UNIVERZITET U TUZLIEKONOMSKI FAKULTETREDOVAN STUDIJŠKOLSKA 2008/09.GODINA

Seminarski rad iz nastavnog predmetaMINERALI BiH

TEMA: CINABARIT ili RUMENICA HgS (CINNABAR)

Predmetni nastavnik: Student:Senka Mašić I-2001/08

Tuzla, januar 2009.

SADRŽAJ

UVOD............................................................................................................................. 2

Cinabarit ili rumenica Hgs (Cinnabar)......................................................................... 4 1. Karakteristike............................................................................................................... 41.1. Optičke osobine, refleksija....................................................................................... 51.2. Način pojavljivanja................................................................................................... 61.3. Makroskopske osobine.............................................................................................. 61.4. Dijagnostičke

osobine................................................................................................ 6

2. Postanak i nalazišta kod nas i u svijetu ................................................................ 7

3. Upotreba .................................................................................................................. 9 Literatura...................................................................................................................... 11

1

Uvod

Mineralogija

Svijet minerala nas okružuje na svakom koraku. Minerale susrećemo u vrtovima, na obalama rijeka, jezera, mora, u planinama i svuda po zemlji. Istraživanja sa Mjeseca su pokazala da minerali izgrađuju i Mjesec, a istraživanja meteorita pokazuju da su i druga nebeska tijela izgrađena iz minerala. Ako ste posmatrali kamen (stijenu) na zemlji primjetili ste da se sastoji od različito obojenih zrna, neka zrna mogu biti poput listića, neka prozirna kao staklo, a neka bijele ili crne boje. Ta različita zrna su minerali. Rijeć mineral je latinskog porijekla (mineralis - ono što pripada rudniku). Minerali su još u davnoj prošlosti služili za dobivanje metala i vezani su za rudnike.

Minerali su čvrsti sastojci zemljine kore, to su elementi ili spojevi dva ili više elemenata, izražavaju se hemijskom formulom. Grafit i dijamant su minerali u elementarnom stanju (to je C-karbon), hematit je željezni oksid (Fe2O3), halit ili kuhinjska so (natrijev hlorid NaCl), ortoklas (KAlSi3O8) itd. Među mineralima srećemo i takve koji u svom sastavu mogu imati petnaest različitih elemenata pa i više. Minerali su homogeni što znaći da su i najsitniji dijelovi istog minerala istog hemijskog sastava (grč. homos – jednak, genesis – postanak).

Mineralogija je nauka o mineralima (grč. logos – nauka). Mineralogija izućava minerale, njihovo svojstvo, njihov vanjski izgled – morfologiju, njihovu unutrašnju građu ili strukturu, hemijske osobine minerala i njihovu upotrebu. Mineralogija je najsterija grana nauke o zemlji. Minerali bakra i sam bakar je poznat od prije 6.000 godina. Od tog vremena pa do danas ova nauka se izmjenila i proširila, postala je kompleksna nauka i sada se već i sama  sastoji iz čitavog niza posebnih disciplina koje vrlo detaljno obrađuju pojedine osobine minerala.

Cinabarit spada u grupu Sulfida. Ovu grupu čine minerali u kojima veliki atomi S; Se; Te; As; Sb, i Bi su povezani sa ionima Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Ag, Cd, Sn, Pt, Au, Hg, Tl, Pb, i Bi.

2

Veza u ovim mineralima je samo djelimično ionska, većina pokazuje kovalentnu vezu a u nekoliko je prirodno intermetalna povezana. Ovi minerali imaju poseban hemizam, koji ih razlikuje od veze sa kiseonikom a koja je sadržana u večini drugih minerala. Veliki atomi kao što su gore nabrojani  S, Se, ili Te stalno igraju čas anionsku čas nemetalnu ulogu, dok As, i Sb mogu imati istu ulogu kao S, ili učestvovati kao metal  povezan sa sumporom. S toga je klasifikacija u ovoj grupi minerala teška. Klasifikacija je načinjena tako da opada odnos atoma metala (A) prema nemetalu (X) i na osnovu zajedničke strukturne sličnosti vrsta.Obično se koristi termin rudni minerali, što je razumljivo, jer služe za dobivanje metala. Opaki su, tamni, teški, relativno blagi sa metalnim ili polumetalnim sjajem i sa relativno velikom termalnom i električnom vodljivosti.

Grupi cinabarita pripada sulfid žive, ito, kako heksagonalna forma cinabarit, tako i njegova teseralna modifikacija metacinabarit, HgS. Metacinabarit pripada sulfidima koordinacione strukture. Oni se međusobno razlikuju, kako po svojim osobinama, tako i po nastanku. Oba se sreću zajedno,ali je metacinabarit mnogo manje zastupljen od cinabarita.1

1Izvor: P.Ristić,R.Kovačević, Specijalna minerologija,RGGF Tuzla,1983.god. , str. 99

3

Cinabarit ili rumenica HgS (Cinnabar)

1. Karakteristike

Molekularna masa- 232.66 gm Hemijski sastav:

-Živa (Mercuri) Hg- 86.22% -Sumpor (Sulfur) S- 13.78%

IMA status- Valid Species (Pre-IMA) 800 Sinonimi- Cinabre  

ICSD 70054   PDF 42-1408   Zinnober.

Axial Ratios: a:c = 1:2.2885 Cell Dimensions: a = 4.149, c = 9.495, Z = 3; V = 141.55 Den(Calc)= 8.19 Crystal System: Trigonal - Trapezohedral H-M Symbol (3 2) Space Group: P 3121,P 3221 X Ray Diffraction: By Intensity(I/Io): 3.35(1), 2.863(0.95), 1.98(0.35), Cleavage: [1010] Perfect Color: Lead gray, Brown, Brown pink, Vermilion, Gray. Density: 8.1 Diaphaniety: Transparent to translucent to opaque Fracture: Brittle - Sectile - Brittle fracture with slightly sectile shavings

possible. Habit: Disseminated - Occurs in small, distinct particles dispersed in matrix. Habit: Druse - Crystal growth in a cavity which results in numerous crystal

tipped surfaces.

Habit: Massive - Uniformly indistinguishable crystals forming large masses. Hardness: 2-2.5 - Gypsum-Finger Nail Luminescence: None. Luster: Adamantine Streak: bright red Dichroism (e): cochineal red. Dichroism (w): cochineal red. Optical Data: Uniaxial (+), w=2.905, e=3.256, bire=0.3510. RL Anisotrophism: High.

4

1.1. Optičke osobine, refleksija

Standardized Intensity (100%) Reflection Spectra of Cinnabar in Air

λ R1 R2  ∑ R1(λ)   ∑ R2(λ) 

 400 nm   36.30   37.80 

   

 420 nm   34.40   35.60 

 440 nm   32.50   33.20 

 460 nm   31.20   31.80 

 480 nm   30.30   30.90 

 500 nm   29.60   30.20 

 520 nm   28.90   29.70 

 540 nm   28.40   29.20 

 560 nm   28.00   28.80 

 580 nm   27.70   28.50 

 600 nm   27.50   28.30 

 620 nm   27.20   28.00 

 640 nm   26.90   27.70 

 660 nm   26.60   27.40 

 680 nm   26.30   27.00 

 700 nm   26.20   26.80 

5

Cinabarit ili rumenica kristalizira u heksagonskom sistemu, trapezoedrijska tetartoedrija. Habitus kristala je rompoedarski, pločast, smjerom baznog pinokoida i prizmatičan. Lijepo razvijeni kristali su rijetki, obično su sitni, ali bogati kristalnim formama.

1.2. Način pojavljivanja

Kao ruda cinabarit dolazi u zrnastim i jedrim agregatima, kao impregnacija na okolnim stijenama, nekad poput prevlake ili zemljast.

Kalavost mu je savršena po plohi rompoedra, tvrdoća 2 - 2,5, gustoća 8,09 velika i po tome ga lahko prepoznajemo uz karakterističnu boju.

1.3. Makroskopske osobine

Boje je crvene (rumene) do olovnosive; boja ogreba jarkocrvena. Sjajnost je dijamantska, a cjepivost savršena po pljosni (1010). Prelom poluškoljkast. Tvrdoća je 2 do 2,5 a spec.masa 8,09 (velika). 2

1.4. Dijagnostičke osobine

Rumena boja, mala tvrdoća i velika specifična masa su mu glavne karakteristike. Otapa se u carskoj vodi; u HCl se veoma slabo otapa. 3

2 Izvor: P.Ristić,R.Kovačević Specijalna Minerologija, RGGF Tuzla,1983 god., str 1003 Izvor: P.Ristić,R.Kovačević Specijalna Minerologija, RGGF Tuzla,1983 god., str 100

6

2. POSTANAK I NALAZIŠTA KOD NAS I U SVIJETU

U rudnim ležištima obično je udružen sa drugim niskotemperaturnim mineralima, prvenstveno sulfidima, npr. realgarom, auripigmentom, antimonitom, piritom, kvarcom i opalom. Obično se javlja u društvu sa elementarnom živom.

U srednjebosanskim škriljastim planinama ima ga u Čemernici, zatim kod Mačkare i na Zec Planini. Cinabarit u ovom području nastaje mjestimično trošenjem tetraedrita. Kod Čevljanovića (Draževići) cinabarit se javlja u lijepim kristalima koji su bogati kristalnim formama.

U Hrvatskoj se cinabarit  javlja kod Tršća, blizu Čabra u Gorskom Kotaru. U Sloveniji je poznato ležište cinabarita Idrija, u goričkom kraju. Idrija je ujedno i svjetsko ležište žive i poznato je po svojoj eksploataciji već od 15. vijeka.

U ovom ležištu, čija je geneza vezana za trijaske porfiritne stijene, cinabarit je često onečišćen bitumenom. Osim cinabarita u Idriji dolaze i ovi minerali: samorodna živa, rjeđe pirit, vrlo rijetko sfalerit i fluorit. Kao mineral jalovine dolaze dolomit, kvarc, kalcit i barit.

7

U Srbiji je poznato staro nalazište Šuplja Stena na Avali.

Od svjetskih ležišta žive, spomenut ćemo Italiju i Španiju u Evropi, zatim SAD, Kanadu i Meksiko.

U Španiji je čuveno ležište Almaden, ujedno najveće na svijetu, a u SAD New Almaden, New Idrija.

8

3. UPOTREBA

Cinabarit je najvažniji i praktično jedini mineral koji služi za dobijanje žive. U genetskom pogledu, cinabarit je tipičan hidrotermalan (niskotermalan mineral).

Cinabarit je čovjeku poznat već od prahistorijskog doba, kako su pokazala iskopavanja prahistorijskog naselja kod Vinče na Dunavu, kod Beograda, gdje je upotrebljavan avalski cinabarit kao boja. Važan je zbog toga, što je jedini mineral iz kojeg dobijamo elementarnu živu. Radi svojih osobina živa se koristi u različite svrhe.

Tako se, na primjer, zbog pravilnog rastezanja upotrebljava za pravljenje termometara, barometara i drugih fizičkih instrumenata. Ima osobinu kao drugi metali, rado amalgamira, tj. u sebi otapa, pa se naročito proizvode cinčani, kalajni, srebreni i zlatni amalgami. Koristi se u medicini.

Cinabarit se u Kini koristio za isticanje teksta na svicima; i kasnije u Pompeji u fresko slikarstvu, ali je imao nekoliko nedostataka: bio je skup, otrovan, i imao je nezeljenu osobinu da crni na svetlosti. Pa opet, kako je to bila najbolja crvena boja koja je mogla da se nadje, cinabarit se upotrebljavao i velicao vise od hiljadu godina.

Upotreba cinobera doseze jos u daleku praistoriju, a na nasim prostorima pocinje da se koristi oko 4000 g.p.n.e. kada ga koriste pripadnici vincanske grupe.

Interesantno je da njegova upotreba, sem na lokalitetu Vinca, slabo je zabelezena u unutrasnjosti teritorije koju je zahvatala ova kulturna grupa, dok je na samom lokalitetu Vinca ova pojava dobro zastupljena.

Ne treba izgubiti iz vida da se leziste cinobera nalazi u njenoj neposrednoj blizini na planini Avali, zbog toga se cesto moze naci i termin avalit koji se koristi za cinabarit.

9

Kao što sam napomenula preradom cinabarita dobija se i živa. Prvi istraživač Vince prof. Miloje Vasić iznio je jednu interesantu teoriju o proizvodnji žive dovodeći u vezu figurine sa trouglastim galavama. O čemu se tu radi.

Proces prženja cinabarita je dosta opasan. Potrebno je obezbijediti dovoljnu količinu kiseonika i kada se dostigne potrebna temperatura dolazi do vezivanja sumpora sa kiseonikom davajuci opasan supor dioksid, u isto vrijeme dolazi do isparenja u vidu kapljica same žive i stvaranja cinobera. To je faktički potpuno oslobođen mineral od žive i sumpora.

10

Naravno ne radi se o 100% oslobađanju. Vasić sada pretpostavlja da su određene peći koje se mogu naći na ovom lokalitetu koristile za tu svrhu.

Međutim, kako sam napomenula radi se o dosta opasnom procesu gdje dolazi do pojave sumpor dioksida koji je štetan po organizam. On dalje napominje, nalazeći dokaze kod Dioskoridesa i Plinija, da su učesnici u ovom procesu koristili bešiku koju su stavljali na lice kako bi se zaštitili od ovog opasnog isparenja.

Vasić smatra da su određene figurine koje imaju petougaono lice i koje pomalo lice na »marsovce« predstavljali upravo te radnike.

Naravno ova tvrdnja bez obzira kako zvučala i prihvaliti je mi ili ne zvuci zanimljivo. Pitanja da li su vinčanci koristili živu i zašto ostaje potpuno otvoreno, ali razmišljanja na ovu temu i istraživanja daju posebnu notu jer se radi o najstarijoj upotrebi ovog metala u svijetu.

11

LITERATURA

1. P. Ristić, R. Kovačević Specijalna mineralogija, RGGF Tuzla, 1983. god.

2. Barić Lj. i Trubelja F. (1984), Minerali Bosne i Hercegovine, nesilikati knjiga II, Svjetlost, Sarajevo, Bosna i Hercegovina

3. Battey M.H. (1981), Mineralogy for Students (2nd edition), Longman, England

4. Battey M.H. i Pring A. (1997), Mineralogy for Students (3rd edition), Addison Wesley, England

5. Bermanec V. (1999), Sistematska mineralogija – mineralogija nesilikata, Targa, Zagreb

6. Deer W.A., Howie R.A., Zussman J. (1971), An Introduction to the Rock Forming Minerals, Longman, London

7. Klein C. i Hurlbut C.S. Jr. after Dana J.D. (1998), Manual of Mineralogy (20th edition), John Wiley & Sons, Canada

8. Mottana A., Crespi R. i Liborio G. (1977), Minerali e Rocce, Arnoldo Mondadori Editore, Milano

9. Trubelja F. i Barić Lj.(1979) Minerali Bosne i Hercegovine, silikati knjiga I Svjetlost, Sarajevo, Bosna i Hercegovina

10. Tućan F. (1957) Specijalna mineralogija (drugo izdanje), Školska knjige, Zagreb

11. Tućan F. (1928) Opća mineralogija, Državna Štamparija, Beograd

12. www.fabreminerals.com

13. www.mindat.org

12