Cinabre - Définition

Introduction

Cinabre
Cinabre sur dolomite - Hunan,Chine
Général
Catégorie	Minéral
Formule brute	HgS
Numéro CAS	19122-79-3
Identification
Masse formulaire	232,66 g/mol
Couleur	rouge carmin à rouge brique
Classe cristalline et groupe d'espace	trapézoèdre
Système cristallin	trigonal
Réseau de Bravais	hexagonal primitif (hP )
Clivage	parfait à {}
Échelle de Mohs	2,5
Éclat	submétallique
Propriétés optiques
Indice de réfraction	ω=2,905 ε=3,256
Biréfringence	Δ=0,351 ; biaxe positif
Dispersion	2vz ~ °
Trait	rouge vif
Transparence	opaque
Autres propriétés
Densité	8,0 - 8,2
Caractères distinctifs
Principales variétés

Le cinabre est une espèce minérale composée de sulfure de mercure de formule HgS. Il a été décrit pour la première fois par Théophraste en 315 av. J.-C. (Pline l'Ancien, HN; XXXIII; 37.)

Le cinabre (α-HgS) est le minerai de mercure le plus répandu et exploité. Lors des derniers millénaires, le cinabre natif présent dans les gisements a été utilisé soit comme pigment, après extraction dans une veine pure, soit pour en extraire le mercure par décomposition thermique.

Le vermillon, de même formule chimique que le cinabre, est par contre un pigment minéral artificiel produit par synthèse, favorisé par un milieu alcalin.

Polymorphisme

α-HgS cinabre/vermillon

α'-HgS sulfure de mercure amorphe

β-HgS métacinabre

γ-HgS hypercinabre

Propriétés chimiques

Les propriétés chimiques du sulfure noir et du sulfure rouge de mercure sont sensiblement les mêmes, cependant, le sulfure noir réagit plus que le rouge . Cinabre, vermillon ou métacinabre sont considérés généralement comme presque insolubles dans l’eau, les solvants organiques et les acides minéraux dilués.

Propriétés physiques

La formule suivante donne une approximation de la pression de vapeur saturante du cinabre :

ln P* = 8,765 - 3533/T

P* étant exprimée en kPa et la température T en kelvin.

Le sulfure de mercure HgS est le minerai de mercure le plus important. Il est insoluble dans l’eau et dans les acides dilués. Il est utilisé pour la fabrication du mercure et comme pigment. Le cinabre contient environ 86,2 % de mercure. On obtient le mercure par grillage du cinabre. Pour l’extraction du métal, le minerai pulvérulent descend dans un four à 700 °C où l’on envoie de l’air. La réaction suivante se produit :

HgS+O→Hg+SO,

au-delà de 737 °C, le cinabre se décompose en

HgS → Hg+ S.

Le mercure s'obtient par pyrométallurgie : à pression atmosphérique, le cinabre se sublime à 583 °C (856 K) et se décompose en mercure liquide et en vapeur de soufre.

On distingue trois formes cristallines :

• le cinabre trigonal rouge, groupe d'espace P 3₁21 ou P 3₂21 (n°154), structure B9 en notation Strukturbericht, plus stable à des températures de moins de 350 °C (Barnett et al., 2001, p. 1499.) et
• le métacinabre cubique, groupe d'espace , de couleur noire)

• Signalons également l’hypercinabre (γ-HgS), mis en évidence par Potter et Barnes en 1978. Son nom est lié au fait que sa zone de stabilité s’étend à des températures plus hautes que celles du cinabre et du métacinabre.