Utilizarea istorică a mineralului cu mercur, Cinabru

Cinnabar, sau sulfura de mercur (HgS), este o formă extrem de toxică, naturală a mineralului de mercur, care a fost folosită în trecutul antic pentru producerea unui pigment portocaliu (vermilion) pe ceramică, picturi murale, tatuaje și în cult ceremonii.

Utilizarea primară preistorică a mineralului a fost măcinată pentru a crea vermillion, iar cea mai timpurie utilizare cunoscută în acest scop este la situl neolitic din Çatalhöyük în Turcia (7000-8000 î.Hr.), unde picturile de pe perete includeau vermilionul cinabru.

Anchetele recente din peninsula iberică la mină de sânge Casa Montero și îngropările de la La Pijotilla și Montelirio sugerează utilizarea cinabrui ca pigment începând cu aproximativ 5300 î.Hr. Analiza izotopilor de plumb a identificat proveniența acestor pigmenți cinabici ca provenind din depozitele raionului Almaden.

În China, prima utilizare cunoscută a cinabrului este cultura Yangshao (~ 4000-3500 î.Hr.). Cinnabar acoperea pereții și podelele din clădirile folosite pentru ceremoniile rituale. Cinnabar se număra printre o serie de minerale folosite la vopsirea ceramicii Yangshao și, la satul Taosi, cinabrul a fost presărat în înmormântări de elită.

Cultura Necolitică Vinca (4800-3500 î.e.n.), situată în Balcani și inclusiv site-urile sârbe din Plocnik, Belo Brdo și Bubanj, printre altele, au fost utilizatori timpurii ai acestora cinabru, probabil extras din mina Suplja Stena de pe Muntele Avala, la 20 de kilometri (12,5 mile) de Vinca. Cinnabar apare în această mină în vene de cuarț; Activitățile de cariere neolitice sunt atestate aici prin prezența uneltelor de piatră și a vaselor ceramice în apropierea puțurilor antice de mină.

Studiile micro-XRF raportate în 2012 (Gajic-Kvašcev și colab.) Au relevat faptul că vopseaua pe vasele ceramice și figurinele de pe situl Plocnik conținea un amestec de minerale, inclusiv cinabru de înaltă puritate. S-a constatat că o pulbere roșie care umple un vas ceramic descoperit la Plocnik în 1927 includea un procent ridicat de cinabru, probabil, dar care nu a fost definitiv extras din Suplja Stena.

Huancavelica este numele celei mai mari surse de mercur din America, situată pe versantul estic al munților Cordillera Occidental din centrul Peruului. Depozitele de mercur aici sunt rezultatul intruziunilor de magmă cenozoică în roca sedimentară. Vermillion a fost folosit pentru a picta ceramică, figurine și picturi murale și pentru a decora înmormântările cu statut de elită Peru într-o serie de culturi, inclusiv cultura Chavín (400-200 î.e.n.), Moche, Sican și imperiul Inca. Cel puțin două segmente din Drumul Inca duce la Huacavelica.

Savanții (Cooke și colab.) Raportează că acumulările de mercur în sedimentele lacurilor din apropiere au început să crească în jurul anului 1400 î.Hr., probabil rezultatul prafului provenit de la exploatarea cinabelor. Principala mină istorică și preistorică de la Huancavelica este mina Santa Barbára, poreclită "mina de la moarte" (mina morții) și a fost atât cel mai mare furnizor de mercur pentru minele de argint coloniale, cât și principala sursă de poluare în Anzi astăzi. Cunoscut că a fost exploatat de imperiile andine, mineriatura pe scară largă a mercurului a început aici în perioada colonială perioada de după introducerea amalgamării cu mercur asociată cu extragerea argintului de grad scăzut minereuri.

Amalgamarea minereurilor de argint de proastă calitate folosind cinabru a fost începută în Mexic de către Bartolomé de Medina în 1554. Acest procedeu a implicat topirea minereului în replicile căptușite cu iarbă, cu argilă, până când vaporizarea a produs mercur gazos. O parte din gaz a fost prins într-un condensator brut și s-a răcit, obținând mercur lichid. Emisiile poluante din acest proces au inclus atât praful de la exploatarea inițială, cât și gazele eliberate în atmosferă în timpul topirii.

Mențiunile clasice grecești și romane despre cinabru o includ pe cea a lui Theophrastus din Eresus (371-286 î.Hr.), un student al filozofului grec Aristotel. Theophrastus a scris cea mai veche carte științifică supraviețuitoare despre minerale, „De Lapidibus”, în care a descris o metodă de extracție pentru a obține un pic din cinabru. Mai târziu, referiri la procesul quicksilver apar în Vitruvius (secolul I î.Hr.) și Pliniu cel Bătrân (secolul I d.Hr.).

Cinnabar a fost cel mai scump pigment folosit de romani pentru picturile murale extinse pe clădiri publice și private (~ 100 î.Hr.-300 d.Hr.). Un studiu recent pe probe de cinabru prelevate din mai multe vile din Italia și Spania a fost identificat folosind concentrații de izotopi de plumb și în comparație cu materialul sursă din Slovenia (mina Idria), Toscana (Monte Amiata, Grosseto), Spania (Almaden) și ca un control, de la China. În unele cazuri, cum ar fi la Pompei, cinabrul pare să provină dintr-o sursă locală specifică, dar în altele, cinabrul folosit în picturi murale a fost amestecat din mai multe regiuni diferite.

O utilizare de cinabru care nu a fost atestată până în prezent în dovezile arheologice, dar care ar fi putut fi cazul preistoric este ca medicație tradițională sau ingestie ritualică. Cinnabar a fost utilizat de cel puțin 2.000 de ani ca parte a medicamentelor ayurvedice chineze și indiene. Deși poate avea un efect benefic asupra unor afecțiuni, ingestia umană de mercur este cunoscută acum pentru a produce daune toxice la rinichi, creier, ficat, sistemele de reproducere și alte organe.

Cinnabar este încă utilizat în cel puțin 46 de medicamente brevetare tradiționale chineze astăzi, constituind între 11-13% de Zhu-Sha-An-Shen-Wan, un popular medicament tradițional fără vânzare pentru insomnie, anxietate și depresie. Aceasta este de aproximativ 110.000 de ori mai mare decât nivelul admisibil al dozei de cinabru conform standardelor europene privind drogurile și produsele alimentare: într-un studiu pe șobolani, Shi și colab. a constatat că ingestia acestui nivel de cinabru creează daune fizice.

surse

Consuegra S, Díaz-del-Río P, Hunt Ortiz MA, Hurtado V și Montero Ruiz I. 2011. Neolitic și calcolitic - milenii VI-III î.Hr.-- În: Ortiz JE, Puche O, Rabano I și Mazadiego LF, editori. Istoricul cercetării în resurse minerale. Madrid: Institutul Geologic și Minero de España. p 3-13.utilizarea cinabrului (HgS) în Peninsula Iberică: identificarea analitică și datele izotopului de plumb pentru o exploatare minerală timpurie a districtului minier Almadén (Ciudad Real, Spania).

Contreras DA. 2011. Cât de departe până la Conchucos? O abordare GIS pentru evaluarea implicațiilor materialelor exotice la Chavín de Huántar.Arheologie Mondială 43(3):380-397.

Cooke CA, Balcom PH, Biester H și Wolfe AP. 2009. Peste trei milenii de poluare cu mercur în Anii Peruvieni. Procesul Academiei Naționale de Științe 106(22):8830-8834.

Gajic-Kvašcev M, Stojanovic MM, Šmit Ž, Kantarelou V, Karydas AG, Šljivar D, Milovanovic D și Andric V. 2012. Noi dovezi pentru utilizarea cinabrui ca a Jurnalul de științe arheologice 39(4):1025-1033.pigment colorant în cultura Vinca.

Mazzocchin GA, Baraldi P și Barbante C. 2008. Analiza izotopică a plumbului prezent în cinabriul picturilor murale romane din secolul al X-lea Talanta 74(4):690-693.Regio "(Venetia et Histria)" de ICP-MS.

Shi J-Z, Kang F, Wu Q, Lu Y-F, Liu J și Kang YJ. 2011. Nefrotoxicitatea clorurii de mercur, a metilmercurului și a Zhu-Sha-An-Shen-Wan care conține cinabri la șobolani.Scrisori de toxicologie 200(3):194-200.

Svensson M, Düker A și Allard B. 2006. Formarea cinabru - estimarea Jurnalul de materiale periculoase 136(3):830-836.condiții favorabile într-un depozit suedez propus.

Takacs L. 2000. Quicksilver din cinabru: Prima reacție mecanicochimică documentată? JOM Journal of Minerals, Metals 52(1):12-13.și Societatea materialelor