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辰砂
來源:互聯網

辰砂(Cinnabar)系礦物名稱,以古辰州產地命名,且為全國科學技術名詞審定委員會公布的定名。辰砂別名丹砂、朱砂、銀朱、赤丹、汞砂,其主要的化學成分為HgS,其化學組成為86.21%的Hg,13.79%的S,有時含少量Se和微量的Te。辰砂是紅色具有金剛光澤的晶體,屬于三方晶系,單晶常呈現菱面體形,并常成雙晶;集合體呈粒狀,有時為致密塊狀或被膜狀,產生于低溫熱液礦床,幾乎是汞的唯一來源。另外,辰砂也是一種中藥材,《本草綱目》記載辰砂有治驚癇,解胎毒痘毒,驅邪瘧,能發汗的作用??捎米黝伭稀⑺芰?、橡膠和醫藥及防腐劑等方面。

相關歷史

朱砂是自然界中汞最常見的來源,人們開采朱砂已有上千年的歷史,甚至可以追溯到距今約7000年的新石器時代,在羅馬帝國時期,人們開采它作為顏料和生產汞的原料;在中國,辰砂出現在秦安大地灣彩繪陶器上。另外,也出現在距今約6600年的河姆渡遺址村遺址漆碗上。

辰砂因為古辰州產地命名,且為全國科學技術名詞審定委員會公布的定名。辰砂也叫做朱砂,因為呈紅色,辰砂是重要的顏料之一。湖北枝城市城背溪遺址出土一件公元前4400-3300年的盤形陶器,系涂了辰砂的彩繪陶;李士、秦廣雍在《現代實驗技術在考古學中的應用》例舉了X-射線衍射分析,并指出該古陶彩繪紅色顏料為辰砂,粉紅色是辰砂和方解石混合物。周代及之后辰砂主要用于書寫(含甲骨、竹木簡、絲綢、紙張)、陶器的彩繪、紡織品涂色、油漆和漆器中顏料、化妝用品、宗教用品、裝飾玉器著色、壁畫顏料和彩墨顏料等九個方面。唐朝以后,盛行煉丹術,辰砂又稱為靈砂,金丹術在各個著作中出現頻次很多,經驗也非常豐富,這對中國歷史上出現銀朱顏料有巨大貢獻。辰砂顏料至今也是繪畫重要顏料。

朱砂汞礦石朱砂基本上存在于所有能產生汞的礦物開采地點,特別是Almadén(西班牙)。這座礦山從羅馬時代開始開采,直到1991年,幾個世紀以來一直是最重要的朱砂礦床。在美國內華達州還發現了優質的朱砂晶體。吉薩(埃及)、普林塞薩(菲律賓)、新阿爾馬登(加利福尼亞州)、加利福尼亞州瓦列霍黑斯廷斯礦和圣約翰礦(美國)也有朱砂礦床。伊德里賈(斯洛文尼亞)、加利福尼亞州新伊德利亞(美國);、普法爾茨州奧伯莫舍爾附近的莫舍蘭德斯堡、拉里帕、在阿普安阿爾卑斯山腳下和阿米亞塔山(托斯卡納,意大利)、阿瓦拉山(塞爾維亞)、Huancavelica(秘魯)、阿肯色州默弗里斯伯勒(美國)、得克薩斯州特林加(美國)、還有中國貴州省都有細晶體。它還在阿拉斯加州Kuskokwim河中部的Red Devil附近可以開采。紅魔是以紅魔朱砂礦命名的,這是汞的主要來源,它在多米尼加共和國西海岸南端的硫磺泉附近被發現。

分布情況

最重要的礦床是在西班牙的阿爾馬登,在那里已經開采了2000年。其他礦床位于秘魯的萬卡維利卡、意大利的尤德里奧和加利福尼亞州的海岸山脈。中國是辰砂的主要生產國之一,其主要產地涵蓋湖南晃縣、江西婺源、貴州銅仁、四川酉陽、云南及陜西安康、浙江昌化等地。辰砂只產生于低溫熱液礦床,常填充或交代石灰巖、砂巖等。共生礦物有石英、輝銻礦。它通常與黃鐵礦、褐鐵礦赤鐵礦一起出現在近期火山巖附近的礦脈中和溫泉礦床中。

物質結構

辰砂屬于三方晶系,螺旋鏈狀(變形的氯化鈉型)結構;空間群D??—P3?21;a?=0.415 nm,c?=0.950 nm;Z=3。辰砂的螺旋鏈狀結構(如圖1):-Hg-S-Hg-S-螺旋狀鏈按左旋或右旋平行c軸無限延伸,Hg的配位數為2,Hg-S間距在鏈內為0.236nm,鏈間為0.31~0.33nm。

單晶常呈菱面體{1011}、平行{0001}厚板狀或平行c軸延伸的柱狀。常見以L3為雙晶軸的貫穿雙晶。集合體多呈粒狀,亦見被膜狀和皮殼狀。(見圖2)

礦物特性

理化性質

辰砂屬于三方晶系,晶體呈板狀或菱面體狀,集合體呈不規則粒狀、致密塊狀或土狀,晶簇常呈菱形雙晶體、大顆粒單晶體,是一種紅色結晶或粉狀物質。辰砂呈半透明至不透明狀態,顏色常見鮮紅、朱紅、淺紅、暗紅色,條痕呈紅色;通常具有金剛光澤,若含雜質則光澤變暗淡,顏色轉為褐紅色。其莫氏硬度2~2.5;比重8~8.2;性脆;不溶于一般稀酸、氫氧化鈉、乙醇、水、微溶于煮沸濃鹽酸,溶于王水。

制備方法

從礦物中開采

辰砂天然存在,可以從礦物中開采。

應用領域

辰砂是一種重要的中藥材,有很強的藥用價值。另外,辰砂是重要的汞礦石,用于提取汞。汞在工業、國防及其生活上用途甚廣。如制造溫度表、氣壓計、汞弧燈。近年來用汞的高壓蒸氣開動渦輪機及核反應堆中的吸熱劑。辰砂單晶可用作激光調制晶體。另外,辰砂是紅色,是常用的顏料。

藥品

辰砂是一種重要的中藥材,性味甘,微寒;有(?。┒尽w心經。具有清心鎮驚,安神解毒的功能。朱砂能降低大腦中樞神經興奮性,因而具有鎮靜、催眠、抗驚厥作用;有抗心律失常作用。李鐘文等用氯仿-腎上腺素和草烏注射液造成動物心率失常模型,用朱砂單末和朱砂組成朱砂安神丸家兔灌胃,結果表現出明顯的抗心律失常作用。朱砂外用具有抑制或殺滅皮膚真菌及寄生蟲的作用,可用于治療瘡腫、咽痛等癥狀。臨床應用中常與雄黃、冰片等藥物配伍使用,可增強解毒防腐、消腫止痛的功效。外科常用藥物如白降丹、朱紅膏等制劑均含有朱砂成分。

顏料

辰砂是具有鮮艷顏色的紅色顏料,有很高的遮蓋力和著色力。由于其具有鮮艷的顏色,辰砂是一種被廣泛用于室內的紅色顏料。用辰砂和經過處理的大漆制成的銀朱漆,漆膜色澤鮮艷紅亮,久不變色,制成的漆器是名貴的傳統工藝品。辰砂還大量使用于印泥、繪畫,在塑料、橡膠制品上也可作著色顏料使用。

胭脂

早期人類主要使用天然顏料作為胭脂的著色劑,通常使用紅色系顏料作為胭脂,如朱砂。在近東地區,朱砂自古以來就被用于著色,包括用作胭脂類化妝品。古代赫梯人利用辰砂使得面頰著色。

安全事宜

消防安全

用水霧、干粉、泡沫或二氧化碳滅火劑滅火;避免使用直流水滅火,直流水可能導致可燃性液體的飛濺,使火勢擴散。

消防人員須佩戴攜氣式呼吸器,穿全身消防服,在上風向滅火;盡可能將容器從火場移至空曠處;處在火場中的容器若已變色或從安全泄壓裝置中發出聲音,必須馬上撤離;隔離事故現場,禁止無關人員進入;收容和處理消防水,防止污染環境。

存儲安全

儲存于陰涼、通風的庫房;庫溫不宜超過37°C;應與氧化劑、食用化學品分開存放,切忌混儲;保持容器密封;遠離火種、熱源;庫房必須安裝避雷設備;排風系統應設有導除靜電的接地裝置;采用防爆型照明、通風設置;禁止使用易產生火花的設備和工具;儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。

毒性

根據現代研究證明:朱砂內服過量有毒是肯定的。無機汞人體吸收率為5%,甲基汞吸收率可達100%,HgS在人體腸道會生成甲基汞,故內服朱砂制劑更增加了汞中毒的機會,當人體積蓄量達100mg,即有感覺障礙,重者表現神經毒害,循環衰竭導致死亡。汞吸收入血后通過生物膜進入紅細胞與血紅蛋白的巰基(一SH)相結合,可侵害腦細胞、胎兒、精子、卵子、心、肝、腎等,還影響部分酶的功能。汞的排泄很慢,故會積蓄中毒。

藥品禁忌

中華人民共和國藥典》1995年版一部記載每次口服朱砂量最高可達500mg,由于朱砂有毒,所以不宜大量久服。為防中毒,還應挑選作用類似的中藥替代朱砂,同時在服藥期間監測血藥濃度。應注意以下幾點:①不宜大量久服,以防蓄積中毒。②因Hgs遇熱易分解,故服藥時忌用熱水,煎劑中的朱砂勿煎,單獨用溫水沖服。③服藥期間避免同服有甲基結構的藥物,如茶堿、心得安等。④避免高脂飲食,以免增加汞的溶解量,因酒精會損壞腦細胞,故避免飲酒,以免毒副作用相加。⑤新婚夫婦、孕婦忌服,因汞是惟一被證實引起人類胎兒畸形的重金屬。⑥服藥期間忌服巴氏合劑、三溴合劑、碘化鉀合劑,因此類制劑含Br。服用朱砂及朱砂制劑期間要遵醫囑,更要注意使用的劑量因人而異,同時還應注意服藥的間隔時間,這樣才能達到用藥的安全,從而做到合理用藥,安全有效。

參考資料 >

. The Physics Hypertextbook.2023-05-27

辰砂.廣東省地質科普教育館 (廣東省地質科技與教育中心).2023-07-06

HgS.PubChem.2023-05-27

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