진사 (광물)

3. 성질

진사는 일반적으로 덩어리, 입상 또는 토양 형태로 발견되며 밝은 진홍색에서 벽돌색을 띠지만 때로는 비금속성 금강 광택의 결정을 이루기도 한다.^[12][13] 다이아몬드와 비광물 갈륨(III) 비소 (GaAs)의 굴절률은 각각 2.42와 3.93이다. 진사의 경도는 모스 굳기계에서 2.0–2.5이며, 비중은 8.1이다.^[6]

불투명한 적갈색 덩어리 또는 투명한 짙은 붉은색 능면체 결정으로 산출된다. 『주례(周禮)』 천관(天官)의 정주(鄭注)에 "오독(五毒), 오약(五藥) 중 유독한 것" 중 하나로 언급^[45]되는 등 중국에서 오래전부터 알려져, 연단술 등에서의 수은 정제 외에 붉은색(주색) 안료나 한약 원료로 귀하게 여겨졌다.

'''진사'''에는 붉은색의 진사와 검은색의 흑진사가 천연으로 존재하지만, 모두 '''황화 수은(II)'''(HgS)이다. '''흑진사'''(metacinnabar)의 화학 조성은 동일한 HgS이지만, 결정 구조가 다르다. 진사를 344℃로 가열하면 흑진사가 생성되고, 온도가 내려가면 진사로 돌아간다.

또한 황화 수은에는, 산화수가 다른 검은색의 '''황화 수은(I)'''(Hg₂S)도 존재하지만 불안정하여, 빠르게 단체 수은과 황화 수은(II)로 불균등화한다.

3. 1. 구조

4. 산출

4. 1. 주요 산지

진사는 캘리포니아의 설퍼 뱅크 광산^[24]과 스팀보트 스프링스, 네바다 (미국)의 뜨거운 물에서처럼 아직도 퇴적되고 있다.^[25]

4. 2. 한국의 산지

5. 채굴 및 수은 추출

진사는 자연에서 수은을 얻는 가장 흔한 광물로,^[26] 신석기 시대부터 수천 년 동안 채굴되었다.^[27] 로마 제국 시대에는 진사가 안료^[28][29] 및 수은을 얻기 위한 광물로 채굴되었다.^[29]

5. 1. 제련 과정

6. 독성

진사를 사용하고 취급할 때 현대적인 주의사항은 수은의 독성에서 비롯되며, 이는 고대 로마 시대부터 인식되었다.^[31] 수은을 함유하고 있기 때문에 진사는 인체에 유해할 수 있다. 수은 과다 노출, 즉 수은 중독은 고대 로마인들에게 직업병으로 여겨졌다. 고대 남아메리카 사람들이 예술에 진사를 사용하거나, 정제된 수은으로 가공하여 물체에 은과 금을 입히는 데 사용했지만, 수은의 독성은 널리 알려져 있었다. 진사를 채굴하고 가공하는 사람들에게는 위험했으며, 진사는 떨림, 감각 상실 및 사망을 초래했다. 자료에 따르면 진사에서 증류된 수은이 추출되었고, 작업자들은 유독한 수은 증기에 노출되었다.^[32] 마드리드에서 225km 남서쪽에 위치한 알마덴의 스페인 진사 광산에서의 채굴은 노예나 죄수였던 광부들의 단축된 수명으로 인해 사형 선고와 다름없다고 여겨졌다.^[33]

전통 중국 의학에서는 '주사' 또는 '단사' 등으로 부르며, 진정, 최면을 목적으로 현재에도 사용되고 있다. 유기 수은이나 물에 잘 녹는 수은 화합물에 비해, 진사(辰砂)와 같이 물에 잘 녹지 않는 화합물은 독성이 낮다고 여겨진다. 진(秦)나라의 진시황은 진사를 현자의 돌이라고 믿고 불로불사를 실현하려 섭취를 계속하다 수은 중독으로 사망했다고 전해진다.

진사를 포함하는 대표적인 처방에는 '주사안신환' 등이 있다.

7. 용도

진사는 불투명한 적갈색 덩어리 또는 투명한 짙은 붉은색 능면체 결정으로 산출된다. 중국에서는 주례(周禮)』에 언급될^[45] 정도로 오래전부터 알려져 연단술 등에서 수은 정제, 붉은색(주색) 안료, 한약 원료로 귀하게 여겨졌다.

중국 진주(辰州)(현재의 후난성)에서 많이 산출되어 "진사"라는 이름이 붙었다. 일본에서는 야요이 시대부터 산출이 알려져 위지왜인전의 야마타이국에도 "그 산에 붉은 흙(丹)이 있다"고 기록되어 있다. 고분의 내벽이나 석관 채색, 벽화, 한약이나 칠기에 사용하는 주칠, 붉은색 먹인 주묵의 원료로도 사용되었으며, 와카스기야마 진사 채굴 유적(도쿠시마현 아난시 미즈이초), 이세국 단생 (현재의 미에현 다키초), 야마토 수은 광산 (나라현 우다시 우타노초), 요시노강 상류 등이 주요 산지였다. 헤이안 시대에는 이미 인조 주사 제조법이 알려져 있었고, 16세기 중기 이후 천연·인공 주사가 중국에서 수입되었다. 현재는 오이타현, 구마모토현, 나라현, 도쿠시마현 등에서 산출된다.

2016년 5월, 일본 지질학회는 진사를 "미에현의 광물"로 선정했다.^[47]

7. 1. 안료

7. 2. 한의학

7. 3. 기타

8. 기타 황화 수은

구조적으로 진사는 삼방정계에 속한다.^[6] 두꺼운 판상 또는 가늘고 긴 기둥 모양의 결정이나 입상에서 덩어리 형태의 피각으로 나타난다.^[4] 쌍정은 단순 접촉 쌍정으로 나타난다.^[5]

황화 수은(II), HgS는 설명된 진사 구조를 가지며, 또 다른 구조를 가진다. 즉, 이형상이다.^[16] 진사는 더 안정적인 형태이며, 각 Hg 중심이 두 개의 짧은 Hg−S 결합(각각 2.36 Å), 네 개의 더 긴 Hg···S^영어 접촉(3.10, 3.10, 3.30 및 3.30 Å 분리)을 갖는 HgO와 유사한 구조를 가진다. 또한, HgS는 섬아연석 구조를 가진 검은색, 비진사 다형체(메타진사)로도 발견된다.^[5]

• 간상 주사(Hepatic cinnabar) 또는 파라자이트(paragite)는 슬로베니아 크라니오라 지역 이드리야 광산에서 채취되는 불순한 갈색 변종으로, 주사가 아스팔트 및 흙과 혼합되어 있다.^[39]
• 과주사(Hypercinnabar)는 고온에서 육방정계로 결정화된다.^[41]
• 메타주사(Metacinnabar)는 흑색을 띠는 황화 수은(II) 형태로, 등축정계에서 결정화된다.^[42]
• 합성 주사는 수은(II) 염을 황화 수소로 처리하여 흑색의 합성 메타주사를 침전시킨 다음 물에서 가열하여 생성된다. 이러한 변환은 황화 나트륨의 존재에 의해 촉진된다.^[43]

9. 같이 보기

• 폼페이 적색

참조

_[1] 논문 IMA–CNMNC approved mineral symbols 2021
_[2] 논문 The new low value for the second dissociation constant of H₂S. Its history, its best value, and its impact on teaching sulfide equilibria 1986
_[3] 웹사이트 Cinnabar https://www.minerali[...]
_[4] 웹사이트 Cinnabar (HgS) http://rruff.geo.ari[...] rruff.geo.arizona.edu 2015-07-24
_[5] 웹사이트 Cinnabar: Cinnabar mineral information and data http://www.mindat.or[...] Mindat 2015-07-24
_[6] 웹사이트 Cinnabar Mineral Data http://webmineral.co[...] Webmineral 2015-07-24
_[7] 문서 Cinnabar
_[8] 문서 cinnabar
_[9] 문서 kinna/bari
_[10] 문서 minium
_[11] 서적 The Materials and Techniques of Medieval Painting Dover (R. R. Donnelley-Courier) 1956
_[12] 논문 Minerals Explained 37: Cinnabar
_[13] 서적 Manual of Mineralogy https://archive.org/[...] Wiley 1985
_[14] 웹사이트 Table of Refractive Indices and Double Refraction of Selected Gems - IGS https://www.gemsocie[...] 2020-01-22
_[15] 서적 Gemstones of the World https://archive.org/[...] Sterling
_[16] 서적 Structural Inorganic Chemistry Clarendon Press
_[17] 서적 Fiftieth Anniversary Volume, 1905–1955 GeoScienceWorld
_[18] 서적 Minerales y Minas de España Museo de Ciencias Naturales de Alava
_[19] 웹사이트 Cinnabar. Spain https://www.mindat.o[...]
_[20] 웹사이트 Almaden Quicksilver Mining Museum https://parks.sccgov[...] Santa Clara County Parks 2024-08-25
_[21] 웹사이트 Tracking a toxic trail / Long-closed mine identified as largest source of mercury in San Francisco Bay https://www.sfgate.c[...] 2024-08-25
_[22] 논문 Mercury deposits in metamorphic settings: the example of Levigliani and Ripa mines, Apuane Alps (Tuscany, Italy) 2001
_[23] 논문 Arsenian Pyrite and Cinnabar from Active Submarine Nearshore Vents, Paleochori Bay, Milos Island, Greece https://opus4.kobv.d[...]
_[24] 웹사이트 Cinnabar from Sulphur Bank Mine (Sulfur Bank Mine; Sulphur Bank deposits), Clear Lake Oaks, Sulphur Creek Mining District (Sulfur Creek Mining District; Wilbur Springs Mining District), Lake Co., California, USA https://www.mindat.o[...] Mindat 2021-03-15
_[25] 웹사이트 Cinnabar from Steamboat Springs mine, Steamboat Springs Mining District, Washoe Co., Nevada, USA https://www.mindat.o[...] Mindat 2021-03-15
_[26] 웹사이트 Natural Sources: Mercury http://ec.gc.ca/merc[...] Environment Canada 2015-07-24
_[27] 논문 The first known use of vermillion
_[28] 서적 De architectura
_[29] 서적 Natural History
_[30] 논문 Concentration of Isotopes of Mercury in Countercurrent Molecular Stills https://nvlpubs.nist[...] 2024-08-26
_[31] 서적 History of Toxicology and Environmental Health: Toxicology in Antiquity https://books.google[...] Academic Press 2015-07-24
_[32] 서적 Mining and Metallurgy in Ancient Peru https://www.research[...] The Geological Society of America
_[33] 서적 Principles and Methods of Toxicology Informa Healthcare
_[34] 간행물 New World's Oldest http://www.time.com/[...] 1957-07-29
_[35] 논문 Ancient Maya mosaic mirrors: Function, symbolism, and meaning
_[36] 서적 The British Museum Book of Chinese Art British Museum Press 2007
_[37] 웹사이트 Cinnabar http://www.cst.cmich[...] University of Michigan
_[38] 웹사이트 Dressed to Kill: Chilean Mummies' Clothes Were Colored with Deadly Toxin https://www.livescie[...] 2018-07-27
_[39] 웹사이트 Hepatic Cinnabar: Hepatic Cinnabar mineral information and data. http://www.mindat.or[...]
_[40] 서적 Treatise on Mineralogy Hezekiah Howe 1832
_[41] 웹사이트 Hypercinnabar: Hypercinnabar mineral information and data http://www.mindat.or[...]
_[42] 웹사이트 Metacinnabar: Metacinnabar mineral information and data http://www.mindat.or[...]
_[43] 서적 Inorganic Chemistry Academic Press
_[44] Wikisource 周禮/天官冢宰
_[45] 기타 中国医学・日本漢方における〈毒〉 http://www.chs.nihon[...]
_[46] Wikisource 史記/卷129
_[47] 간행물 県政だよりみえ 平成28年8月号 (No.385) https://www.pref.mie[...] 三重県広聴広報課 2016-08-07
_[48] 웹인용 Cinnabar Mineral Data http://webmineral.co[...] Webmineral.com null
_[49] 서적 2007
_[50] 백과사전 Cinnabar http://www.etymonlin[...] 2012-05-22
_[51] 문서 Daniel V. Thompson, 1956, ''The Materials and Techniques of Medieval Painting'', Chicago, IL, USA: Dover (R.R. Donnelley-Courier), pp. 100–102.
_[52] 저널 https://onlinelibrar[...] 2002
_[53] 웹인용 Table of Refractive Indices and Double Refraction of Selected Gems - IGS https://www.gemsocie[...] 2021-08-22
_[54] 서적 Gemstones of the world http://archive.org/d[...] 1997
_[55] 웹인용 Cinnabar Mineral Data http://webmineral.co[...] 2021-08-22