kuin nimi Merkurblende, jonka August Breithaupt ( 1791–1873) valitsi roomalaisen jumalan Mercurius mukaan elohopean symboliksi.

Tuotannon cinnabar käyttäen kuivan prosessin menetelmän kaksi elementtiä elohopean ja rikin on keksitty vuonna Kiinassa (siis yleinen nimi "Kiinan punainen "). Koska varhaisimmat lähteet vermilionin valmistamiseksi Euroopassa viittaavat arabialaisiin alkemisteihin 8. ja 9. vuosisadalta, uskotaan, että he toivat kiinalaisen keksinnön Eurooppaan. Venetsiassa cinnabaria valmistettiin synteettisesti 1500 -luvulta. 1600-luvulla eurooppalaisen kuivaprosessarin tuotannon keskus oli vihdoin Amsterdamissa.

Vuonna 1687 Gottfried Schulz paransi cinnabarin tuotantoa kehittämällä märkäprosessimenetelmän. Hän lämmitti "Aethiops mineralis" tai mustan muunnoksen ammonium- tai kaliumsulfidin vesiliuoksessa . Tuloksena oli kirkas, kelta-punainen vermilion, joka oli myös halvempaa valmistaa.

Cinnabar kaivokset alkaen aikaan Baden kulttuuri (n. 3500-2800 eKr) on löydetty, muiden muassa, Šuplja Stena vuonna Serbiassa .

luokitus

Jo Strunzin mukaisen mineraaliluokituksen vanhentuneessa kahdeksannessa painoksessa cinnabar kuului "sulfidien ja sulfosalttien" mineraaliluokkaan ja siellä osastoon "sulfidit, joiden moolisuhde oli metalli: S = 1: 1" PbS -tyypin kristallirakenne (ja sukulaiset), jossa hän oli nimettömän ryhmän II / B.14 ainoa jäsen .

Stefan Weißin vuonna 2018 viimeksi tarkistetussa ja päivitetyssä Lapis -mineraaliluettelossa , joka yksityisten keräilijöiden ja institutionaalisten kokoelmien huomioon ottamatta perustuu edelleen tähän klassiseen Karl Hugo Strunzin järjestelmällisyyteen , Cinnabarit sai järjestelmän ja mineraalinumero. II / C.18-10 , joka osion "Sulfidit, joiden moolisuhde metalli: S ≈ 1: 1" "Lapis-järjestelmässä" vastaa, jossa mineraali ja hypercinnabar muodostavat erillisen mutta nimeämättömän ryhmän.

Strunzin mineraalijärjestelmän 9. painos , joka on ollut voimassa vuodesta 2001 ja jota käyttää International Mineralogical Association (IMA), luokittelee myös cinnabariitin luokkaan "Metallisulfidit, M: S = 1: 1 (ja vastaavat)" . Tämä on kuitenkin edelleen jaettu edelleen yhdisteessä vallitsevien metallien mukaan, joten mineraali löytyy koostumuksensa mukaan osasta "tina (Sn), lyijy (Pb), elohopea (Hg)" jne. ", jossa se on ainoa jäsen, joka muodostaa nimettömän ryhmän 2.CD.15a .

Mineraalien järjestelmällisyys, Danan mukaan , jota käytetään pääasiassa englanninkielisessä maailmassa , luokittelee cinnabariitin "sulfidien ja sulfosaltsien" luokkaan ja siellä "sulfidimineraalien" luokkaan. Täällä hänet pidetään nimettömän ryhmän ainoana jäsenenä 02.08.14 alaotsikossa ”Sulfidit - mukaan lukien selenidit ja telluridit - koostumuksella A m B n X p , (m + n): p = 1: 1 ”.

Kemismi

Yleensä cinnabariitti on erittäin puhdasta ja koostuu siten olennaisesti elohopeasulfidista (HgS), jonka osuus elohopeasta (Hg) on 86,2 painoprosenttia ja rikki (S) 13,8 painoprosenttia . Luonnossa cinnabariitti sisältää kuitenkin usein erilaisia ​​mekaanisia epäpuhtauksia, kuten orgaanisia aineita.

Kristallirakenne

Cinnabarite kiteytyy trigonisesti että tilaan ryhmän P 3 1 21 (tila ryhmä ei. 152) tai P 3 2 21 (ei. 154) kanssa hilaparametrien  = 4,15  Å ja c  = 3,26 Ä sekä kolme kaavan yksikköä kohti yksikköä solu .Malli: huoneryhmä / 152Malli: huoneryhmä / 154

Kiderakenne on cinnabarite koostuu kierre ketjujen pitkin c-suunnassa kunkin kahden koordinoida elohopean ja rikin ioneja (Hg [2] S [2] ). Sidokset viereisiin ketjuihin muodostavat trigonaalisen epämuodostuneen galenarakenteen Hg [2 + 4] S [2 + 4] .

Cinnabariitin kristallirakenne
Väritaulukko: __ Hg     __ S

ominaisuudet

Cinnabariitilla on huomattavan korkea kaksoisjälki (δ = 0,351), joka on noin kaksi kertaa korkeampi kuin siitä tunnetulla kalsiitilla ( kaksoisspari , δ = 0,154 - 0,174). Lisäksi se osoittaa erittäin voimakkaan , pyöreän polarisaation, joka ylittää kvartsin 15 kertaa .

Cinnabarite -kiteillä on täydellinen halkaisu {10 1 0}: n mukaan ja ne katkeavat epätasaisista tai hieman kammioista murtumapinnoista. Vaikka mineraali, jonka Mohsin kovuus on 2–2,5, on edelleen yksi pehmeistä mineraaleista, joilla on tietty sitkeys - cinnabariittia voidaan leikata hieman veitsellä - se reagoi silti hauraana ja halkeilevana naarmuuntumisen jälkeen.

Edessä juottamalla putken, cinnabarite sublimoituu helposti (200 ° C), ja kun kuumennetaan sooda hehku putki, puhdasta elohopeaa on talletettu. Cinnabariitti kestää kuitenkin hyvin happoja ja emäksiä; se liukenee vain vesireaktioihin ja väkeviin alkalisulfidiliuoksiin.

Muutokset ja lajikkeet

Cinnabarite on yksi kolmesta muutoksia ja elohopean sulfidia (HgS). Muut kaksi ovat kuutiometriä kiteytyvä metacinnabar ja kuusikulmainen kiteytyvä hypercinnabar .

Kuten Stahlerz , sinertävä on lajike, jossa on metallinen kiilto.

Koulutus ja sijainnit

Cinnabarite twin from " Tongren Mine", Wanshan , Guizhou, China (koko: 3 × 2,1 × 1,6 cm)
Elohopeahelmi cinnabariitilla Espanjasta

Cinnabariitti muodostuu hydrotermisesti pääasiassa murtuma -alueilla tulivuoren tuuletusaukkojen ympärillä ja kuumilla lähteillä. Mukana mineraaleja sisältävät Stibnite , arsenopyriitti , kalsiitti , chalcedony , dolomiitti , fluoriittia , marcasite , rikkikiisu , kvartsi , elohopea ja realgar .

Cinnabariittia esiintyy usein mineraalimuodostumana monilla paikkakunnilla, ja tähän mennessä (vuodesta 2019 lähtien) on tiedossa yli 2600 paikkakuntaa. Tärkeimmät talletukset ovat Monte Amiata Italiassa, Idrija Sloveniassa, Almadén Espanjassa, Nikitovka ( Donetskin alue ) Ukrainassa ja Fargʻona (myös Ferghana ) Uzbekistanissa.

Kiina tunnetaan parhaiten poikkeuksellisista cinnabarite-löydöistään, joissa hyvin kehittyneitä, jopa seitsemän senttimetrin kokoisia kiteitä löydettiin lukuisista paikoista Hunanissa , Guizhoussa ja muissa maakunnissa.

Saksassa mineraalia löydettiin monista paikoista Schwarzwaldissa Baden-Württembergissä, lähellä Wölsendorfia Baijerin Schwandorfin alueella, useissa paikoissa Hessenissä ja Ala-Saksissa, Sauerlandissa ja Siegerlandissa Nordrhein-Westfalenissa, monissa paikoissa Reinin-Pfalzin alueella ja joitakin työpaikkoja Saarlandissa, Saksi-Anhaltissa, Saksissa ja Thüringenissä.

Itävallassa Cinnabarit on toistaiseksi esiintynyt pääasiassa Kärntenissä , Salzburgissa , Steiermarkissa ja Tirolissa .

Sveitsissä mineraalia on toistaiseksi löydetty vain kahdesta paikasta Schamsissa Graubündenin kantonissa ja useista paikoista Valais'n kantonissa .

Muita paikkoja ovat Afganistan, Australia, Bolivia, Chile, Ranska, Japani, Kanada, Kirgisia, Meksiko, Venäjä, Zimbabwe, Slovakia, Tšekki, Unkari, Iso -Britannia (Iso -Britannia) ja monet Yhdysvaltojen osavaltiot.

Synteettinen valmistus

Elohopea sulfidi voidaan kemiallisesti saostaa elohopea (II) sulfidi elohopean (II) suola ratkaisuja ottamalla käyttöön vety sulfidi. Metastabiili, musta kuutiomainen sulfidi (metasinnabariitti) saostuu aluksi . Kun se joutuu kosketuksiin ammoniumpolysulfidiliuoksen kanssa, tämä muuttuu muutamassa päivässä vähemmän liukoiseksi kuusikulmaiseksi punaiseksi modifikaatioksi.

käyttää

Raaka -aineena

Cinnabariitti, jonka metallipitoisuus on 87 prosenttia, on tärkein ja yleisin elohopeamineraali . Maailmanlaajuinen elohopeatuotanto vuonna 1971 oli edelleen yli 10000 tonnia, mutta laski noin 9600 tonniin vuonna 1975, jolloin Neuvostoliitto oli tuolloin markkinajohtaja 25 prosentin tuotantoosuudella. Vuonna 2010 maailmanlaajuinen elohopeatuotanto oli vain 1960 tonnia.

Pigmenttinä

Puulevy, jossa on cinnabar -sisustus (1522–1566), halkaisija noin 18,7 cm. Näytteillä Brooklyn Museumissa , New Yorkissa
Masaccio, Pyhä Jerome ja Pyhä Johannes Kastaja, 1428–29, National Gallery (Lontoo)

Cinnabariittia käytettiin historiallisesti punaisena pigmenttinä , "vermilionina". Sitä on käytetty väriaineena viimeistään Natufienin jälkeen (12000–9500 tai 9000 eKr.), Kfar HaHoresh -esitysten maalattuna kalloina . Vuonna Vinčan kulttuuri (5400-4600/4550 BC) mineraali- käytettiin myös keraaminen koriste.

Elohopeaa sisälsi käytettiin materiaalina peilit pelkistyksen jälkeen elohopean sulfidi . Mineraalia on käytetty pigmenttinä seinä- , paneeli- ja kirjamaalauksessa muinaisista ajoista lähtien .

Vermilionia käytettiin maalauksessa muinaisista ajoista aina 1900 -luvulle asti. Hyvä esimerkki on Masaccion maalaus , jossa Pyhän Jeromeen viitta oli maalattu cinnabarilla, ja Pyhän Johannes Kastajan hullu .

Kirkkaanpunainen on hyvä peitto , mutta voi tummua vahva valaistus. Cinnabaria löytyy myös maalarin maalina seuraavilla nimillä: Bergzinnober , Cinnabar , Mercurblende , Minium , Mercury sulfide red , punainen rikki -elohopea , kiinalainen punainen ja vermillion .

Muut käyttötarkoitukset

Kuten jalokivi , huolimatta sen houkutteleva väri, cinnabarite ei ole mitään etua koruja teollisuuden sen heikon Mohsin kovuus ja korkea taipumus jakaa, erityisesti koska se yleensä muodostaa ainoastaan pieniä kiteitä. Harvinaisten jalokivien keräilijöille kuitenkin tarjoillaan toisinaan cinnabariittia leikatussa muodossa.

Katso myös

kirjallisuus

nettilinkit

Wikisanakirja: Zinnober  - selitykset merkityksistä, sanojen alkuperästä, synonyymeista, käännöksistä
Commons : Cinnabarit (Cinnabar, Zinnober)  - Kokoelma kuvia, videoita ja äänitiedostoja

Yksilöllisiä todisteita

  1. H. Hugo A. Francke: Tietoja mineralogisesta nimikkeistöstä: yksityiskohtainen keskustelu periaatteista ja säännöistä, jotka on otettava huomioon tieteellisten mineraalien nimien muodostamisessa . R. Friedländer & Sohn, Berliini 1890, s. 80 ( rajoitettu esikatselu Google -teoshaussa).
  2. a b Hans Lüschen: Kivien nimet. Mineraalivaltakunta kielen peilissä . 2. painos. Ott Verlag, Thun 1979, ISBN 3-7225-6265-1 , s. 348 .
  3. a b c d Patrick Auvray, Françoise Genet: Affinement de la structure cristalline du cinabre α-HgS . Julkaisussa: Bulletin de la Société Française de Minéralogie et de Cristallographie . nauha 96 , 1973, s. 218–219 (ranska, saatavilla verkossa osoitteessa rruff.info [PDF; 143 kB ; Käytetty 10. maaliskuuta 2019]).
  4. David Barthelmy: Cinnabar Mineral Data. Lähde : webmineral.com. Haettu 10. maaliskuuta 2019 .
  5. a b c Helmut Schrätze , Karl-Ludwig Weiner : Mineralogie. Oppikirja järjestelmällisesti . de Gruyter, Berliini; New York 1981, ISBN 3-11-006823-0 , s.  216 .
  6. a b c d e f Cinnabar . Julkaisussa: John W.Anthony, Richard A.Bideaux, Kenneth W.Bladh, Monte C.Nichols (Toim.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America . 2001 (englanti, handbookofmineralogy.org [PDF; 59  kB ; Käytetty 10. maaliskuuta 2019]).
  7. a b c d e Hans Jürgen Rösler : Mineralogian oppikirja . 4. tarkistettu ja laajennettu painos. Saksalainen kustantamo perus teollisuudelle (VEB), Leipzig 1987, ISBN 3-342-00288-3 , s.  307-308 .
  8. a b c d Friedrich Klockmann : Klockmannin mineralogian oppikirja . Toim.: Paul Ramdohr , Hugo Strunz . 16. painos. Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-82986-8 , s.  444 (ensimmäinen painos: 1891).
  9. a b Cinnabar. Lähde : mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, käytetty 10. maaliskuuta 2019 .
  10. Wolfgang Pfeifer (toim.): Etymological Dictionary of German . Akademie Verlag, Berliini 2010, ISBN 978-3-941960-03-9 , s. 1615 .
  11. Tarkastaja Wernerin mineraalijärjestelmä, jonka CAS Hoffmann julkaisi hänen luvallaan . Julkaisussa: CAS Hoffmann (Toim.): Bergmannisches Journal . nauha  1 , 1789, s. 381 ( saatavana verkossa osoitteessa rruff.info [PDF; 2.0 MB ; Käytetty 10. maaliskuuta 2019]).
  12. Wendell E.Wilson: Hugo Francke (1860–). Julkaisussa: mineralogicalrecord.com. Mineralogical Record, käytetty 10. maaliskuuta 2019 .
  13. a b Zinnober -syntetisaattori, Vermilion. (PDF 31 kB) Julkaisussa: kremer-pigmente.com. Kremer Pigmente, 25. syyskuuta 2015, käytetty 10. maaliskuuta 2019 .
  14. Stefan Weiß: Lapin suuri mineraaliluettelo. Kaikki mineraalit A -Z ja niiden ominaisuudet. Tila 03/2018 . 7., täysin tarkistettu ja täydennetty painos. Weise, München 2018, ISBN 978-3-921656-83-9 .
  15. ^ Hugo Strunz , Ernest H.Nikkeli : Strunzin mineralogiset taulukot. Kemiallisten rakenteiden mineraaliluokitusjärjestelmä . 9. painos. E.Schweizerbart'sche Verlagbuchhandlung (Nägele ja Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X , s.  92 (englanti).
  16. Helmut Schrätze , Karl-Ludwig Weiner : Mineralogie. Oppikirja järjestelmällisesti . de Gruyter, Berliini; New York 1981, ISBN 3-11-006823-0 , s.  217 .
  17. Paikat Cinnabarissa. Lähde : mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, käytetty 10. maaliskuuta 2019 .
  18. Petr Korbel, Milan Novák: Mineral Encyclopedia (=  Dörfler Natur ). Painos Dörfler, Nebel-Verlag, Eggolsheim 2002, ISBN 978-3-89555-076-8 , s. 37 .
  19. Luettelo cinnabariitin paikoista Mineralienatlasissa ja Mindatissa , saatavilla 31. lokakuuta 2020
  20. Martin Bertau, Armin Müller, Peter Fröhlich, Michael Katzberg, Karl Heinz Büchel, Hans-Heinrich Moretto, Dietmar Werner: Teollinen epäorgaaninen kemia . Neljäs, täysin tarkistettu ja päivitetty painos. Wiley-VCH Verlag , Weinheim 2013, ISBN 978-3-527-33019-5 ( rajoitettu esikatselu Googlen teoshaussa ).
  21. ^ Adrian Nigel Goring-Morris, Anna Belfer-Cohen : Erilaiset aivohalvaukset eri ihmisille: Lähi-idän neoliittiset ruumishuoneet . Julkaisussa: Ian Hodder (Toim.): Religion at Work in a neolithic Society . Cambridge University Press, Cambridge 2014, s. 47 , doi : 10.1017 / CBO9781107239043.004 (englanti, saatavilla verkossa osoitteessa academia.edu [käytetty 15. maaliskuuta 2019]).
  22. W. Anaf, K. Janssens , K. de Wael: Metallisen elohopean muodostuminen α-HgS: n valohajoamisen / fotodarkening aikana: Electrochemical Evidence . Julkaisussa: Angewandte Chemie . nauha 125 , ei. 48 , 2013, s. 12800–12803 , doi : 10.1002 / anie.201303977 .
  23. ^ Maria Spring, Rachel Grout: The blackening of Vermilion: Analytical Study of the Process in Paintings . Julkaisussa: National Gallery Technical Bulletin . nauha 23 , 2002, s. 50–61 ( saatavana verkossa osoitteessa nationalgallery.org.uk [PDF; 8.1 MB ; Käytetty 10. maaliskuuta 2019]).
  24. ^ Walter Schumann: Jalokivet ja jalokivet. Kaikenlaisia ​​ja lajikkeita. 1900 ainutlaatuista kappaletta . 16., tarkistettu painos. BLV Verlag, München 2014, ISBN 978-3-8354-1171-5 , s. 230 .