Cinnaber (kwik)

Cinnaber is een natuurlijk voorkomend kwiksulfide-mineraal met de chemische formule HgS. Het is een van de meest voorkomende en bekende bronnen van kwik. Cinnaber vertoont doorgaans een opvallende rode tot roodbruine kleur, die vaak wordt geassocieerd met het historische gebruik ervan als pigment voor het creëren van rode pigmenten, waaronder vermiljoen.

Kleur: Cinnaber staat bekend om zijn dieprode kleur, waardoor het visueel onderscheidend is. Deze levendige tint heeft het tot een gewild materiaal gemaakt voor verschillende artistieke en decoratieve doeleinden.

Voorval: Cinnaber wordt meestal aangetroffen in een hydrothermale ader deposito's, vaak geassocieerd met andere erts mineralen. Het vormt zich onder omstandigheden van hoge temperatuur en druk.

Kwikbron: Kwik, een giftig zwaar metaal, wordt verkregen uit cinnaber via een proces dat roosteren wordt genoemd. Wanneer cinnaber wordt verwarmd, valt het uiteen, waarbij kwikdamp vrijkomt. Deze damp kan worden gecondenseerd en opgevangen voor diverse industriële doeleinden.

Historisch gebruik: Cinnaber heeft een lange geschiedenis van gebruik als rood pigment in de kunst, vooral in het oude China en Midden-Amerika. Het werd gebruikt om de felrode kleur te creëren die bekend staat als vermiljoen. Vanwege de giftigheid van kwik is het gebruik ervan in deze context echter grotendeels vervangen door veiligere pigmenten.

Symboliek: Cinnaber heeft culturele en symbolische betekenis in verschillende tradities. In de Chinese cultuur wordt het in verband gebracht met onsterfelijkheid en gebruikt bij oude begrafenisrituelen. In de alchemie werd kwik vaak voorgesteld als cinnaber.

Gezondheidszorg: Cinnaber is zeer giftig vanwege het kwikgehalte. Het inademen of inslikken van kwikdamp of stof uit cinnaberblik leiden tot ernstige gezondheidsproblemen, waaronder neurologische schade. Als gevolg hiervan is het gebruik ervan als pigment grotendeels verlaten ten gunste van veiligere alternatieven.

Mineralogie: Cinnaber kristalliseert in het trigonale systeem en vormt doorgaans prismatische of tabelvormige kristallen. Het heeft een relatief lage hardheid op de schaal van Mohs, waardoor het relatief gemakkelijk te krassen is.

Vanwege zijn opvallende kleur en historische betekenis blijft cinnaber interessant voor mineralenverzamelaars, ook al is het gebruik ervan als pigment en bron van kwik afgenomen vanwege gezondheids- en milieuproblemen.

Naam: Van het middeleeuwse Latijnse cinnabaris, herleidbaar tot het Perzische zinjifrah, dat blijkbaar drakenbloed betekent, vanwege de rode kleur.

Vereniging: Kwik, echt, pyriet, marcasiet, stibniet'opaal”, “chalcedoon”, bariet, dolomiet, calciet.

Polymorfisme en reeksen: Trimorf met metacinnaber en hypercinnaber.

kristallografie: Rhomboëdrische; trigonaal-trapezoëdrische. Kristallen meestal ruitvormig, vaak in penetratie-tweelingen. Trapezoëdrische gezichten zijn zeldzaam. Meestal fijnkorrelig massief; ook aards, als korsten en verspreidingen door het gesteente.

Diagnostische functies: Herkenbaar aan de rode kleur en scharlakenrode strepen, het hoge soortelijk gewicht en decolleté.

Chemische eigenschappen van cinnaber

Chemische classificatie	Sulfide mineraal
Chemische samenstelling	HgS

Fysieke eigenschappen van cinnaber

Kleur	Cochenillerood, richting bruinrood en loodgrijs
Streep	Scarlet
Glans	Adamantijn tot saai
Decollete	Perfect Perfect {1010}
doorschijnenheid	Transparant in dunne stukjes
Mohs hardheid	2.0-2.5
Soortelijk gewicht	8.176
Diagnostische eigenschappen	Associatie met vulkanische activiteit.
Crystal-systeem	Trigonaal
Vasthoudendheid	Sectile
Breuk	Onregelmatig/ongelijk, subconchoïdaal
Dichtheid	8.176 g/cm3 (gemeten) 8.20 g/cm3 (berekend)

Optische eigenschappen van cinnaber

Type	Anisotrope
Anisotropisme	Hoge
Optisch teken	Uniaxiaal (+)
Dubbelbreking	δ = 0.351
Reliëf	Heel hoog

Cinnaber-voorkomen en formatie

Cinnaber komt voor en vormt zich voornamelijk in hydrothermie ader afzettingen, waar het zich onder specifieke geologische omstandigheden ontwikkelt. Hier is een meer gedetailleerde uitleg van het voorkomen en de vorming van cinnaber:

Geologische locatie: Cinnaber wordt vaak aangetroffen in regio's met vulkanische activiteit en hydrothermale systemen. Deze geologische omstandigheden bieden de noodzakelijke voorwaarden voor de vorming van cinnaberafzettingen.

Hydrothermische aderen: Cinnaber ontstaat meestal in hydrothermale aderen, waarin kloven of breuken voorkomen rotsen die gevuld zijn met mineraalrijke hete vloeistoffen. Deze hete vloeistoffen bestaan ​​vaak uit water dat opgeloste stoffen bevat mineralen en worden diep in de aardkorst verwarmd.

Bron van Mercurius: Kwik is een sleutelcomponent bij de vorming van cinnaber. Kwik kan afkomstig zijn van verschillende geologische processen, waaronder vulkanische activiteit en de wijziging van reeds bestaande gesteenten die kwikhoudende mineralen bevatten.

Neerslag: Het proces van cinnabervorming begint als het warm is hydrothermale vloeistoffen die opgelost kwik vervoeren, komen in contact met gastgesteenten die zwavelrijke mineralen bevatten. De zwavel kan worden afgeleid uit verschillende bronnen, waaronder de omliggende rotsen of uit de vulkanische omgeving.

Temperatuur en druk: De vorming van cinnaber wordt bevorderd door omstandigheden met hoge temperaturen en hoge druk. Deze omstandigheden zorgen ervoor dat kwik en zwavel reageren en kwiksulfide (HgS) kristallen vormen, waaruit cinnaber bestaat.

Kristallisatie: Terwijl de hydrothermische vloeistoffen afkoelen en de druk verliezen, slaan de cinnaberkristallen neer en groeien ze in de kloven en breuken van de gastgesteenten. De kenmerkende rode kleur van cinnaber is het resultaat van de specifieke rangschikking van de kwik- en zwavelatomen.

Verenigingen: Cinnaber wordt vaak gevonden naast andere mineralen, zoals kwarts, calcieten verschillende sulfidemineralen. Deze bijbehorende mineralen zijn vaak indicatief voor de specifieke geologische omstandigheden en kunnen variëren afhankelijk van de plaats.

Secundaire stortingen: In sommige gevallen wordt cinnaber ook aangetroffen in secundaire afzettingen, zoals in alluviale (rivier)afzettingen of als gevolg van verwering en erosie van primaire cinnaberdragende rotsen. Deze secundaire afzettingen zijn meestal het resultaat van het transport en de concentratie van cinnaber door natuurlijke processen.

Cinnaber-afzettingen zijn wereldwijd verspreid, met opmerkelijke gebeurtenissen in regio's met actieve of oude vulkanische activiteit, evenals in gebieden die verband houden met hydrothermale systemen. Hoewel cinnaber visueel opvallend en historisch significant is, zijn de winning en het gebruik ervan beperkt vanwege de giftige aard van kwik, dat vrijkomt tijdens de verwerking van cinnaber. Bovendien hebben milieuproblemen in verband met kwikvervuiling geleid tot strengere regelgeving met betrekking tot de mijnbouw en verwerking ervan.

Cinnaber-mijnbronnen en distributie

De bronnen en distributie van de cinnabermijnbouw zijn van historisch belang geweest vanwege het gebruik van cinnaber als bron van kwik en zijn levendige rode pigment. Hier vindt u informatie over de mijnbouwbronnen van cinnaber en de verspreiding ervan:

Bronnen van Cinnaber-mijnbouw:

1. Primaire cinnaberstortingen: De belangrijkste bron van cinnabermijnbouw is afkomstig van hydrothermale aderafzettingen, zoals eerder uitgelegd. Deze afzettingen worden aangetroffen in specifieke geologische omgevingen die verband houden met vulkanische activiteit en hydrothermale systemen.
2. Kwikmijnbouw: Cinnaber wordt voornamelijk gewonnen vanwege het kwikgehalte. Kwik is gebruikt in verschillende industriële toepassingen, onder meer bij de productie van thermometers, TL-lampen, batterijen en als katalysator in chemische processen.
3. Artistiek en pigmentgebruik: Cinnaber werd van oudsher gedolven vanwege het gebruik ervan als rood pigment, vooral in de kunst. Het gebruik ervan in pigmenten is echter aanzienlijk afgenomen vanwege de toxiciteit ervan, en veiliger alternatieven hebben het vervangen in kunst- en decoratieve toepassingen.

Verdeling van cinnaber:

1. Historische bronnen: De mijnbouw in Cinnaber heeft een lange geschiedenis, met opmerkelijke historische bronnen, waaronder:
   • China: Het oude China was een belangrijke bron van cinnaber vanwege het gebruik ervan in traditionele Chinese kunst- en culturele praktijken. Chinese cinnaberafzettingen zijn bekend en worden al eeuwenlang bewerkt.
   • Midden-Amerika: Pre-Columbiaanse culturen in Meso-Amerika, zoals de Azteken en de Maya's, wonnen ook cinnaber voor gebruik als pigment. Cinnaber werd gebruikt bij het maken van levendig rode muurschilderingen en artefacten.
   • Nederland en Belgie Spanje was een andere historische bron van cinnaber en speelde tijdens de koloniale periode een rol in de mondiale handel in cinnaber.
2. Moderne mijnbouw: Hoewel de mijnbouw van cinnaber voor artistiek gebruik en pigmentgebruik is afgenomen, vindt moderne kwikwinning nog steeds plaats in verschillende delen van de wereld. Enkele opmerkelijke regio's met cinnaberafzettingen en kwikmijnactiviteiten zijn onder meer:
   • China: China blijft een belangrijke producent van kwik uit cinnaberafzettingen. Het beschikt over moderne mijnbouwactiviteiten en is wereldwijd een van de grootste kwikproducenten.
   • Kirgizië: Kirgizië staat bekend om zijn cinnaberafzettingen en kwikmijnactiviteiten.
   • Algerije: Algerije beschikt over cinnaberafzettingen en is betrokken bij de kwikwinning.
   • Nederland en Belgie Spanje beschikt nog steeds over cinnaberafzettingen, hoewel de winning van cinnaber voor kwik aanzienlijk is afgenomen als gevolg van milieu- en gezondheidsproblemen.
3. Secundaire stortingen: Naast primaire cinnaberafzettingen kunnen secundaire afzettingen cinnaber bevatten. Deze secundaire afzettingen kunnen het gevolg zijn van erosie- en verweringsprocessen die cinnaber concentreren in rivierbeddingen en alluviale afzettingen.

Het is belangrijk op te merken dat de winning van cinnaber voor de productie van kwik te maken heeft gekregen met meer toezicht en regelgeving vanwege milieu- en gezondheidsproblemen die verband houden met kwikvervuiling. Veel landen hebben strikte regelgeving geïmplementeerd om de milieueffecten van de mijnbouw en verwerking van kwik te beperken. Als gevolg hiervan zijn de productie en het gebruik van kwik, afkomstig van cinnaber, in de loop der jaren afgenomen, met inspanningen om veiligere alternatieven te vinden en de kwikuitstoot te verminderen.

Toepassings- en gebruiksgebieden

Cinnaber en zijn afgeleide producten, met name kwik, hebben historisch gezien verschillende toepassingen en toepassingen gevonden op verschillende gebieden. Het is echter belangrijk op te merken dat veel van deze toepassingen zijn afgenomen of vervangen vanwege gezondheids- en milieuproblemen in verband met kwik. Hier zijn enkele van de toepassings- en gebruiksgebieden van cinnaber en zijn producten:

1. Mercury-productie:
   • Cinnaber wordt voornamelijk gewonnen vanwege het kwikgehalte. Wanneer cinnaber wordt verwarmd, valt het uiteen, waarbij kwikdamp vrijkomt. Deze damp kan worden opgevangen en gecondenseerd tot vloeibaar kwik, dat in talloze toepassingen is gebruikt.
2. thermometers:
   • Vloeibaar kwik is een veelgebruikt onderdeel van glazen thermometers. Het gebruik van kwik in thermometers is echter verminderd vanwege milieuoverwegingen en de beschikbaarheid van alternatieve temperatuurmeetmethoden.
3. TL-verlichting:
   • Kwikdamp wordt gebruikt in TL-verlichting. Wanneer een elektrische stroom door kwikdamp wordt geleid, zendt deze ultraviolet licht uit, dat vervolgens in wisselwerking staat met fosforcoatings om zichtbaar licht te produceren. Er zijn pogingen gedaan om het kwikgehalte in nieuwere energiezuinige lampen te verminderen.
4. Batterijen:
   • Kwikoxidebatterijen zijn in verschillende toepassingen gebruikt, zoals gehoorapparaten, camera's en elektronische apparaten. Deze batterijen worden echter uitgefaseerd ten gunste van milieuvriendelijkere alternatieven.
5. Elektrische schakelaars en relais:
   • Met kwik bevochtigde schakelaars en relais waren ooit gebruikelijk in elektrische toepassingen vanwege hun betrouwbare prestaties. Deze zijn grotendeels vervangen door solid-state apparaten vanwege milieuoverwegingen.
6. Chemische processen:
   • Kwik is gebruikt als katalysator in verschillende chemische processen, vooral bij de productie van chloor en natronloog. Er zijn alternatieven ontwikkeld om het gebruik van kwik in deze processen te verminderen.
7. Tijdloos goud en Zilver Mining:
   • Kwik is gebruikt bij kleinschalige goud- en zilvermijnactiviteiten om edele metalen uit erts te winnen. Deze praktijk, bekend als samensmelting, brengt ernstige risico's voor het milieu en de gezondheid met zich mee en wordt in veel regio's ontmoedigd of verboden.
8. Kunst en pigmenten:
   • Historisch gezien werd cinnaber in de kunst gebruikt als rood pigment, waardoor een levendige rode kleur ontstond die bekend staat als vermiljoen. Dit gebruik is echter aanzienlijk afgenomen als gevolg van de toxiciteit van kwik, en veiligere pigmenten krijgen nu de voorkeur in kunst en restauratie.
9. Traditioneel medicijn:
   • In sommige traditionele medicijnen werd cinnaber gebruikt, maar het gebruik ervan is grotendeels stopgezet vanwege zorgen over kwikvergiftiging.
10. Culturele en spirituele praktijken:
    • Cinnaber is gebruikt in verschillende culturele en spirituele praktijken, vooral in Chinese tradities, waar het werd geassocieerd met onsterfelijkheid en werd gebruikt bij begrafenisrituelen.

Het is belangrijk om te benadrukken dat het gebruik van kwik en cinnaber in veel van deze toepassingen onder de loep is genomen en gereguleerd vanwege de toxiciteit van kwik en de impact ervan op het milieu. Er zijn pogingen gedaan om het gebruik en de uitstoot van kwik terug te dringen, een veilige omgang te bevorderen en alternatieven in verschillende industrieën te ontwikkelen.

Referenties

• Bonewitz, R. (2012). Rotsen en mineralen. 2e druk. Londen: DK Publishing.
• Handbookofmineralogy.org. (2019). Handboek Mineralogie. [online] Beschikbaar op: http://www.handbookofmineralogy.org [Geraadpleegd op 4 maart 2019].
• Mindat.org. (2019). Cinnabar: Minerale informatie, gegevens en locaties.. [online] Beschikbaar op: https://www.mindat.org/min-727.html [Geraadpleegd op 4 maart 2019].