Киноварь это минерал, сложное неорганическое вещество, которое имеет химическую формулу HgS, входит в группу киновари в которой находятся киноварь и метациннабарит.
Применяется как руда для получения ртути как материал для катодов при получении едких щелочей и хлора, военная промышленность.
Что такое минерал киноварь
К указанной группе мы относим тригональную разность HgS—киноварь и условно здесь же рассматриваем в общих чертах кубическую разность HgS — метациннабарит, относящуюся к сульфидам координационной структуры.
Оба минерала отличаются друг от друга по свойствам и условиями образования.
Обычно киноварь и метациннабарит встречаются вместе, но метациннабарит в сравнении с киноварью распространен значительно меньше.
Существовало мнение, что метациннабарит является исключительно экзогенным минералом, образующимся в кислых растворах за счет киновари как вторичный минерал.
Наблюдениями в месторождениях Закарпатья и экспериментами Г. Л. Пиотровского установлено, что при гидротермальных процессах образования ртутных месторождений вначале выделяется метациннабарит.
Который в щелочных растворах может перейти в киноварь, а в кислых условиях наблюдается на протяжении длительного времени.
Происхождение названия киновари — не известно. Считают, что оно перешло в славянские языки из Индии, где так называется красная смола и «кровь дракона».
Разностью киновари является печеночная руда — смесь киновари с глиной и битуминозными веществами.
Основные свойства киновари и метациннабарита
Киноварь — Химический состав, % Hg — 86,2, S — 13,8, химическая формула HgS, сингония тригональная, ячейки, А а0 = 4,160, плотность — 8, твердость — 2—2,5, цвет — красный.
Метациннабарит — химический состав, % Hg — 86,2, S — 13,8, химическая формула HgS, сингония кубическая, ячейки, А a0 = 5,854, плотность — 7,6-7,8, твердость — 3, цвет — черный.
Сингония киновари — тригональная, вид симметрии тригонально-трапецоэдрический — D3 — 32 (L33L2).
Структурная ячейка содержит Hg3S3. Пространственная группа D4 3 — с 312, а0 = 4,16; с0 = 9,54, а0 : с0 = 1 : 2,2906.
Структура киновари имеет гексагональный внешний вид с винтовой осью третьего порядка, параллельной вертикальной оси структуры.
Основой структуры являются бесконечные спиральные цепочки — Hg — S — Hg (рис.), протягивающиеся вдоль оси с. Координационное число Hg = 2.
Агрегаты и габитус. Киноварь обычно встречается в виде вкрапленных зерен, зернистых скоплений, землистых и порошковидных примазок и налетов, реже в виде кристаллов.
На ромбоэдрических и толстотаблитчатых кристаллах киновари (см. рис. ) главными формами являются ромбоэдры {1011}, {2025} и др., а также пинакоид {0001} и призма/
Иногда отмечаются двойники прорастания по (0001).
Физические свойства
Цвет киновари красный, иногда со свинцово-серой побежалостью. Черта ярко-красная. Блеск алмазный. Полупрозрачная.
Спайность совершенная по (1010). Излом полураковистый, неровный. Хрупкая. Твердость — 2 — 2,5. Плотность — 8,09—8,20.
Оптические свойства: оптически положительная; показатели преломления высокие (для с Na-света): ng = 3,272, nm = 2,913, ng — nm = 0,359; очень сильно вращает плоскость поляризации. Обладает полупроводниковыми свойствами.
Как определить киноварь
Диагностические признаки. Характерным признаком киновари является красный цвет, низкая твердость и высокая плотность.
Главные линии на рентгенограммах: 3,372; 2,869; 2,074.
Растворяется в царской водке и в растворах сульфидов едких щелочей.
Применение паяльной трубки: улетучивается без остатка.
В закрытой трубке дает черный возгон сульфида Hg, с содой — возгон Hg.
В закрытой трубке выделяет двуокись серы и пары Hg, конденсирующиеся на холодных стенках трубки.
Отличие от сходных минералов. Киноварь похожа на прустит — Ag3[AsS3] и пираргирит — Ag3[SbS3] и кристаллический куприт (Cu2О).
Отличия:
1) прустит и пираргирит имеют призматический габитус, среднюю спайность, не образуют двойников прорастания;
2) у куприта октаэдртеский габитус, твердость 3—4.
Искусственное получение. Киноварь получается при постепенном нагревании смеси Hg и S до кипения и охлаждения паров.
А также при добавлении тиосульфата натрия к концентрированным нейтральным растворам.
Образование и месторождения
Киноварь — типичный низкотемпературный гидротермальный минерал, связанный с молодыми вулканическими районами.
Она встречается здесь в виде пластовых залежей, жил и штокверков главным образом среди песчаников и кварцитов.
Киноварь обычно ассоциирует с антимонитом (Sb2S3), пиритом (Fe[S2]), марказитом (Fe[S2]), реальгаром, арсенопиритом (FeAsS), иногда с другими сульфидами.
Крупнейшие месторождения киновари известны в Испании (Альмаден), Италии (Монте-Амата, Идрия), Югославии (Авала).
Они образуют средиземноморскую ртутную провинцию, где сосредоточено почти 90% всех запасов ртути.
Эти месторождения дают 75% мировой добычи ртути. В России ртутные месторождения находятся в Средней Азии (Хайдаркен, Чаувай), в Западной Сибири (Акташское месторождение) и на Украине (Никитовка в Донбассе).
Крупные сдвойникованные кристаллы киновари на друзах кварца встречены в Китае.
Красивые кристаллы найдены в рудниках горы Авала в Югославии и в окрестности Пайк в Арканзасе (США).
Разрушение и псевдоморфозы. На земной поверхности киноварь устойчива и лишь в некоторых случаях переходит в самородную ртуть и каломель (Hg2Cl2).
Известны псевдоморфозы киновари по пириту, блеклой руде, доломиту и антимониту.
Применение
Киноварь — единственный источник получения ртути. Нижним промышленным пределом содержания ртути в рудах считается 0,1 %.
Ртуть применяется как материал для катодов при получении едких щелочей и хлора, газоразрядных источников света, в военной промышленности (гремучая ртуть в капсулях детонаторов) и т.д.