El Cinabrio
Índice- El mineral
- Propiedades físicas y químicas
- Fuentes de obtención
- Aplicaciones
- Efecto sobre la salud
- Bibliografía
El mineral
El cinabrio es un sulfuro de mercurio cuya fórmula química es HgS. El nombre de este mineral proviene del persa zinjirfrah y del árabe zinjarfr que significa "sangre de dragón" debido a su color rojo bermellón.
Constituye la principal fuente de obtención de mercurio.
Propiedades físicas y químicas
- Es un mineral blando, muy pesado (debido al alto peso molecular del mercurio) y frágil.
- En su forma cristalina, presenta un aspecto translúcido con brillo adamantino pero si se encuentra formando agregados de grano fino y con aspecto terroso es opaco con apariencia apagada. En ambas formas es de color rojo bermellón.
- Permanece inalterable a la oxidación al aire libre.
- Es insoluble en los ácidos pero puede ser atacado por el agua regia y el cloro gaseoso.
- Se volatiliza a temperaturas superiores a 580ºC produciendo gotas de mercurio que se depositan en las partes frías próximas.
Sulfuros de los elementos metálicos de las series p | |||
Zn | Ga | ||
Cd | In | Sn | Sb |
Hg | Ta | Pb | Bi |
Estructura
En este tipo de sulfuros es muy común la polimorfía -como en el caso del ZnS que existe la blenda y la wurtzita- pero en el caso del mercurio sólo se conoce el monosulfuro HgS, diformo. La forma estable a temperatura ordinaria es el cinabrio que está constituido por cadenas de átomos de azufre y mercurio unidos por enlace covalente. Los átomos S-Hg-S de la cadena de átomos de azufre y mercurio tienen posición aproximadamente lineal, mientras que el ángulo Hg-S-Hg es de 105º. Las cadenas tienen forma helicoidal y están situadas paralelamente en el cristal en la dirección del eje c. Otra estructura del HgS de color negra es la metacinabrita que presenta estructura tipo blenda.
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| Metacinabrita negra |
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| Estructura cristalina de la metacinabrita |
Enlace
Los metales de las series p tienen tendencia a formar enlaces por hibridación sp y a la formación del llamado "par inerte". Ambas tendencias se acentúan al aumentar el nº cuántico n (por tanto en los elementos finales de cada grupo: Hg, Tl, Pb y Bi). En el cinabrio, el enlace lineal se manifiesta en la formación de cadenas; en los restantes elementos, el par inerte, es causa de la tendencia a emplear sólo orbitales p para la formación de enlaces con el S y a adoptar estados inferiores de oxidación.
La forma roja (cinabrio) del HgS es estable por encima de 386ºC, por debajo de esta temperatura es estable la negra (blenda):
La variedad negra sublima a 58ºC. Se obtiene triturando en un mortero una mezcla de S y de Hg.
Es importante resaltar que el nº de coordinación del metal disminuye debido a que el enlace tiene mayor carácter covalente, como consecuencia de esto la sustancia es más volátil.
El HgS forma cadenas con nº coordinación 2 para el Hg → sublima a 58ºC
Una característica general de los sulfuros de este grupo es su baja solubilidad en agua. En la siguiente tabla figuran los valores de los productos de solubilidad de alguno de ellos. Destaca la poca solubilidad del HgS.
[Zn2+] · [S2-] | 1,2 · 10-23 |
[Pb2+] · [S2-] | 4,2 · 10-28 |
[Cd2+] · [S2-] | 3,6 · 10-29 |
[Hg2+] · [S2-] | 2,0 · 10-49 |
El ión sulfuro es insoluble en medio ácido, se puede impedir la precipitación del HgS introduciendo en el medio iones yoduro que forman el complejo [HgI4]2-, que está menos ionizado que el ión sulfuro.
Fuentes de ObtenciónEl cinabrio es un mineral de génesis hidrotermal a temperatura muy baja, se encuentra asociado a otros minerales como pirita, marcasita y antimonita en filones, incrustaciones o impregnaciones en rocas de distinto tipo relacionados con las manifestaciones volcánicas. Está presente como sublimado en los cráteres activos y como depósito químico de las fuentes hidrotermales probablemente alcalinas.
Existen indicios que sugieren que el cinabrio ya se extraía y utilizaba en Egipto en el II milenio a.C.
La principal mina de Hg del mundo se encuentra en Almadén (España), donde se ha estado extrayendo durante al menos 2000 años de forma continuada.
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Cinabrio extraído del yacimiento de Almadén |
Otros yacimientos dignos de mención son: Abadía San Salvatore (Italia), Idrija (Antigua Yugoslavia)en la que se puede encontrar también la variedad de metacinabrita, Huancavelica (Perú) y Hunán (China).
AplicacionesEl cinabrio constituye la principal fuente de obtención del mercurio. Se tuesta en presencia de O2 y el Hg se volatiliza y se desprende mezclado con SO2.
En la Antigüedad y durante mucho tiempo el cinabrio en polvo se ha empleado como pigmento mineral de color bermellón, pero hoy en día ha sido sustituido por un pigmento sintético y menos tóxico.
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Pigmentos de cinabrio rojo bermellón |
En la cultura de los mayas, el cinabrio y el mercurio líquido puro eran utilizados comúnmente en ceremonias y ritos funerarios en los que se cubría el cuerpo de los cadáveres con polvo de cinabrio. En la primera imagen se observan los restos de la Reina roja de Palenque, esposa del rey maya Pakal II, bautizada así por el color rojo de sus huesos cubiertos de polvo de cinabrio. La segunda imagen es la máscara de la reina roja y la última imagen es el sarcófago rojo por dentro debido al cinabrio.
Conocido es el uso del cinabrio en ornamentación, siendo muy valorado por los olmecas mexicanos. Los plateros del antiguo Perú usaban este preciado mineral en lugar de esmalte para las incrustaciones. Todavía hoy en día se sigue utilizando el cinabrio en joyería y abalorios.
Hasta que se descubrió que el mercurio era tóxico, el cinabrio se usó con fines medicinales, como fármaco para la inmortalidad. Se frotaba sobre la piel o se administraba por vía oral. Estas prácticas se daban en China, la India y Europa. La separación del Hg del cinabrio era un proceso alquímico considerado símbolo de renacimiento.
El Hg se contrae y se expande con pequeños cambios de temperatura, por lo que es perfecto para la fabricación de termómetros, pero esta práctica esta ya en desuso debido a la toxicidad del Hg.
Una aplicación bastante importante es la empleada por la industria minera, que utiliza el Hg obtenido del cinabrio para la extracción de muchos metales mediante amalgamas. Este proceso es bastante contaminante. Esta técnica ya era conocida por los romanos que la empleaban para la extracción del oro y la plata.
También se utilizaba el mercurio en amalgamas para ortodoncia.
Efecto sobre la salud El efecto perjudicial de algunos minerales para la salud humana es conocido desde la Antigüedad.
En el Antiguo Egipto se disponía de un conocimiento extenso de los venenos, citando minerales de plomo, antimonio o cobre, entre otras sustancias. Aunque a lo largo de la historia los mayores problemas de salud producidos por los minerales están relacionados con el entorno laboral, fundamentalmente con las labores de extracción en minas o canteras.
Plinio el Viejo (escritor y científico romano que vivió entre los años 23 y 79 d.C) describió las enfermedades asociadas a la exposición del polvo de cinabrio.
En el siglo XVI, Georgius Agrícola (científico alemán conocido como "el padre de la mineralogía" y autor de De Re Metallica, tratado sobre minería y extracción de metales) describió el efecto perjudicial que causa el polvo de las minas a los mineros: "es agitado y movido por las excavaciones, penetra en la tráquea y pulmones y produce dificultad en la respiración, […] corroe los pulmones y va consumiendo el cuerpo".
Agrícola hace referencia también a los mineros de Joachimsthal (Alemania) que usaban mascarillas como protección, siendo ésta una de las primeras referencias conocidas a un equipo de protección respiratoria; aunque se sabe que ya en la época romana, los trabajadores que manipulaban el cinabrio, para su posterior empleo en el proceso de amalgamación, se cubrían el rostro con amplias vejigas, a fin de no ingerirlo ni inhalarlo.
El mercurio es un veneno mortal, acumulativo. Puede dañar al cerebro y al sistema nervioso central. También interfiere con la actividad enzimática, daña a los riñones y al hígado y produce parálisis y ceguera.
El sistema nervioso es muy sensible al mercurio metálico.
Daña las funciones del cerebro, y degrada la habilidad para aprender; causa cambios en la personalidad, temblores, cambios en la visión, sordera, incoordinación de músculos y pérdida de la memoria. Algunos pacientes son diagnosticados como esquizofrénicos cuando en realidad son víctimas de un envenenamiento de plomo o mercurio.
Daña las funciones del cerebro, y degrada la habilidad para aprender; causa cambios en la personalidad, temblores, cambios en la visión, sordera, incoordinación de músculos y pérdida de la memoria. Algunos pacientes son diagnosticados como esquizofrénicos cuando en realidad son víctimas de un envenenamiento de plomo o mercurio.
Hay que señalar como curiosidad, que en inglés a la persona que es voluble se la denomina mercurial, quizás en referencia a los extremos cambios de humor de quienes sufren envenenamiento por mercurio.
Bibliografía:- Gutiérrez Ríos, E. "Química Inorgánica" Ed. Reverté, Barcelona, 1989.
- Montana, A., Crespi, R. y Liborio, G. "Minerales y Rocas" Ed. Grijalbo, Barcelona, 1978.
- Bonewitz, R.L."Rocas y Minerales: La guía visual definitiva" Ediciones Omega, Barcelona, 2009.
- Carretero, M.I. y Pozo, M. "Mineralogía aplicada: Salud y Medioambiente" Ed. Thompson, Madrid, 2007.
- "Empleo del cinabrio en la cultura maya" URL: http://cinabrio.over-blog.es/article-cinabrio-para-la-otra-vida-entre-los-mayas-64048200.html/
- "Imagen de la metacinabrita" Ralph, J. "mindat.org". URL: http://www.mindat.org/min-2670.html
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