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| 辰砂 | |
|---|---|
 水晶上の辰砂結晶（1 cm）。アルマデン、シウダー・レアル（スペイン） | |
| 一般的な | |
| カテゴリ | 硫化鉱物 |
| 式 （繰り返し単位） | 硫化水銀(II)、HgS |
| IMAシンボル | チン[1] |
| ストルンツ分類 | 2.CD.15a |
| 結晶系 | 三角 |
| クリスタルクラス | 台形（32） （H-M記号と同じ） |
| 空間群 | P 3 1 21、P 3 2 21 |
| 単位セル | a = 4.145(2) Å、c = 9.496(2) Å、Z = 3 |
| 識別 | |
| 色 | コチニール- 赤、茶色がかった赤、鉛灰色に近い |
| クリスタル習慣 | 菱面体から板状、粒状から塊状、そして付着物として |
| 姉妹都市 | 単純な接触双晶、双晶平面 {0001} |
| 胸の谷間 | プリズマティック{10 1 0}、パーフェクト |
| 骨折 | 不均一から亜貝殻状 |
| 粘り強さ | わずかに分裂している |
| モース 硬度 | 2.0～2.5 |
| 光沢 | アダマンティンを鈍らせる |
| 連勝 | スカーレット |
| 透けて見える | 薄い部分では透明 |
| 比重 | 8.176 |
| 光学特性 | 一軸（+）; 非常に高い浮き彫り |
| 屈折率 | nω = 2.905 nε = 3.256 |
| 複屈折 | δ = 0.351 |
| 溶解度 | 1.04 × 10 −25 g/100 ml水 （25℃でのK sp =2 × 10 −32）[2] |
| 参考文献 | [3] [4] [5] [6] |
辰砂（/ ˈ s ɪ n ə ˌ b ɑːr / ;古代ギリシャ語の κιννάβαρι ( kinnábari )に由来）[7]または辰砂石（/ ˌ s ɪ n ə ˈ b ɑːr aɪ t /）は、水銀混晶とも呼ばれ、鮮やかな緋色からレンガ色の硫化水銀（II） （HgS）です。これは元素水銀を精製するための最も一般的な原料鉱石であり、朱色と呼ばれる鮮やかな赤色または緋色の顔料や関連する赤色水銀顔料の歴史的な原料でもあります。
辰砂は、一般的には火山活動やアルカリ性温泉に関連する鉱脈充填鉱物として産出されます。この鉱物は対称性が石英に似ており、複屈折性を示します。辰砂の平均屈折率は3.2 近く、硬度は2.0 ～ 2.5、比重は約 8.1 です。色と特性は、三方晶系に属する六方晶格子の構造に由来し、結晶は双晶を示すこともあります。
辰砂は、近東では古くからルージュタイプの化粧品として、新世界ではオルメカ文化の時代から、中国では仰韶文化の時代から石器の着色に使われてきました。ローマ時代には、屋外で使用すると日光にさらされて色が濃くなるため、特に室内の壁の塗料として高く評価されていました。
辰砂の使用と取り扱いに関する現代の予防措置は、水銀成分の毒性に由来しており、これは古代ローマの時代から認識されていました。
語源
この名前はギリシャ語の κιννάβαρι [7] ( kinnabari ) [8] [9]に由来しており、このギリシャ語はテオプラストスがいくつかの異なる物質に当てはめた可能性が高い。[7]ラテン語では、この語は「赤いシナモン」を意味するminiumとして知られることもあったが、[10]現在ではどちらの用語も四酸化鉛を指す。[11]
特性と構造
プロパティ
辰砂は一般に塊状、粒状、または土状の形で見つかり、色は明るい緋色からレンガ色ですが、非金属の金剛石のような光沢のある結晶として見つかることもあります。[12] [13]対称性は石英に似ています。辰砂は複屈折性を示し、鉱物の中で2番目に高い屈折率を持っています。[14]平均屈折率は3.08（ナトリウム光の波長）です。[15]一方、ダイヤモンドと非鉱物のガリウム（III）ヒ素（GaAs）の屈折率はそれぞれ2.42と3.93です。辰砂のモース硬度は2.0～2.5で、比重は8.1です。[6]
構造
構造的には、辰砂は三方晶系に属します。[6]厚い板状または細長い柱状の結晶、あるいは粒状から塊状の付着物として発生します。[4] 結晶双晶は単純な接触双晶として発生します。[5]
硫化水銀(II) HgSは、前述の辰砂構造に加えて、さらに2つの構造、すなわち二形性を備えています。[16]辰砂はより安定した形で、 HgOに似た構造をしています。各Hg中心には2つの短いHg−S結合（それぞれ2.36 Å）と4つのより長いHg···S接触（3.10、3.10、3.30、3.30 Åの間隔）があります。さらに、HgSは、閃亜鉛鉱構造を持つ黒色の非辰砂多形（メタ辰砂）としても見られます。[5]
発生
辰砂は、一般的に火山活動やアルカリ性温泉に関連する鉱脈充填鉱物として産出する。辰砂は、火成岩源から遠く離れた浅熱水性上昇水溶液（地表近くであまり熱くない水溶液）によって堆積する。[17]辰砂は、天然水銀、輝安鉱、鶏冠石、黄鉄鉱、白鉄鉱、オパール、石英、玉髄、ドロマイト、方解石、重晶石と関連している。[4]
辰砂は、基本的に水銀を産出するすべての鉱物採掘現場で見つかりますが、特にアルマデン（スペイン）が有名です。この鉱山はローマ時代から1991年まで採掘され、何世紀にもわたって世界で最も重要な辰砂の鉱床でした。良質の辰砂の結晶もここで発見されています。[18] [19]辰砂の鉱床は、ギザ（エジプト）、プエルト・プリンセサ（フィリピン）、アラスカ州レッドデビル、アーカンソー州マーフリーズボロ、カリフォルニア州サンノゼのニューアルマデン鉱山[20] [21]、カリフォルニア州ニューイドリア、カリフォルニア州ヴァレーオのヘイスティングス鉱山とセントジョンズ鉱山、テキサス州テルリングア（米国）、イドリヤ（スロベニア）、プファルツ州オーバーモシェル近郊のモシェルランズベルグに見られます。アプアンアルプスの麓とアミアータ山（イタリア、トスカーナ州）のラ・リパ鉱山とレヴィリアーニ鉱山[22] 、アヴァラ（セルビア）、ワンカベリカ（ペルー）、中国の貴州省、インドの西ガーツ山脈で良質の結晶が採掘されています。ドミニカでは島の南端の西海岸沿いの硫黄泉の近くで発見されています。 [23]
辰砂は現在でも、カリフォルニア州サルファーバンク鉱山[24]やネバダ州スティームボートスプリングス（米国） の熱水などから産出されている。 [25]
水銀の採掘と抽出
自然界で最も一般的な水銀源である辰砂は、[26]新石器時代まで遡る数千年にわたって採掘されてきました。[27]ローマ帝国時代には、辰砂は顔料として、[28] [29]および水銀含有量のために採掘されました。[29] : XLI
液体水銀（水銀）を生産するには、粉砕した辰砂鉱石を回転炉で焙煎します。この過程で純粋な水銀が硫黄から分離し、簡単に蒸発します。液体金属を集めるために凝縮塔が使用され、ほとんどの場合、鉄のフラスコに入れて出荷されます。[30]
毒性
辰砂の使用と取り扱いに関する現代の予防措置は、水銀成分の毒性に由来しており、これは古代ローマではすでに認識されていた。[31]辰砂は水銀を含んでいるため、人体に有毒である可能性がある。水銀への過剰曝露、水銀中毒（水銀症）は、古代ローマ人にとって職業病とみなされていた。古代南アメリカの人々は、辰砂を芸術作品に使用したり、（銀や金を鍍金する手段として）精製水銀に加工したりすることが多かったが、水銀の有毒な性質はよく知られていた。辰砂を採掘して加工する人々にとって、水銀は危険であり、震え、感覚喪失、死を引き起こした。データによると、水銀は辰砂から蒸留され、労働者は有毒な水銀煙にさらされていたことが示唆されている。[32] 「マドリードの南西225キロ（140マイル）にあるスペインのアルマデンの辰砂鉱山での採掘は、奴隷や囚人であった鉱夫の平均寿命が短いため、死刑宣告に等しいとみなされていました。」[33]
装飾用途
辰砂は近東では古くからその色彩を生かしてルージュタイプの化粧品として使われており[31] 、新世界ではオルメカ文化の時代から、中国では周の時代から甲骨文字に使われてきた。宋代後期には漆器の着色にも使われた。[要出典]
新世界では、オルメカ文化以来、辰砂が色として使われてきた[34] 。マヤ文明の最盛期には、王家の埋葬室で使用されていたことがその例であり、最も顕著なのは7世紀のパレンケの赤の女王の墓で、そこでは、高貴な女性の遺体と彼女の所有物が、彼女の石棺の中にあった鮮やかな赤色の辰砂の粉で完全に覆われていた[35] 。
辰砂の最もよく知られた用途は中国の彫刻漆器で、この技法は宋代に始まったようです。[36]古代の漆器では粉末顔料を漆に混ぜ込むことで水銀中毒の危険性が軽減された可能性がありますが、[37] [要ページ] 、誤って破壊された場合は依然として環境に危険を及ぼす可能性があります。現代の宝飾品業界では、有毒な顔料の代わりに樹脂ベースのポリマーを使用して、顔料入り漆の外観に近づけています。[要出典]
1976年にチリのセロ・エスメラルダで発見された1399年から1475年にかけての女性のミイラ2体は、辰砂で染められた衣服を着ていた。[38]
その他の形式
- 肝辰砂、またはパラギットは、スロベニアのカルニオラ地方のイドリヤ鉱山から産出される不純な茶色がかった変種[39]で、辰砂は瀝青質と土質の物質と混ざっています。[40]
- ハイパーシナバーは高温で六方晶系に結晶化する。[41]
- メタ辰砂は立方晶系で結晶化する黒色の硫化水銀(II)である。[42]
- 合成辰砂は、水銀(II)塩を硫化水素で処理して黒色の合成辰砂を沈殿させ、それを水中で加熱することによって製造される。この変換は硫化ナトリウムの存在によって促進される。[43] [ページが必要]
参照
参考文献
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- ^ Holleman, AF; Wiberg, E. (2001).無機化学. サンディエゴ、カリフォルニア州: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5。
さらに読む
- スチュワート、スーザン（2014）。「『輝く致命的な白』：ローマ世界の有毒化粧品」。ウェクスラー、フィリップ（編）『毒性学と環境衛生の歴史：古代の毒性学』第 2 巻。ニューヨーク、NY：アカデミック プレス。p. 84。ISBN 978-0-12-801634-3。
- Barone, G.; Di Bella, M.; Mastelloni, MA; Mazzoleni, P.; Quartieri, S.; Raneri, S.; Sabatino, G.; Vailati, C. (2016)。「ピットーレ・ディ・リパリの陶器生産：顔料の化学的および鉱物学的分析」。「鉱物、流体、岩石：地球のアルファベットと言葉」。リミニ：第2回ヨーロッパ鉱物学会議（EMC2016）2016年9月11～15日。p. 716。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、辰砂に関連するメディアがあります。
- 辰砂のMSDS
- ダートマス有害金属研究プログラム – 水銀
- 辰砂の視覚的参照