Il cinabro o solfuro di mercurio (II) è un minerale appartenente alla classe dei solfuri.
Questi ultimi sono chiamati in tal modo per la presenza dello ione S2- combinato con elementi metallici o semimetallici. Nel caso specifico della cinnabrite lo ione solfuro si lega allo ione mercurio e la loro combinazione fornisce la colorazione rossa tipica di questo minerale.
Storia del cinabro
Era noto fin dal periodo neolitico. Infatti in numerosi affreschi murali presenti a Catalhoyuk in Turchia presentano il tipico pigmento rosso
Il fisico e botanico greco Teofrasto (371 a.C. -288 a.C.) fa riferimento alle miniere di cinabro in Spagna e a Efeso. Nel suo libro “De lapidibus” descrisse un metodo di estrazione per ottenere argento vivo dal cinabro.
Riferimenti successivi al processo di estrazione dell’argento vivo compaiono in Vitruvio (I secolo a.C.) e Plinio il Vecchio (I secolo d.C.).
Dipinti murali su edifici pubblici e privati di epoca romana utilizzarono il cinabro che era il pigmento più costoso.
Nonostante la sua tossicità fu utilizzato per almeno 2000 anni come componente di farmaci in Cina e in India.
Negli anni Venti del XIX secolo era usato per il trattamento della sifilide e sotto forma di unguento per uso dermatologico.
Dal cinabro al mercurio
Dal cinabro, secondo alcuni processi, si ottiene il mercurio che è un metallo noto fin dall’antichità.
Esso, detto anche argento vivo, affascinò per secoli le antiche civiltà che pure ne conoscevano la tossicità.
Gli alchimisti ritenevano che il mercurio fosse il metallo più importante e supponevano che oro, argento, rame, stagno, piombo e ferro fossero tutte miscele di mercurio con altre sostanze.
Il processo metallurgico per ottenere il mercurio dal minerale è di due tipi ovvero avviene tramite:
- Distillazione
- Arrostimento
Il processo di distillazione avviene per riduzione del cinabro con calce viva o ferro in pezzi o limatura entro recipienti chiusi, riscaldati esternamente.
Il mercurio in fase di vapore, esce sotto pressione, passa nei condensatori e si raccoglie sotto l’acqua allo stato metallico.
Il processo di arrostimento che può avvenire in diversi tipi di forni prevede l’arrostimento del cinabro fino alla temperatura di 500-600 °C alla quale il mercurio sublima.
Tra i tipi di forni vi è il forno a piani o Herreshoff impiegato nelle miniere di Abbadia San Salvatore, Bagnore, Morone e Siele. Esso, a seconda delle dimensioni, ha una capacità di trattamento da 50 a 100 tonnellate al giorno.
Il mercurio e le impurità raccolti nelle vasche alla base dei condensatori dei forni (neri o stupp) erano trattati negli estrattori dove si mescolavano con la calce.
Reazioni
Il mercurio può essere ottenuto per riscaldamento del cinabro in corrente d’aria per condensazione del vapore di mercurio.
Per la sua bassa temperatura di ebollizione il mercurio può essere allontanato per distillazione sotto vuoto.
Il solfuro di mercurio reagisce con l’ossigeno secondo la reazione:
HgS + O2 → Hg + SO2
Gli altri processi di ottenimento del mercurio dal cinabro prevedono le seguenti reazioni:
HgS + Fe → Hg + FeS
4 HgS + 4 CaO → 4 Hg + 3 CaS + CaSO4
Il cinabro per la sua composizione consentì agli alchimisti, grazie al loro ingegno, di compiere un ulteriore passo verso lo sviluppo della chimica moderna