سینابار (cinnabar) یا شنگرف یک کانی سمی و نوع سرخ روشن تا قرمز آجری رنگ سولفید جیوه (HgS) است. این سنگ معدنی رایج ترین و مهم ترین منبع برای پالایش جیوه عنصری است و به عنوان یک منبع تاریخی برای رنگدانه سرخفام شناخته شده است. سینابار کریستالی بسیار نادر است. امروزه استان هونان، چین بهترین نمونه های سینابار بلوری جهان را تولید می کند.
استخراج این کانی به قدری خطرناک است که معدنکاری در معادن سینابار اسپانیایی آلمادن، در 225 کیلومتری جنوب غربی مادرید، به دلیل کاهش امید به زندگی معدنچیان، که برده یا محکوم بودند، شبیه به حکم اعدام تلقی میشد.
تاریخچه استفاده از سینابار در زمان باستان
نام سینابار (Cinnabar) از واژه یونانی κιννάβαρι (کیناباری) گرفته شده است، یک کلمه یونانی که به احتمال زیاد توسط ثئوفراستوس (شاگرد افلاطون و ارسطو) برای چندین ماده متمایز به کار رفته است. در لاتین، گاهی اوقات به عنوان minium شناخته می شد که به معنای «دارچین قرمز» است، اگرچه هر دوی این اصطلاحات اکنون به طور خاص به تتروکسید سرب اشاره می کنند. در زبان پارسی به آن شنگرف می گفتند.
مردم هزاران سال پیش در ایتالیا، یونان، اسپانیا، ژاپن، چین، ایران، ترکیه و کشورهای مایا در آمریکای جنوبی استفاده از سینابار را برای رنگدانه ها آغاز کردند.
سینابار از دوران باستان در خاور نزدیک، از جمله به عنوان یک لوازم آرایشی از نوع روژ سرخابی، در دنیای جدید از زمان فرهنگ اولمک، برای مثال استفاده از آن در اتاق های تدفین سلطنتی در دوران اوج تمدن مایا، بخصوص در مقبره قرن هفتم ملکه سرخ در Palenque، که در آن بقایای یک زن نجیب و اشیاء متعلق به او در تابوت او کاملاً با پودر قرمز روشن ساخته شده از سینابر پوشیده شده بود ، نشان داده شده است.
در چین از همان اوایل فرهنگ یانگ شائو، جایی که در رنگ آمیزی ظروف سنگی مورد استفاده قرار می گرفت. همچنین نوشتن بر روی استخوان های اوراکل در اوایل سلسله ژو استفاده می شده است.
معروف ترین استفاده از سینابار در ظروف لاکی حکاکی شده چینی است، تکنیکی که ظاهراً در سلسله سونگ سرچشمه گرفته است. این تکنیک از 600 قبل از میلاد تا سال 200 پس از میلاد در چین رایج بود. خطر مسمومیت با جیوه ممکن است در ظروف لاکی باستانی با وارد کردن رنگدانه پودری در لاک کاهش یابد. در صنعت جواهرسازی مدرن، رنگدانه سمی با یک پلیمر بر پایه رزین جایگزین می شود که ظاهر لاک رنگدانه را تقریبی می کند.
در زمان رومیان، سینابار به عنوان رنگ برای دیوارها، به ویژه فضای داخلی ارزش زیادی داشت، زیرا در هنگام استفاده در فضای باز به دلیل قرار گرفتن در معرض نور خورشید، تیره می شد. دو مومیایی ماده مربوط به سالهای 1399 تا 1475 پس از میلاد مسیح که در سال 1976 در سرو اسمرالدا در شیلی یافت شدند، لباسهایی رنگ شده توسط سینابار داشتند.
در فرهنگ چین و هند از آن در داروهای سنتی استفاده می شد و هنوز هم در طب سنتی چین از آن استفاده می شود. در تحقیقات جدید مشخص شده است که بخاطر جذب کم سینابار توسط دستگاه گوارش مصرف کم آن باعث بیماری نمی شد ولی در تماس بودن با سینابار در مدت زمان طولانی دارای عوارض خطرناکی است.
مشخصات فیزیکی و شیمیایی
سینابار یک فرم پایدار از سولفید جیوه (Mercury(II) sulfide) است که از نظر فیزیکی بسیار شکننده و یک کانی نرم با سختی 2-2.5 در مقیاس موس و وزن مخصوص 8.1 است. انکسار مضاعف را نشان میدهد و دومین ضریب شکست بالا را در بین سایر کانیها دارد. سینابار عموماً به شکل توده ای، دانهای یا خاک مانند یافت میشود و به رنگ مایل به سرخ روشن (اسکارلتی) تا قرمز آجری است، اگرچه گاهی اوقات در کریستالهایی با درخشش آدامانتین غیرفلزی دیده میشود.
از نظر ساختاری، سینابار متعلق به سیستم بلوری تریگونال ، شبیه کوارتز است. آنها به صورت بلورهای منشوری ضخیم جدولی یا باریک و یا به صورت دانه ای تا پوشش توده ای رخ می دهند. دوقلویی های کریستالی (Crystal twinning) به صورت دوقلویی تماسی ساده رخ میدهد.
سینابار سنتتیک با تصفیه نمک های جیوه (II) با سولفید هیدروژن برای رسوب کردن متاسیناب سیاه و مصنوعی تولید می شود که سپس در آب گرم می شود. این تبدیل با حضور سولفید سدیم تقویت می شود.
جدول مشخصات سینابار | |
---|---|
ترکیب شیمیایی | HgS |
سیستم بلوری | تریگونال |
رنگ | سرخفام، قرمز مایل به قهوه ای، خاکستری سربی. |
شفافیت | کریستال های شفاف، کمیاب. شفاف تا مات |
رخ | Perfect 1 direction |
شکستگی | صدفی تا ناصاف |
جلا | آدمانتین تا سابمتالیک – خاکی. |
ضریب شکست نور | 2.905-3.256 |
اختلاف شکست مضاعف | 0.351 |
سختی موس | 2 – 2.5 |
وزن مخصوص | 8.09 |
فلورسانس | – |
متاسینابار
متاسینابار نوع چند شکلی از سینابار است. این ترکیب شیمیایی (HgS) مشابه سینابار است اما ساختار کریستالی متفاوتی دارد. سینابار تریگونال است، در حالی که متاسینابار ایزومتریک است. این دو کانی را نباید با یکدیگر اشتباه گرفت زیرا متاسینابار دارای رنگ خاکستری متالیک، رگه ای از خاکستری تا سیاه و درخشندگی فلزی تا ساب متالیک است.
نحوه تشکیل و معادن
سینابار به طور کلی به عنوان یک ماده معدنی پرکننده رگه های مرتبط با فعالیت های آتشفشانی و چشمه های آب گرم قلیایی است. سینابار توسط محلول های آبی بالارونده سطح گرمایی (محلول های نزدیک به سطح و نه خیلی داغ) به دور از منبع آذرین خود رسوب می کند. با جیوه نیتیو، استیبنیت، رئالگار، پیریت، مارکازیت، اوپال، کوارتز، کلسدونی، دولومیت، کلسیت و باریت همراه است.
به طور کلی، وقوع سینابار در مناطق کوهزایی که در زمان های اخیر زمین شناسی فعال یا در گذشته فعال بوده اند، قرار دارد. رسوبات می تواند در سنگ های رسوبی، آذرین یا دگرگونی رخ دهد. در محدوده دمایی تشکیل سینابار، رسوبات محلول های آذرین و آتشفشانی با هم همپوشانی دارند و هیچ راهی برای ترسیم مرز دقیق بین آنها وجود ندارد. از آنجایی که این رسوبات سینابار دور از ماگماهای حاوی فلز رخ میدهند، اغلب تعیین منبع جیوه غیرممکن است.
سینابار اساساً در تمام مناطق استخراج معدنی که جیوه تولید می کنند، به ویژه آلمادن (اسپانیا) یافت می شود. این معدن از زمان رومیان تا سال 1991 مورد بهره برداری قرار گرفت و برای قرن ها مهمترین ذخایر سینابار در جهان بود. بلورهای خوش فرم سینابار نیز در آنجا یافت شده است.
سینابار هنوز در حال ته نشین شدن است، مانند آبهای گرم معدن سولفور بانک در کالیفرنیا و استیمبوت اسپرینگز، نوادا (ایالات متحده). رسوبات سینابار در جیزه (مصر) یافت شده است. در استان گوئیژو در چین و گات های غربی در هند کریستال های ریز به دست آمده است. در دومینیکا در نزدیکی چشمه های گوگرد آن در انتهای جنوبی جزیره در امتداد ساحل غربی نیز یافت شده است .
سایر معادن شامل : Puerto Princesa (فیلیپین)؛ شیطان سرخ، آلاسکا؛ مورفریسبورو، آرکانزاس؛ معدن جدید آلمادن در سن خوزه، کالیفرنیا؛ نیو ایدریا، کالیفرنیا، معدن هاستینگز و معدن سنت جان هر دو در والهو، کالیفرنیا. ترلینگوا، تگزاس (ایالات متحده آمریکا)؛ Idrija (اسلوونی)؛ Moschellandsberg [de] در نزدیکی Obermoschel در Palatinate; معادن La Ripa و Levigliani در پای کوه های آلپ آپوان و در کوه آمیاتا (توسکانی، ایتالیا). آوالا (صربستان)؛ Huancavelica (پرو).
نحوه استخراج
تاریخچه استخراج سینابار به عنوان رایجترین منبع جیوه در طبیعت به هزاران سال پیش حتی از دوران نوسنگی می رسد. در طول امپراتوری روم، هم به عنوان رنگدانه و هم برای محتوای جیوه آن استخراج می شد.
برای تولید جیوه مایع (سیماب)، سنگ خرد شده سینابار را در کوره های دوار برشته می کنند. جیوه خالص در این فرآیند از گوگرد جدا می شود و به راحتی تبخیر می شود. یک ستون تقطیر برای جمع آوری فلز مایع استفاده می شود که اغلب در فلاسک های آهنی حمل می شود.
سینابار چقدر سمی است؟
اقدامات احتیاطی امروزی در ارتباط با حمل و استفاده از سینابار بدلیل سمیت محتوای جیوه ناشی می شود که حتی در اوایل روم باستان شناخته شده بود. سینابار به دلیل محتوای جیوه ای که دارد می تواند برای انسان سمی باشد. قرار گرفتن بیش از حد در معرض جیوه، مسمومیت با جیوه (جیوه زدگی)، به عنوان یک بیماری شغلی برای رومیان باستان دیده می شد.
اگرچه مردم در آمریکای جنوبی باستان اغلب از سینابر برای کاربرد هنری استفاده میکردند، یا آن را به جیوه تصفیهشده (به عنوان وسیلهای برای طلاکاری نقره و طلا برای اشیاء) پردازش میکردند، خواص سمی جیوه به خوبی شناخته شده بود.
برای کسانی که سینابار را استخراج و فرآوری می کردند خطراتی مانند لرزش، از دست دادن حس و مرگ وجود داشته است. داده ها نشان می دهد که جیوه پس زده شده از سینابار سبب شده کارگران در معرض دودهای سمی جیوه قرار گرفته اند. معدنکاری در معادن سینابار اسپانیایی آلمادن، در 225 کیلومتری جنوب غربی مادرید، به دلیل کاهش امید به زندگی معدنچیان، که برده یا محکوم بودند، شبیه به حکم اعدام تلقی میشد.
استفاده سینابار به صورت دکوری و جواهرات
امروزه بیشتر، اما نه همه، اقلامی که تحت نام «سینابار» ساخته و فروخته میشوند، با مواد بدلی کمتر سمی و غیرسمی ساخته میشوند. اقلام عتیقه ساخته شده با ماده معدنی سمی سینابر هنوز در بازار یافت می شود. اگر به کالایی برای فروش برخورد کردید که به عنوان “سینابار” توصیف یا برچسب گذاری شده است، باید شک داشته باشید. اگر سینابار واقعی باشد، می تواند خطرناک باشد. اگر بدلی است، باید به عنوان “بدل” برچسب زده شود.
اگرچه این کانی بیشتر به صورت کلکسیونی نگهداری می شود ولی به طور نادر سنگهای تراش خورده از آن نیز در وزن های زیر 3 قیراط یافت می شود. از آنجایی که سینابار دارای سختی 2 است، جواهرات شامل آن را را جدا از سنگ های دیگر نگهداری کنید تا از خراشیدگی در تماس جلوگیری کنید. فقط با یک برس نرم، مواد شوینده ملایم و آب گرم تمیز کنید.
بدلیل محتوای جیوه سینابار از استنشاق گرد و غبار یا دود خودداری کنید و دست های خود را پس از کار با این ماده بخصوص نمونه های توده ای بشویید.