Het historische gebruik van de Mercury Mineral, Cinnabar

Cinnabar, of kwiksulfide (HgS), is een zeer giftige, natuurlijk voorkomende vorm van het kwikmineraal, dat in het verre verleden werd gebruikt voor het produceren van een helder oranje (vermiljoen) pigment op keramiek, muurschilderingen, tatoeages en in religieus ceremonies.

Het primaire prehistorische gebruik van het mineraal was het malen ervan om vermiljoen te creëren, en het vroegst bekende gebruik hiervan voor dit doel is op de neolithische plaats van Çatalhöyük in Turkije (7000-8000 v.Chr.), waar muurschilderingen het vermiljoen van cinnaber bevatten.

Recente onderzoeken op het Iberisch schiereiland in de vuursteenmijn Casa Montero en begrafenissen in La Pijotilla en Montelirio suggereren het gebruik van cinnaber als pigment dat begint rond 5300 voor Christus. Loodisotoopanalyse identificeerde de herkomst van deze cinnaberpigmenten als afkomstig van de Almaden-districtsafzettingen.

In China is het vroegst bekende gebruik van cinnaber de Yangshao-cultuur (~ 4000-3500 voor Christus). Op verschillende locaties bedekte cinnaber de muren en vloeren in gebouwen die werden gebruikt voor rituele ceremonies. Cinnabar behoorde tot een reeks mineralen die werden gebruikt om Yangshao-keramiek te schilderen, en in het dorp Taosi werd cinnabar in elitaire begrafenissen gestrooid.

De neolithische Vinca-cultuur (4800-3500 voor Christus), gelegen in de Balkan en met inbegrip van de Servische sites van onder meer Plocnik, Belo Brdo en Bubanj, waren vroege gebruikers van cinnaber, waarschijnlijk gewonnen uit de Suplja Stena-mijn op de berg Avala, 20 kilometer (12,5 mijl) van Vinca. Cinnabar komt in deze mijn voor in kwartsaders; Neolithische steengroeveactiviteiten worden hier bevestigd door de aanwezigheid van stenen werktuigen en keramische vaten in de buurt van oude mijnschachten.

In 2012 gerapporteerde Micro-XRF-onderzoeken (Gajic-Kvašcev et al.) Toonden aan dat verf op keramische vaten en beeldjes van de Plocnik-site een mengsel van mineralen bevatte, waaronder een hoogzuivere cinnaber. Een rood poeder dat een keramisch vat vulde dat in 1927 in Plocnik werd ontdekt, bleek ook een hoog percentage cinnaber te bevatten, waarschijnlijk maar niet definitief gewonnen uit Suplja Stena.

Huancavelica is de naam van de grootste kwikbron in Amerika, gelegen op de oostelijke helling van de Cordillera Occidental-bergen in centraal Peru. Kwikafzettingen hier zijn het resultaat van Cenozoïcum magma-indringingen in sedimentair gesteente. Vermillion werd gebruikt om keramiek, beeldjes en muurschilderingen te schilderen en om begrafenissen van elite-status te versieren Peru in verschillende culturen, waaronder de Chavín-cultuur (400-200 voor Christus), Moche, Sican en het Inca-rijk. Ten minste twee segmenten van de Inca Road leiden naar Huacavelica.

Geleerden (Cooke et al.) Rapporteren dat de accumulatie van kwik in sedimenten in het nabijgelegen meer begon te stijgen rond 1400 voor Christus, waarschijnlijk als gevolg van het stof van de mijnbouw van cinnaber. De belangrijkste historische en prehistorische mijn in Huancavelica is de Santa Barbára-mijn, bijgenaamd de "mina de la muerte" (mijnen des doods), en het was zowel de grootste leverancier van kwik aan de koloniale zilvermijnen als de belangrijkste bron van vervuiling in de Andes zelfs vandaag. Bekend om te zijn uitgebuit door de Andes-rijken, begon hier tijdens de koloniale tijd grootschalige kwikmijnbouw periode na de introductie van kwikamalgamatie in verband met de extractie van zilver uit laagwaardige ertsen.

De samensmelting van zilvererts van slechte kwaliteit met cinnaber werd in 1554 in Mexico begonnen door Bartolomé de Medina. Dit proces omvatte het smelten van het erts in met gras gestookte, met klei beklede retorten totdat verdamping gasvormig kwik opleverde. Een deel van het gas zat vast in een ruwe condensor en werd gekoeld, wat vloeibaar kwik opleverde. De vervuilende emissies van dit proces omvatten zowel het stof van de oorspronkelijke mijnbouw als de gassen die tijdens het smelten in de atmosfeer vrijkwamen.

Klassieke Griekse en Romeinse vermeldingen van cinnaber omvatten die van Theophrastus van Eresus (371-286 voor Christus), een leerling van de Griekse filosoof Aristoteles. Theophrastus schreef het oudste nog bestaande wetenschappelijke boek over mineralen, "De Lapidibus", waarin hij een extractiemethode beschreef om kwikzilver uit cinnaber te halen. Latere verwijzingen naar het kwikzilverproces verschijnen in Vitruvius (1e eeuw voor Christus) en Plinius de Oudere (1e eeuw na Christus).

Cinnabar was het duurste pigment dat door de Romeinen werd gebruikt voor uitgebreide muurschilderingen op openbare en particuliere gebouwen (~ 100 v.Chr. - 300 n.Chr.). Een recent onderzoek naar monsters van cinnaber, genomen uit verschillende villa's in Italië en Spanje, werd geïdentificeerd met behulp van loodisotopenconcentraties, en vergeleken met bronmateriaal in Slovenië (de Idria-mijn), Toscane (Monte Amiata, Grosseto), Spanje (Almaden) en als controle, van China. In sommige gevallen, zoals bij Pompeii, de cinnaber lijkt afkomstig te zijn van een specifieke lokale bron, maar in andere werd de cinnabar die in de muurschilderingen werd gebruikt, uit verschillende regio's gemengd.

Een gebruik van cinnaber dat tot op heden niet is bewezen in archeologisch bewijs, maar dat mogelijk prehistorisch het geval was, is als traditionele medicatie of rituele inname. Cinnabar wordt al minstens 2000 jaar gebruikt als onderdeel van Chinese en Indiase Ayurvedische geneesmiddelen. Hoewel het bij sommige ziekten een gunstig effect kan hebben, is het nu bekend dat de inname van kwik door de mens giftige schade veroorzaakt aan de nieren, hersenen, lever, het voortplantingssysteem en andere organen.

Cinnabar wordt nog steeds gebruikt in ten minste 46 traditionele Chinese gepatenteerde geneesmiddelen, goed voor 11-13% van Zhu-Sha-An-Shen-Wan, een populair vrij verkrijgbaar traditioneel medicijn tegen slapeloosheid, angst en depressie. Dat is ongeveer 110.000 keer hoger dan de toegestane doseringen van cinnaber volgens de European Drug and Food Standards: in een onderzoek bij ratten, Shi et al. ontdekte dat inname van dit niveau van cinnaber fysieke schade veroorzaakt.

Bronnen

Consuegra S, Díaz-del-Río P, Hunt Ortiz MA, Hurtado V en Montero Ruiz I. 2011. Neolithicum en Chalcolithicum - VI tot III millennia voor Christus-- In: Ortiz JE, Puche O, Rabano I en Mazadiego LF, redacteuren. Geschiedenis van onderzoek in minerale hulpbronnen. Madrid: Instituto Geológico y Minero de España. Blz. 3-13.gebruik van cinnaber (HgS) op het Iberisch schiereiland: analytische identificatie en loodisotoopgegevens voor een vroege minerale exploitatie van het mijndistrict Almadén (Ciudad Real, Spanje).

Contreras DA. 2011. Hoe ver naar Conchucos? Een GIS-benadering voor het beoordelen van de implicaties van exotische materialen in Chavín de Huántar.Wereldarcheologie 43(3):380-397.

Cooke CA, Balcom PH, Biester H en Wolfe AP. 2009. Meer dan drie millennia aan kwikverontreiniging in de Peruaanse Andes. Proceedings van de National Academy of Sciences 106(22):8830-8834.

Gajic-Kvašcev M, Stojanovic MM, Šmit Ž, Kantarelou V, Karydas AG, Šljivar D, Milovanovic D en Andric V. 2012. Nieuw bewijs voor het gebruik van cinnabar als a Journal of Archaeological Science 39(4):1025-1033.kleurpigment in de Vinca-cultuur.

Mazzocchin GA, Baraldi P en Barbante C. 2008. Isotopenanalyse van lood aanwezig in de cinnaber van Romeinse muurschilderingen uit de Xde Talanta 74(4):690-693.Regio "(Venetia et Histria)" door ICP-MS.

Shi J-Z, Kang F, Wu Q, Lu Y-F, Liu J en Kang YJ. 2011. Nefrotoxiciteit van kwikchloride, methylkwik en cinnaberbevattende Zhu-Sha-An-Shen-Wan bij ratten.Toxicologie Letters 200(3):194-200.

Svensson M, Düker A en Allard B. 2006. Vorming van cinnaber - schatting van Journal of Hazardous Materials 136(3):830-836.gunstige voorwaarden in een voorgestelde Zweedse opslagplaats.

Takacs L. 2000. Quicksilver van cinnabar: de eerste gedocumenteerde mechanochemische reactie? JOM Journal of the Minerals, Metals 52(1):12-13.en Materials Society