Kobalt | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pozíció a periódusos rendszerben | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Szimbólum | Co | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vezetéknév | Kobalt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomszám | 27. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Csoport | 9. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Időszak | 4 -én időszakban | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Blokk | D blokk | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elem család | Átmeneti fém | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronikus konfiguráció | [ Ar ] 3 d 7 4 s 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Az elektronok által energiaszint | 2, 8, 15, 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Az elem atomtulajdonságai | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomtömeg | 58,933194 ± 0,000004 u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomsugár (számított) | 135 óra ( 152 óra ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kovalens sugár |
126 ± 15 óra ( alacsony centrifugálás ) 150 ± 19 óra ( nagy pörgés ) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oxidációs állapot | +1, +2 , +3, +4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronegativitás ( Pauling ) | 1.88 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oxid | Amfoterikus | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ionizációs energiák | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 re : 7,88101 eV | 2 e : 17 084 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 e : 33,50 eV | 4 e : 51,3 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5 e : 79,5 eV | 6 e : 102,0 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7 e : 128,9 eV | 8 e : 157,8 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9 -én : 186,13 eV | 10 e : 275,4 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
11 th : 305 eV | 12 th : 336 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
13 th : 379 eV | 14 e : 411 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
15 e : 444 eV | 16 e : 511,96 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
17 e : 546,58 eV | 18 e : 1397,2 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
19 e : 1504,6 eV | 20 th : 1,603 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
21 e : 1735 eV | 22 nd : 1846 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
23 -án : 1962 eV | 24 th : 2,119 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
25 e : 2219,0 eV | 26 e : 9 544,1 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
27 e : 10 012,12 eV | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A legtöbb stabil izotóp | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Egyszerű test fizikai tulajdonságok | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rendes állapot | szilárd ( ferromágneses ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Térfogat | 8,9 g · cm -3 ( 20 ° C ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kristály rendszer | Kompakt hatszögletű | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keménység | 5. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Szín | Ezüstfehér, szürke visszaverődés | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fúziós pont | 1495 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Forráspont | 2927 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fúziós energia | 16,19 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Párolgási energia | 376,5 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Moláris térfogat | 6,67 × 10 -6 m 3 · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gőznyomás | 175 Pa át 1494,85 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hangsebesség | 4720 m · s -1 , hogy 20 ° C-on | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tömeges hő | 420 J · kg -1 · K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektromos vezetőképesség | 17.2 x 10 6 S · m -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hővezető | 100 W · m- 1 · K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oldékonyság | talaj. a HCI + H 2 O 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Különféle | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o ECHA | 100,028,325 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o EC | 231-158-0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Óvintézkedések | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SGH | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veszély H317, H334, H413, P261, P280, P311, P342, H317 : Allergiás bőrreakciót okozhat H334 : Belélegezve allergiás, asztmás tüneteket vagy légzési nehézségeket okozhat H413 : Hosszú távú káros hatásokat okozhat a vízi szervezetekre P261 : Kerülje a por / füst / gáz / köd / gőz / aeroszol belélegzését. P280 : Viseljen védőkesztyűt / védőruházatot / szemvédőt / arcvédőt. P311 : Hívjon TOXIKOLÓGIAI KÖZPONTOT vagy orvost. P342 : Ha légzési tüneteket tapasztal: |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
WHMIS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
D2A, D2B, D2A : Nagyon mérgező anyag, egyéb toxikus hatást okozva Rákkeltő hatás : IARC 2B csoport; légzőszervi szenzibilizáló emberekben D2B : Mérgező anyagok Más mérgező hatásokat okozó bőrszenzibilizáció emberben Disclosure 0,1% szerint az összetevő közzétételi lista |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SI és STP mértékegységei, hacsak másképp nem szerepel. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A kobalt a 27. atomszám kémiai eleme, a Co szimbólum.
Az elektronikus szerkezetű kobalt [Ar] 4s 2 3d 7 a nyolcadik másodlagos csoport második eleme, ez az átmenetifém a vascsoport része. Az egyszerű kobalt test fizikai tulajdonságai meglehetősen hasonlóak a vas és a nikkel tulajdonságaihoz. Kémiai szempontból kevésbé reaktív, mint a vas. A kobalt szintén a 9. csoport eleme , amelynek első három Co, Rh és Ir alkotják a kobaltcsoportot.
A természetes kobalt ásványi anyagokat, festékek, zománcok vagy lakkok formájában, már az ókor óta használják, különösen Kr. E. 2600 körül. Kr . E. Egyiptomban vagy a mezopotámiai civilizációkban, amelyek Babilont szülék . Így a régész kék díszeket talál kerámia vagy terrakotta ételeken. Kr. E. 2200 körül gyakori a kobaltkék színezett üveggyöngy . Kr . A mai Iránban. Ezek a technikák a színes üveg egy intenzív kék vagy megszerezni a zománcot gyakori a mediterrán világot a III -én század ie. AD Ezek általában szilikátok és / vagy kobalt és kálium-aluminát, korábbi nevén safre vagy kobaltkék elismert Nyugat-Európában néhány luxus román ablakok utóbb kobalt-oxidok az úgynevezett „ kobaltkék ”.
A Das Kobold vagy a das Kobalt a hagyományos név, amelyet a szász bányászok a nemesfémek után kutatva tulajdonítják ezeket a megtévesztő származékokat. Ezek az ércek általában túl kobaltban gazdag kén és / vagy arzén kohászati kezeléssel arzéntrioxidon alapuló szagtalan gázokat vagy mérgező oxid füstöket, mérgező füstöket és túlzott melegítés esetén olvadt anyagáramot tartalmaznak. Hideg törékeny, speissz vagy kemény és törékeny fémek magas szulfid- vagy arzéntartalommal, amelyet a kohászok nem tudnak feldolgozni vagy kovácsolni. A bányászok ekkor azt hitték, hogy a gonosz és meghamisító törpék, arcosok és tolvajok megbabonázták a bányavidéket, a kékes külsejű és halálos koboldokat, akik ellopták a nemesfémet, nagyon gyakran rézet, és helyettesítették ezt a helytelen és zavart anyagot.
Ezeket az értéktelen ásványi anyagokat vagy melléktermékeiket németül egy semleges érdemi Kobelet , Kobolt vagy Kobelt nevezi meg . Paracelsus 1522-ben latin betűvel írja a koboltot . A latin coboltum vagy a kobaltum ezután rávetette magát a tanult Európára. Ne feledje, hogy a kobolt szakkifejezés franciául a porrá redukált fémarzént is jelöli.
A XVIII . Századig és a következő századig a "kobalt" kifejezés és variáns koboltja az ércet vagy maradékot jelenti a használhatatlan idő nagy részében. A XVII . Századi germán üzemmódtól kezdve a Blaufarbung , vagyis a kék szín, a kobaltérc nagyobb hasznát veszi, mivel a művészet és az üveg férfiak kémiát gyártanak ezzel a hulladékkal kiváló kék pigmenteket, különösen az üvegkészítők vagy kerámiák smálját, a "kéket". cartwright ceruzák "... Georg Brandt , az arzénásványok specialistája arra törekszik, hogy felismerje az ércei vagy a bányászati melléktermékek mögött álló sajátos elemeket 1733 és 1738 között.
Velencében a muranói üveggyártók kérték a velencei törpéket, hogy készítsenek kobaltércet, és készítsék el híres, muranókékre színezett alkotásaikat. A törpék ezt az ércet az Alpoktól északra fekvő bányákból hozták, ahol koboldnak (koblin vagy kobold , természetfölötti lény) hívták őket .
1735-ben Georg Brandt ( 1694 - 1768 ) svéd vegyész azt állítja, hogy ebből az ércből kivont egy vörösesfehér "félfémet", kemény és törékeny, a valóságban az általa "kobaltnak" nevezett tisztátalan fémmintákat. 1745-ben kimutatta, hogy a kobalt okozza azt a kék színt, amelyet a kobaltérc ad a szemüvegnek. Ez a pontosság nem hasztalan, mert a tanult közösség a kék színt leggyakrabban a bizmutnak , vagy a vasnak és az arzénnak tulajdonítja.
De ennek a munkának a nagy része gyakorlatilag észrevétlen marad. Torbern Olof Bergman csak 1780-ban készítette el a tiszta fémet, és későn ismerte fel Georg Brandt úttörő szerepét egy elem felfedezésében, majd megerősítette. 1798-ban, vegyészek találtuk, hogy ammóniás oldatait kobalt-klorid CoCI 2hagyja hőstabil narancssárga kristályokat kicsapódni, 180 ° C-ig , amely e hőmérséklet felett egy másik sötétebb stabil testté alakul át
A kobaltkék pigmentek, amelyeket a XVIII . Századi XIX . Század érdekelt, még a kerámiaipar és különösen a legújabb porcelán. Kobalt-foszfát és zselatin-alumínium-oxid kalcinálásával nyert "Sèvres blue", később pedig "Thenard blue" került kifejlesztésre. De a kobaltkék leggyakrabban kobalt-oxidon alapuló pigment. Ezt a pigmentet szemüveghez és kerámia pasztához használják, ma is kerámia csempék vagy burkolatok zománcozásához és díszítéséhez használják.
A XIX . Század folyamán a kobaltkéket a norvég Blaafarveværket gyár (a világ termelésének 70-80% -a) állítja elő Benjamin Wegner porosz iparos vezetésével.
A Belle Époque előtt a közvetlen alkalmazások szaporodtak. A vasal és acéldal ötvözött kobalt növeli a kapott anyagok keménységét. A kobalt fémréteg bevonata, amely keményebb, mint a nikkel, megvédi a túl könnyen oxidálható fémeket, kezdve a vasalattól. A "kobaltozás" bizonyos alkalmazásokhoz nikkelezéssel vetekszik. A kobalt-sók a vegyi laboratóriumokban egyre gyakoribbá válnak. Lehetővé teszik egyre kifinomultabb szimpatikus festékek és prózaibb papír-indikátorok kifejlesztését a higrometria, vagyis a levegő vagy bármely gázkeverék nedvességtartalmáról. A higrometrikus papír vagy a kobaltpapír a levegő nedvességtartalmának függvényében kékről rózsaszínre változik.
A vizes oldatban lévő kobalt kémiája és különösen a komplexek képződése különösen gazdag. A koordinációs kémiai alapjait fektetik vissza 1893-ban úttörő munkája Mulhouse vegyész Alfred Werner korai XX th században , elsősorban kobaltkomplexek. Ez a svájci honosított vegyész 1895-ben elsőként javasolta, hogy a komplexek ligandumok által körülvett fémionokból álljanak , és ne egy ligandumlánchoz kapcsolt fémionból, amint azt a kémikusok a Jorgensen folytatásáig megfogalmazták .
A 1938 , John Livingood és Glenn Seaborg felfedezett kobalt 60.
A férfias nemű szó, a kobalt, francia nyelven jelenik meg 1549-ben Pierre Belon tollából, hogy leírja a kobaltos ércet és kohászati avatárjait.
A kobalt jelző olyan testeket vagy anyagokat minősít, amelyek tartalmazzák a kobalt elemet. A kobalt vagy kobalt igék azt jelentik, hogy kobaltfémréteggel borítják. A kobaltozás vagy a kobaltozás a védőrétegű kobalt, általában vékony réteg egy másik törékenyebb vagy korrodálhatóbb fém felületén.
A jelzők kobalt és kobalt rendre jogosult a sók és vegyületek Co (II) és Co (III).
A kobaltoterápia a kobalt 60 sugárzás alkalmazását jelenti a rákterápiában.
A kobalt monoizotópos és mononukleidikus elem : természetesen csak egyetlen izotópként , stabil izotópként , 59 Co.- ként fordul elő. Normál atomtömege 58,933195 (5) u . Ugyanakkor 28 mesterséges radioizotópot jellemeztek, amelyek közül a legstabilabb 60 Co , felezési ideje 5,2714 év, ezt követi 57 Co felezési ideje 271,79 nap, 56 Co (77,27 nap) és 58 Co ( 70,86 nap). Az összes többi izotóp felezési ideje kevesebb, mint 18 óra, és többségük kevesebb, mint egy másodperc. A kobaltnak 11 nukleáris izomerje is van , amelyek felezési ideje kevesebb, mint 15 perc.
A kobalt-60 gamma-γ- sugárforrásként sokféle felhasználási lehetőséget mutat, viszonylag rövid felezési ideje miatt (5,27 év), ami megkönnyíti az eltávolítását más ilyen részecskéket kibocsátó izotópokhoz képest. Megtaláljuk tehát a „kobalt 60 bombákat”, amelyek 1,17 és 1,33 MeV γ-sugárforrások :
A szintetikus kobalt-60 (amelyet "természetes" kobalt, az 59-es izotóp nukleáris reaktorból származó neutron sugárzásának kitéve termel) azonban nem teljesen tiszta, és mindig tartalmaz más ε-bomló radioaktív izotópokat (epsilon), amelyek veszélyes gamma- kibocsátókat tartalmaznak sugárzás, mert ez a nagy energiájú sugárzás elpusztítja a magokat és tartós radioaktív elemekkel szennyezi azokat.
Ezenkívül a kobalt-60 dúsításához és tisztításához centrifugálási technikákra van szükség, amelyek hasonlóak a katonai felhasználású izotópok dúsításához, olyan technikákhoz, amelyeket nagyon figyelemmel kísérnek, mert nemzetközi szinten stratégiai fontosságúak.
Ezenkívül szívesebben használunk elektrongyorsítókat, hasonlóan a monitoraink és a televízióink katódsugárcsöveihez, de jóval magasabb gyorsulási szinteken, amelyek tisztább és jobban szabályozott béta részecskék fluxusait eredményezik. Használatuk azonban sokkal nehezebb felszerelést igényel, mint egy egyszerű kobalt-60 kapszula, ezért ezt a módszert főleg ipari környezetben használják, és ma orvosi környezetben is.
A Clarke közötti mértékű 23 g és 25 g , vagy akár a legjobb 30 g per tonna becslések szerint. A földkéreg viszonylag kevés eleme. Gyakran társul Cu, Ni, Pb, Ag és Fe-vel.
Az őshonos kobaltot szárazföldön találták, de nagyon ritka, és az IMA még nem fogadja el . Az őshonos kobalt a meteoritokban is jelen van.
Számos szilikát, például augit , biotit , szarvasvirág , olivin összetételébe lép ... Így sokkal inkább jelen van az alap- és az ultra-bázikus magmás kőzetekben, például a gabbrokban és a peridotitokban .
A kobaltvegyületek megtalálhatók a mangáncsomókban, a Csendes-óceán tengerfenékében és különösen kis mélységben a bizonyos polinéz atollokra jellemző kobaltkéregekben .
Fő ásványi anyagai arsenidek, arzénoszulfidok, szulfidok és oxidok, arsenátok formájában találhatók. A kobalttartalom általában alacsony ezekben a specifikus lerakódásokban, de néha geokémiai folyamatokkal dúsul, vagy természetes erózióval koncentrálódik.
Ezen ércek fő alkotó ásványai a köbös szmaltit CoÁsz 2, korábban smaltine, ortorombos kobaltit CoAsS, Korábban cobaltin vagy "kobalt szürke", vagy egy oxidációs termék, mint például eritrit Co 3 (ASO 4 ) 2 · 8H 2 O, korábban "kobaltvirág". Térjünk is jegyezze fel a CoA modderiteortorombos, ortorombos safflorite CoA 2és a monoklinikus klinosafflorit CoAs 2, a köbös skutterudit CoAs 3-x, a CoAsS monoklinikus alloklitisz.... A szmaltinok általában a kobalt arzénércére hivatkoztak, míg a kobaltin a szulfo-arzénércre vonatkozott.
Kivonása főleg réz- és nikkelércekből, még ólomból is történik. A Carrolite CuS.Co 2 S 3 réz és kobalt keveréke.
A leginkább kiaknázott vagy legígéretesebb ásványi anyagok Afrikában vannak, különösen a Kongói Demokratikus Köztársaságban, amely a világ termelésének 65% -át termeli, Zambia és Marokkó , Észak-Amerika, például Kanada és az Egyesült Államok területén , de a Russia , az Ausztráliában és Új-Kaledónia , korábbi nevén a XIX th században annak betétek kobalt manganeses.
A régi kobaltszürke koncentrált ércei, a szmaltinok és a kobaltinok, vagy napjainkban a ritka szulfid- vagy arzénércek a levegőben pörkölve lehetővé teszik a kobalt-oxid előállítását, általában hidratált formában, amelyet asbolánnak neveznek . Ezt hidrogéngázzal vagy szénnel kobaltfémdé redukálják.
Az 1990-es években a kobalttartalmú szulfidérceknek 0,1–0,03 tömeg% -tartalmat kellett biztosítaniuk. De a kobalt nagy része a rézbányászat feldolgozásának mellékterméke. A dúsítást flotálással végezzük mosószerekkel.
Ha a szulfidok extrahálása pirolízison megy keresztül, az oxidok extrahálásakor a hidrometallurgia folyamatait alkalmazzák . A réz és a kobalt elválasztását az elektrolízis során végzik. 500 tonna érc egy tonna kobaltot ad. Az 1990-es évek elején a kobalt éves termelése körülbelül 40 000 tonna volt.
Az egyetlen test fényes fehér, acélszürke vagy ezüstfehér fém, vörös tükröződéssel, meglehetősen törékeny, nem túl képlékeny, sűrűsége 8,8 és 8,9 között 25 ° C-on , Mohs-keménysége 5,5 körül van. Keményebb és törékenyebb, mint a vas. De a tiszta fém képlékeny és alakítható elég ahhoz, hogy kovácsolható legyen, melegen és hidegen hengerelve, huzalba húzva.
A kobaltnak két allotróp fajtája van. Co αegy fémes kristály hatszögletű háló, a paraméterek egy = 2,507 Á és c = 4,069 Á , sűrűsége 8,9 át 20 ° C-on , a leginkább stabil szobahőmérsékleten és Co βarccentrikus köbös rács, a = 3,544 Å , kevésbé tömör és sokkal kevésbé stabil 400 ° C alatt . A fázisátmenet a Co α közöttés Co β0,3% -os térfogat-növekedéssel 417 ° C ± 7 ° C-on történik , érzékeny bizonyos szennyeződésekre. De ez az átmenet lassú, és a két fajta keveréke igen széles hőmérséklet-tartományban marad, ami megmagyarázza a kobaltfém fizikai tulajdonságainak enyhe eltéréseit. Co βmetastabil forma szobahőmérsékleten, ennek ellenére oltással vagy bizonyos elektrolízis eljárásokkal nyerhető. Valószínű, hogy a késleltetett átmenet szerepet játszik a kobalt egyes katódos lerakódásainak elektrolízissel történő felszakadásában.
Ez a test normál hőmérsékleten ferromágneses (képes az erős mágnesesség megtartására ). A Curie hőmérséklete 1121 ° C körül mozog . A permeabilitása 68 nagyságrendű, vagyis a vas kétharmada, legfeljebb 245. A kényszerterület 707 A / m körül van .
Az elektromos vezetőképesség 26% IACS, vagyis kissé negyede, mint a tiszta rézé .
Kevésbé olvasztható, mint a vas. Ez felett olvad 1490 ° C-on , a tiszta 1495 ° C . Kb. 2927 ° C-on , a gyakorlatban 2600 ° C és 3100 ° C között forr .
A víz és a levegő a gyakorlatban nincs hatással a kobaltfémre. A szilárd kobalt hideg levegőben nem változtatható meg, szobahőmérsékleten stabil a levegőben és a vízben. Nem ez a kobalt, finom eloszlású por, amely levegőben meggyullad vagy vízben nem oldódik, legfeljebb 1,1 mg / l oldhatóságú . Ezt a fajta piroforos és porszerű kobaltot kobalt (II) -oxid vörös hevítésével nyerikhidrogéngáz-áramban. Kobalthabokat képezhet, amelyek 100 térfogatrész hidrogéngázt képesek feloldani.
A masszív kobalt azonban csak vörösre melegítve oxidálódik radikálisan:
3 Cofolytonos vörös meleg + 2 O 2oxigén → Co 3 O 4fekete vegyes oxidvagy
Coszilárd red hot + H 2 Ogőz → CoOfekete szilárd oxid + H 2hidrogéngázA kobalt oxidációja a felszínen azonban 300 ° C és 900 ° C között kezdődik az első reakcióhoz hasonló módon. Ezen az utolsó hőmérsékleten túl a vegyes oxid átalakul kétértékű oxidvá CoO-val.
Gyorsan oldódik híg oxidáló savakban, például salétromsavban, amely bőséges vörös kobalt-nitrát Co (NO 3 ) 2 csapadékot képez.. A támadás nem oxidáló savakban, például sósavban lassabb , de hasonló, hidrogéngáz képződésével.
Coszilárd + 2 H 3 O +vizes hidronium-ionok nem oxidáló közegben, hígítva + 4 H 2 Ovíz → [Co (H 2 O) 6 ] 2+halvány rózsaszínű hidratált kobalt-kation + H 2gázEz annál gyorsabban megy végbe, amikor a sav koncentrálódik, mint a kénsav esetében .
Ha azonban erős oxidáló savakkal kezeljük, például erősen koncentrált salétromsavval, amelynek sűrűsége 1,5, a felület passziválódása figyelhető meg.
Az ammónia feloldja a kobaltfémet levegő jelenlétében. Az erős bázisok, mint az alkáli-hidroxidok, gyakorlatilag inaktívak.
Egy ősi technika lehetővé teszi az arzénércek laboratóriumi kezelését:
CoAsszilárd + 2 K 2 CO 3hamuzsír + 4Svíz → CoSkobalt-szulfid, szilárd + KSA-kkálium-szulfoarzenidA kálium-szulfoarzenid vízben oldódik, míg a kobalt-szulfid kicsapódik vagy szilárd marad. Ez utóbbit mossuk, majd kénsavval kezeljük. A kobalt-szulfátot a maró kálium veszi fel, amely hidratált kobalt-oxid csapadékot hagy maga után. Hevítéssel kobalt-oxidot nyernek, amely legtöbbször tisztátalan.
A kobalt-oxid, ha szennyeződésektől mentes, aktív szénnel kalcinálható, hogy kobalt-fémet kapjon. Azonban a nikkel elválasztásához a kobalt NiO-tól, kobalt-oxid CoOezekből a vizes oldatokból oxálsavval kicsapjuk. Az oldódás tiszta ammóniában történik. A nikkel-oxalát elsősorban zöldeskék csapadékot eredményez. A rózsaszínű kobalt-oxalátot a maradék folyadékkal dekantáljuk, majd egy tisztított, jól rózsaszínű kobalt-oxalátot szárítunk. Hőbomlásával a kobaltfém Coszilárd és szén-dioxid gáz.
A szulfid- vagy arzénércek pörkölése oxidokhoz vezet, amelyeket szén vagy hidrogéngáz redukál, így tisztátalan kobaltfémet kapnak. A kobalt főleg extrakciós eljárásai vannak a réz extraktív kohászatához kötve. A kobalt elektrolízissel történő finomításának folyamatát is alkalmazzák, a hidroxidokból, oxihidroxidokból vagy kobalt-szulfátokból kiindulva.
Ezek az ötvözetek számtalanak, idézzünk speciális kobaltacélokat, például a nagysebességű acélt Co-val és molibdén Mo-val vagy a Co-t és W volfrámot tartalmazó acélokkal, vagy akár Cr-vel Co, Mo és V-val, például az N690Co martenzites acéldal a szerszámokhoz. gyors vágás magas hőmérsékleten, valamint több szuperötvözet állandó mágneseken keresztül, intenzív AlNiCo típusú mezővel vagy ötvözetekkel, amelyekbe 66–12% alumínium, 28–14% nikkel, 35–5% kobalt, 6–0% réz vagy 8–0% titán. Az His 0,95 Co 0,05 kobalt-szamárium ötvözetei a legjobb állandó mágnesek közé tartoznak.
A kobaltot a magnézium ötvözésével alakíthatóvá alakítják. Rugalmassá válik réz ötvözésével. Javítja a nikkel keménységét. A nikkel-kobaltötvözet 30% Co-nál történő bevonatának előállítása elektrolízis-lerakódással, specifikus adalékanyagok jelenlétében 50 ° C- on 3,5 és 5 közötti pH-értéken, és körülbelül 6,5-szer több nikkel-ion fenntartásával lehetséges, mint a kobalt-ionoké. A kobaltionok jelenléte a nikkelfürdőkben szintén "ragyogó" szerepet játszik, jó megjelenést kölcsönözve a kezelt részeknek. Ennek a bevonatnak a korrózióállósága és kopásállósága nagyjából megegyezik a króm (VI) fémes "kemény króm" bevonatával .
A kobaltacélok nagyon erősek és ellenállnak a magas hőmérsékletnek. Mágneses tulajdonságaik miatt kereshetők. Tehát a 72% vas, 17 C kobalt, 8% volfrám, 2,5% króm és 0,75% Cs acélok állandó mágnesek, intenzív terük 5000 és 10 000 gauss közötti nagyságrendű.
A kobalt egy viszonylag könnyű és kemény fém, ellenáll a karcolásoknak, ezüstös fényt kap polírozással, és emiatt az ötvösök és ékszerészek nagyra értékelik. A kobalt-krómötvözetek még jobban ellenállnak a kopásnak, miközben elvesztik a ferromágneses tulajdonságokat.
Idézhetünk vasötvözeteket, a FeNiCo-t is, amely Fernico vagy Kovar- ban kapható, a Permendur tartalmaz 58% vasat, 40% kobaltot, 2% vanádiumot az elektromágnesekhez vagy Comol 71% vasat, 17% molibdént és 12% kobaltot közepes térerővel rendelkező állandó mágnesek készítéséhez erő. A modellötvözet FeNiCo Fe 0,53 Ni 0,29 Co 0,18 tágulási együtthatóval rendelkezik, amely nagyon közel van a hagyományos izzók üvegéhez, ezeket használták az izzók vezetékeinek áthaladásához.
A tűzálló szuperötvözetekből a HS-31 54% kobalt, 25,5% réz, 10,5% nikkel, 7,5% volfrám és csak 2% vas és 0,5% vasszén "megolvad". A sztellitek egyéb nagyon kemény szuperötvözetek, amelyek ellenállnak a vegyi anyagok kopásának, 66% kobaltot, 26% krómot, 6% volfrámot és 2% szenet tartalmaznak. A protézisekhez és az oszteoszintézishez tervezett "vitellium" ötvözet 65% kobaltot, 30% krómot és 5% molibdént tartalmaz.
Lásd még platina és kobaltötvözetek .
A kobalt kémiája többféle oxidációs állapotot enged át: -I, 0, I, II , III , IV és V. A sók, valamint a két- és háromértékű vegyületek a leggyakoribbak, bár a Co (III) már elég instabil, stabilizáló komplex.
Bemutassunk néhány kobaltvegyületet. A Co (-I) karbonil-vegyületek képviselik Co (CO) 3 NO]és [Co (CO) 4 ] -. A Co (0) -t az egyetlen fémtesten kívül a karbonil Co 2 (CO) 8 vegyület testek mutatják ]és Co 4 (CO) 12 ]. A Co (I) leggyakrabban koordinációs vegyületek formájában fordul elő.
A Co 2+ kation, nem túl savas és stabil, rózsaszínű színt kölcsönöz oldatainak. A leggyakrabban vízben oldódó kobaltouszvegyületek vagy Co (II) sók hidratált állapotban általában rózsaszínűek vagy vörösek, hevítéskor kékek. Idézzük meg a tetraéderes 4 koordinációs vegyületeket [Co (Cl) 4 ] 2-, [Co (Br) 4 ] 2-, [Co (SCN) 4 ] 2-, [Co (NO) 4 ] 2- és 6 oktaéderes koordinációs vegyület [Co (H 2 O) 6 ] 2+rózsaszín, [Co (NH 3 ) 6 ] 2+sárga, [Co (NO 2 ) 6 ] 4-sárga, [Co (CN) 6 ] 4- barna...
Kobaltvegyületeket vagy Co (III) -sókat nehezen lehet beszerezni, ha nem stabilizáltak. Nincs olyan egyetlen ion a vízben, hogy az erős oxidáló ion oxigént bocsát ki a vízből. Így CoF 3fluorosítószer, de a komplexképződés miatt nagyon stabil. A pontos Co (III) komplex megszerzéséhez számos módszer létezik:
Így nagyszámú Co (III) komplex létezik, különösen a 6 koordináció oktaéderes elrendezésében kloriddal, jodiddal, cianiddal, hidroxiddal, karbonáttal, nitritrel, oxalát ionokkal stb., De ammóniával és aminokkal is. Ennek szemléltetésére idézzük a kobaltiamminokat [Co (NH 3 ) 6 ] 3+sárga, [Co (NH 3 ) 5 . H 2 O] 3+rózsaszín, [Co (NH 3 ) 5 . Cl] 2+lila, [Co (NH 3 ) 5 . CO 3 ] +lila, [Co (NH 3 ) 3 . (NO 2 ) 3 ]sárga. Más komplexek befejezéséhez említsük meg a [Co (CN) 6 ] 3-ibolya és kobalthexanitrit ion [Co (NO 2 ) 6 ] 3- sárga.
A vizes közegben instabil Co (IV) vegyületek sokkal ritkábbak, csak magasabb oxidok, például K 2 [Co IV O 3 ] állapotában léteznek.és CoO 2, a NiO 2 utóbbi analógja.
A vegyületek alábbi részletes bemutatása néhány bináris vegyületet emel ki , majd összefoglaló táblázatot mutat be a fő általánosan ismert vegyületekről. A vizes oldatban lévő ionok kémiáját komplexekkel tárgyaljuk; specifikusabb megközelítésben ezeket az utóbbi komplexeket egyrészt koordinációs komplexekké, másrészt az emblematikus bioorganikus vegyületként választják el, amely a B-12-vitamin .
A kobaltnak két közös köbös rács-oxidja van: Co II O és Co 3 O 4. Ez utóbbi test vegyes vegyértékű kobalt-oxid vegyület, amely kétféle kobalt-iont tartalmaz, az egyiket a III, a másik a II. Ennek az oxidnak normál spinell szerkezete van . CoO-ból képződik 600 és 700 ° C közötti melegítéssel . Co 2 O 3 -oxid kérdéses létezése van.
Turbékolvízmentes sötétzöld vagy zöldbarna. Hidratáltan rózsaszínűvé válik. A fémoxidokkal olvadt kobalt-oxid jellegzetes színű testeket hoz létre, rózsaszínű, kék és zöld (" Rinmann zöld " vagy " kobaltzöld " ) magnézium-oxiddal, MgO, alumínium-oxid Al 2 O 3, cink-oxid ZnO. A kobalt-oxid szilícium- dioxidot és különféle szilícium-aluminátokat, poharakat és porcelánkéket színez .
XVIII . Századi borotvatál porcelán , japán, kék díszítései kobalt-oxid lerakódás eredményeként jöttek létre
Kobalt (II, III) -oxid Co 3 O 4 elemi rácsa
Kobalt-nikkel-szulfid
Nagyszámú szulfid létezik, a leggyakoribb és a legegyszerűbb
A kobalt-szulfidok gyakran megtalálhatók a természetben más szulfidokkal (nikkel, vas, réz stb.) Együtt. Ezek CoS jaipuritishatszögletű, kobaltpentlandit Co 9 S 8, köbös kattierit CoS 2, linnaéite Co 3 S 4...
Cobalt Arsenide CoAsa polimorf , akkor megfelelnek az modderite , acélszürke rombos háló, vagy langisite , rózsaszín hatszögletű háló.
A kobalt-fluoridok különböző fokú oxidációval fordulnak elő: CoF 2, CoF 3FeCl 3 izomorf barnaés CoF 4ritka. A többi halogenid csak a II oxidációs fokban létezik: CoCl 2vízmentes kék, CoBr 2zöld és CoI 2éjkék. A kobaltot mindig oktaéder halogénionok veszik körül.
A vízben gyengén oldódó fluoridokon kívül a többi halogenid könnyen feloldódik és halvány rózsaszínű oldatokat eredményez. Így a kobalt-dikloridot a víz jelenlétének vagy a páratartalom kimutatására használják. Miután megnedvesedett, rózsaszínűvé válik.
Vizes oldatban a kobalt stabil formája a Co 2+ -ion 6-oktaéderes koordinációs vegyület [Co (H 2 O) 6 ] 2+ formájában).. A nagy mennyiségű vízben oldott kétértékű kobalt-sók leggyakrabban barackvirágos rózsaszínűek vagy gránát rózsaszínűek. A töményebb oldatok, ha melegítik vagy melegben tartják, elkékülnek.
A Co (III) -ion vizes oldatban létezik, de általában komplexekben (lásd alább).
A Co (II) ionok kicsapódásaA kobaltiont a hidroxidionok kicsapják, ha pH = 7,5-re hűlnek hozzávetőlegesen 0,01 M oldathoz. Ez nem Co Co, OH) 2amely kezdetben tiszta, de lúgos kék színű sókat képez. Melegíteni kell a kobalt-hidroxid Co (OH) 2 képződéséhez rózsaszín.
Co 2+kobaltuszion + 2 OH -vizes hidroxil-ionok → Co (OH) 2melegítés után átrendezett kobalt-hidroxid-csapadék válik kiMegjegyezzük, hogy a lúgok vagy tömény bázisok nagy feleslegében a kobalt-hidroxid újraoldódik, különösen a kék kobaltit-ionnal.
Co (OH) 2+ OH -aq hidroxil ionokat → CoO 2 H -kobaltittel ion + H 2 OvízEzenkívül a hideg állapotban kapott bázikus sók hidegek lúgfeleslege miatt rózsaszínűvé válnak, ezek a komplex kompozíciók oxidálódnak a levegőben, miközben barnulnak.
A kobalt-hidroxidok csapadékai, mint a kissé ammóniás közegben kapott kék-zöld kobalt-hidroxid első csapadékai, feloldódnak ammóniafeleslegben, mert koncentráltabb ammóniás közegben amminokomplexek képződnek.
Az ammónia kicsapja a kobaltous ion semleges oldatait. Például :
Co 2+kobaltuszion + OH -hidroxil-ionok + Cl -vizes kloridionok → Co (OH) Clkobalt-hidroxi-klorid csapadékDe az ammónia reagenst meghaladva
Co 2+a csapadékban felvett kobaltousz-ion + 6 NH 3ammónia vizes oldata vízzel hígítva → [Co (NH 3 ) 6 ] 2+a Co (II) (i) sárgás amin komplexeA sárgás színű kobaltiammin komplex gyorsan oxidálható a levegőben, amintált kobalt (III) [Co (NH 3 ) 6 ] 3+ komplexet hagyva maga után. vörösbarna, stabil a szóda vagy a kálium hatásához képest.
[Co (NH 3 ) 6 ] 2+Amminated Co (II) + 1/2 O 2 komplexetoldott oxigéngáz + H 2 Ovíz → 2 [Co (NH 3 ) 6 ] 3+Co (III) + 2 OH ammin komplexe -aqAz alkáli-szulfidok kicsapják a kobalt-sókat, így fekete csapadék marad.
Co 2+aq + S 2-semleges vagy lúgos oldatok aq → CoS αkezdetben amorf fekete csapadék, amely kristályosított β fajtává alakul, kevésbé oldható és stabilabb.A csapadék képződése javítható a vizes közeg nátrium-acetáttal történő pufferelésével . Nincs sem stabil szuszpenzió, sem kolloid képződés, mint a Ni 2+ esetében. Vegye figyelembe, hogy a borkősav megakadályozza az CoS kicsapódásátoldható komplexek kialakításával. CoS βnagyon kevéssé oldódik híg savoldatokban. Kialakulása, megtisztítása, majd aqua regia vagy tömény salétromsav általi támadása lehet a kobaltusz-ionok elválasztásának módszere.
3 CoSszilárd + 8 H ++ 2 NO 3 -salétromsav vagy aqua regia → 3 Co 2+aq + 3Segy test kénes csapadék + 2 NOgáz + 4 H 2 OvízAz alkáli-karbonátok karbonátionja lehetővé teszi a rózsaszín kobalt bázikus sóinak, különösen a rózsaszín-vörös szilárd CoCO 3 kicsapódását is.. Ammónium-karbonát jelenlétében az oldódás az előző (i) egyenlet szerint történik.
A Co (II) -ionok különösen foszfát-, oxalát-, ferrocianid- és merkuritiocianát-ionok jelenlétében is kicsapódnak.
3 Co 2+kobaltousz-ion semleges vizes közegben + 2 PO 4 3-Na 2 H PO 4 vizes oldata → Co 3 (PO 4 ) 2lila kobalt-foszfát csapadékKomplexusCo (II) -ionok képződnek a tiocianát-ionokkal SCN -jellegzetes kék komplex [Co (SCN) 4 ] 2-. Ez az egyik módja azok kiemelésének. A színezés változása (rózsaszín → kék) a koordináció változásának köszönhető: oktaéderes (rózsaszín), tetraéderes (kék). A kobalt-komplexek ilyen kétszíneződése sok más ligandummal fordul elő, és analitikai referenciaértékként szolgál.
A Co (II) és a Co (III) ammóniával és aminokkal együtt számos színes komplexet, kobaltiamint ad.
A komplexek lehetővé teszik a kobaltionok vízben történő titrálását is. Például az edta pH-értéke 10 (ammóniával beállítva), a titrálást külön- kromfekete T-vel (NET) végezzük, amely a reakció végének jelzője.
Oxidáció-csökkentésA Co (III) / Co (II) pár standard potenciálja a vízben, tehát az akvakomplexumban E ° = 1,83 V / ESH . A standard potenciál értéke magasabb, mint a víz oxidációjának értéke, a [Co (H 2 O) 6 ] 3+ komplexvízben nem stabil. A Co (II) / Co pár standard potenciálja - 0,28 V / ESH . Elektrolízissel lehet kobaltot lerakni. Ez az analitikai kémia egyik módja annak, hogy elválasszák más ionoktól, vagy akár gravimetriával titrálják.
A Co (II) Co (III) -vá történő oxidációja alkalmazható titrálási módszerként, például cérium (IV) -nel. Mivel azonban a kobalt standard oxidációs potenciálja nagyobb, mint a Ce (IV) / Ce (III) páré, a Co (II) oldatot nem lehet közvetlenül titrálni. A standard potenciál csökkentése érdekében a Co (III) -ot stabilizáljuk komplexképzésével, például ortofenantrolinnal . A titrálás vége a ferro-ortofenantrolin, és lehetőség van arra is, hogy ezt a titrálást potenciometriásan kövessük .
A koordinációs kémia Alfred Werner vegyész munkájából származik a colbalt komplexek tanulmányozásával kapcsolatban. Róluk szólt közbe a híres verseny Jorgensennel , utóbbi költségére. Ma a koordinációs vegyületeket a ligandum mező elmélet írja le, amely egyesíti a mágneses, spektroszkópiai, strukturális és termodinamikai tulajdonságokat.
Noha a kobalt koordinációs vegyületei az oxidáció minden fokán vannak (-I) és (+ V) között, a legtöbb komplex a II és III fokozatban van. Páratlan elektronszámuk miatt a (II) fokú mononukleáris komplexek szükségszerűen paramágnesesek.
A komplexek geometriájaMonodentát anionos ligandumok (Cl - , Br - , I - , SCN - , N 3 - ): a komplexek gyakran tetraéderesek, ezért kékek; ez a helyzet a gátolt kétoldalas komplexekkel is: szalicilát, szubsztituált betadiketonát.
Egyes ligandumok terv-négyzet komplexeket adnak, mint például a dimetil-glioxát (analitikai jelentőségű ligandum), porfirinek, Schiff-bázisok stb.
Sok ligandum oktaéderes komplexeket ad (víz, ammónia , etilén-diamin , cianid ...).
Négyzet alakú komplexum
Transz-oktaéder komplex
Oktaéderes cisz komplex
A kobalt vizes oldatai halvány rózsaszínűek. A láthatóban három sáv jelenik meg a spektrumban:
Az ε abszorpciós együtthatók alacsonyak, tükrözve a tiltott szimmetriaátmeneteket ( d szintek közötti átmenet ).
Ezeket az adatokat az Orgel diagram vagy a Tanabe-Sugano diagram segítségével értelmezzük .
Az orgell diagram különböző szintjei a 4 F kifejezésből származnak (a szabad ion Co 2+ vagy annak első gerjesztett 4 P szintje ). Ezért ezek mind spin négyesek, amelyek között megengedett az elektronikus átmenet (forogni, ez továbbra is tiltott szimmetria).
Akár tetraéderes, akár oktaéderes komplexekről van szó, úgy gondolják, hogy mindegyik három abszorpciós sávot mutat az UV-látható energia tartományban. Valójában a magasabb energiaátmenet a spektrum legjellemzőbb eleme. Ezért 4 A 2 → 4 T 1 (P) a tetraéderes komplexek esetében, és 4 T 1 g (F) → 4 T 1 g (P) az oktaéderes komplexek esetében. Ezen átmenetek sávjainak burkolását általában bonyolítja a tiltott spin-átmenetek jelenléte ugyanabban az energiák tartományában, de ezek intenzitását a spin-pálya-kapcsolás megléte erősíti.
A többi átmenet a közeli infravörös tartományban van. A Tanabe-Sugano diagram segítségével jól elemezhetők . A Co (H 2 O) 62+ , B = 980 cm -1 és Δ o = 9 300 cm -1 . A B értéke megegyezik a Co 2+ szabad ion B * = 1120 cm -1 értékének 80% -ával .
Mágnesesség Kobalt esete (II)A kobalt (II) alacsony terű oktaéderes és tetraéderes komplexei mágneses tulajdonságaikban különböznek az oktaéderes esetben a nullától eltérő orbitális momentum hozzájárulása miatt, mivel az alapvető egy orbitális triplett (T kifejezés), míg a a tetraéderes komplexek az orbitális szingulettek (A kifejezés).
Az alapvető 4 T 1 g (F) komplexek mágneses nyomatéka általában 4,7 és 5,2 MB között van, míg 3,89-nek kell lennie, ha csak a spin szerepe volt jelen.
A tetraéderes komplexek esetében a helyzet más okból is bonyolult. Bár az alapvető egy orbitális szingulett (A kifejezés), az orbitális hozzájárulás is beavatkozik, de közvetett módon, az első gerjesztett 4 T 2 szint közvetítésével . A tetrahalokobaltátok (II) mágneses momentumai tehát:
Kevés nagy terű oktaéder komplexet vizsgáltak.
Kobalt (III) eseteNéhány ritka komplex kivételével, mint a CoF 6 3- , a kobalt (III) nagyon sok oktaéderes komplexe alacsony spinű komplex, ezért paramágneses. 6 elektronjuk párosítással tölti ki az t 2 g elektronikus szintet , és az alapvető kifejezés 1 A 1 g .
A kobaltból számos szerves fémvegyületet készítettek. Ezek közül a leghíresebb, a B12-vitamin található a természetben, és az alábbi bioorganikus részben részletesen szerepel.
Karbonil-vegyületekA kobalt, hogy a 9 -én oszlopot, azt, a nulla oxidációs állapotban, páratlan számú elektronok. Ezért csak akkor felel meg a 18 elektron szabályának (amely a karbonil-vegyületekre jól vonatkozik), ha legalább egy kobalt-kobalt-kötést létrehoz. Ez a Co 2 (CO) 8 esete, Co 4 (CO) 12vagy Co 6 (CO) 16hogy kiképezhető. A kobaltok közötti hidak egyensúlyi helyzetben több geometriai struktúra alatt is léteznek, például a Co 2 (CO) 8 dinukleáris vegyület esetében..
A Co 2 (CO) 8 redukciójabenzolban lévő nátrium-amalgámjával Co (CO) 4 -hez vezet- , amely kobalt az oxidáció mértékében (-I). Savas közegben ez halványsárga hidridet eredményez: HCo (CO) 4. Drasztikusabb körülmények között akár kobaltot is lehet képezni az oxidáció mértékében (-III). Az ugyanabban az oszlopban található kémiai elemek (ródium és irídium) ugyanúgy viselkednek.
A kobalt-karbonil-vegyületek ipari alkalmazásúak, mivel ezek képezik a hidroformilezési reakciók katalizátorát .
Ciklopentadienil-vegyületekA cobaltocene Co (II) (C 5 H 5 ) 2egy sötétlila, levegőérzékeny vegyület, amely homológ a ferrocénnel . A készítményt nátrium-ciklopentadienidet és CoCI 2 . Stabil (levegőtől távol) 250 ° C-ig , de nagy reakcióképessége vas-társához képest abból adódik, hogy koordinációs szférájában 19 elektron van . A páratlan számú elektront ad neki egy paramágneses ingatlan egy mágneses momentuma 1,76 MB, a következő képlet szerint spin egyedül. Nagyon könnyen oxidálódik, sárga színű kobalticinium-ionvá: Co (III) (C 5 H 5 ) 2+ . Ez utóbbi ellenáll a további oxidációnak, még koncentrált salétromsavban is stabil .
Számos Co (II) (C 5 H 5 ) L 2 képletű kobalt félszendvicsvegyület is létezikL jelentése foszfin , karbonil stb. Ligandum .
A kobalt fő biológiai vegyülete a B 12 vitamin . Ezt először kivonták a máj maradékából. Megállapították, hogy felelős a vérszegénység elleni vaskezelések hatékonyságáért, amelyek annál is hatékonyabbak voltak, mivel colbalt alapú szennyeződéseket tartalmaztak.
A B 12- vitamin a kobalt fémorganikus komplexe . A kobaltion egy porfirinmag közepén van . Egy ilyen helyzet hasonlít a hemoglobinban lévő vas helyzetére . A porfirin gyűrű 4 nitrogénatomján kívül a kobaltot egy dezoxi- adenozin imidazol- maradékához tartozó nitrogénatom veszi körül . A 6 th pozíciót foglalja el alkil -csoport kapcsolódik kobalt keresztül szigma-kötés . Ettől ez a vitamin az egyetlen fémorganikus kobaltvegyület, amely a természetben létezik.
A B-vitamin 12 izolálhatok formájában cianokobalamin, ahol egy CN-csoport - helyettesíti deoxyadenosyl a hatodik koordinációs helyzetben. Ennek a hatodik ligandumnak más szubsztitúciói is elvégezhetők (CH3-, OH).
A kobalt beépítése a porfirin magjába ennek az elemnek eredeti redox tulajdonságokat ad, mivel a körülményektől függően három forma létezik:
B12-vitamin
Hidroxokobalamin
Ezek a különböző oxidációs állapotok természetesen hozzáférhetők. A Schiff-bázissal komplexezett kobaltot (II) tartalmazó vegyületek reprodukálhatják ezt a viselkedést.
A B 12- vitamin biokémiai szerepe az , hogy lehetővé tegye a típus izomerizációját
Különösen lehetővé teszi az eritrociták vagy vörösvértestek termelését.
Az ásványi kobaltvegyületek a foszforgyöngyöket kék színnel színezik. A kobalt-sókat kobalt-oxiddá oxidálják, a bórax- oxid-oldószer, miután forróan impregnálta, "kék üveggyöngyöket" ad, miután fáklyával melegítették.
A kálium-tiocianát és a kobalt-ionok együtt kék színű kobalt-komplexet kapnak, amelyet már fentebb leírtak. A kobaltousz-ionok semleges vagy gyengén savas oldatai az α-nitrozo-β-naftil vegyülettel együtt a Co III [C 10 H 6 (OH) (NO)] 3 képletű kobalt (III) borvörös csapadékát adják., bázikus oldatokban és híg savakban oldódik. Merkuritiocianátionokkal is reagálnak, így egy jellegzetes kék CoHg-csapadék marad (SCN 4 ).
A kvantitatív elemzés kobalt-oxid Co 3 O 4 kicsapásával végezhető. Az elektrolízis a kobalt-sók technikája is.
A kobaltot a kohászatban használják (2006-ban körülbelül egyharmada, vagyis 33% -a) szuperötvözetekhez (22%) és keményötvözetekhez (11%). Fontos részt (22%) felhasználtak az akkumulátorok gyártásában , egy teljesen fejlõdõ szektort és egy másik részét (7%) a mágnesek gyártásában. 2017-ben az akkumulátorgyártás a kobaltfogyasztás közel 50% -át tette ki , míg a szuperötvözeteké 18% -ot, a keményötvözeteké pedig 8% -ot.
A kobalt különböző ötvözetekben található , például:
Az ötvözeteken kívül a nagyon kemény kerámiák kobaltot tartalmaznak, például karbidokat vagy fémkarbidok szinterezett vegyületeit, úgynevezett "kemény fémeket", például fúrókhoz vagy fogfúrásokhoz . Vannak kompozit vagy kerámia anyagok, amelyek kobalt alapú fémmátrixszal rendelkeznek, például fémkerámia .
A kobalt fő felhasználása jelenleg a lítium-ion akkumulátor típusú akkumulátorokban történik , a két elektróda egyike LiCoO 2-ből áll . A Panasonic , a világ vezető lítium-ion akkumulátorgyártója és a Tesla partnere a Gigafactory- ban 2018-ban arra törekszik, hogy olyan kobaltmentes elemeket fejlesszen ki, amelyek már nem függhetnek ettől a viszonylag ritka és drága fémtől. Kenji Tamura, a Panasonic autóipari akkumulátor-ágazatáért felelős munkatársa szerint ez a kutatás élvezi a legmagasabb prioritást a japán óriásnál: "A közeljövőben a nulla kobaltra törekszünk, és a fejlesztés folyamatban van." A Tesla Model 3-ban használt akkumulátorok már jóval kevesebb kobaltot tartalmaznak, mint más gyártóké. 2019 júliusában a kínai SVOLT Energy Technology akkumulátorcella-gyártó bejelentette, hogy kifejlesztett egy új kobaltmentes lítium-ion akkumulátortechnológiát "NMx" néven.
A kobaltot és különösen bizonyos vegyületeket a nem kohászati ágazatokban is alkalmaznak, például a katalízis során , különösen a szénhidrogén-szektorban, korábban a Fischer-Tropsch-eljárásban , pigmentekben (9%), gumiabroncsokban, ragasztókban , szappanokban stb.
A kobalt jól képviselteti magát a vegyipar és a kőolajipar katalizátorai között . A fém-kobalt, amely gyakran Fe-hez és Ni-hez kapcsolódik, a Bosch-reakció katalizátora . A kobalt-molibdát az egyik konverziós és kéntelenítési katalizátor benzin és egyéb kőolajtermékek előállításához. A kobalt (II) -karboxilátok gyakori katalizátorok. A kobalt (III) -oxid monohidrát oxidációs katalizátor. A kobalt (III) -fluorid lehetővé teszi a szénhidrogének perfluorálását. A kobalt (III) -acetát katalizálja a kumén-peroxid bomlását, például a fenol és az aceton ipari gyártása során .
A kobalt (II) és (III) oxidok szinterelő termékek, amelyeket titánnal és volfrám-karbidokkal együtt használnak, olyan vágószerszámok készítéséhez, amelyek nagy sebesség mellett mindig hatékonyak a magas fűtés ellenére. Különböző félvezető anyagokban vannak jelen, ezeket az oxidokat színes pigmentként használják a kerámiában és az üvegekben is. A lamelláris kobalt-hidroxidok szuperkondenzátorokban használhatók .
A kobalt (II) -karbonát vörös kerámia pigment. A kobalt (II) -klorid ásványi lakkok pigmentje, üvegre és kerámiára festve használják.
A kobalt (II) -acetát és a kobalt (II) -karboxilátok szikkatív vagy szárítószerek lakkokhoz, lakkokhoz, festékekhez és festékekhez. A kobalt (II) -klorid (vízmentes halványkék és hidratált rózsaszín) szimpatikus festékekben van jelen, páratartalom-indikátorokban, hagyományos exszikkátorokkal használható .
A szerves molekulákkal komplexelt kobaltion használható oxigén , de klór , kén és arzén elnyelőjeként is .
Az elem a kobalt takarmányadalékként haszonállatok, elsősorban kérődzők (szarvasmarha, juh és kecske) és a nyúl , hogy lehetővé tegye a termelés emésztési flórája B-vitamin 12 . A kobalt a bendő baktériumok növekedési tényezője . A kobalt beadása agyaggranulátumokat fogyaszt, a kifejlett szarvasmarhák napi szükséglete 1 mg körüli, juhoknál pedig 0,08 mg . A hagyományos takarmány azonban számos mezőgazdasági területen általában megfelel ennek a minimumkövetelménynek. Ha nem ez a helyzet, akkor egy másik stratégia szerint 1-2 kilogramm kobalt-szulfátot vagy kobalt-karbonátot alkalmaznak hektáronként műgyepeken vagy takarmánynövényeken.
Nyersanyagként használják a B 12- vitamin bakteriális erjesztésével történő előállításához is, amelyet haszonállatok takarmány-adalékaként vagy emberi fogyasztásra szánnak.
2012-ben az első biológiai ihletésű katalizátortesztek (amelyek itt funkcionálisan utánozzák a természetes enzimeket) eredményei helyettesíthetik a platinát a hidrogén termelésében és / vagy az oxigén termelésében a víz elektrolízisével ; Két vegyületet javasolnak (2012-ben), amelyek közül az első semleges pH-jú vizes oldatokban használható „ kobalt-oxo-foszfáttal bevont kobalt- nanorészecskék ” formájában ; a másik pedig "az első" kapcsolható "és nemesfémmentes katalitikus anyag , amelyet valaha létrehoztak, és amely képes beavatkozni a víz elektrolíziséhez elengedhetetlen két kémiai reakcióba: hidrogéntermelés és oxigéntermelés" (bio-inspirált katalizátorok, a nikkelen alapuló szén nanocsövekre már javasoltak, de csak erősen savas közegben hatékonyak). Ez a nanokatalizátor kapcsolható, ami azt jelenti, hogy "reverzibilisen képes átalakulni egyik kémiai formából a másikba, amelyek mindegyike egy adott katalitikus aktivitásnak felel meg" . Marad a folyamat iparosítása.
Ez a nyomelem főleg a talajokban és az üledékekben található meg. Nagyon alacsony dózisokban nyomelem hasznos néhány ritka növény számára, amelyek tudják, hogyan lehet megkötni a nitrogént, és elengedhetetlen a gyökérszférához ( sok növény rhizobium) társuló baktériumok nagyobb számához .
Az élő állati szövetek csak nagyon alacsony dózisokat tartalmaznak (néhány milligramm / száz gramm). A kobaltion bizonyos fehérjékhez és különösen a B12-vitaminhoz kapcsolódik. A kérődzők (a fentiek szerint) érzékenyek a kobalthiányra, amely csökkent étvágyat okoz, és csökkenti a tejtermelést, valamint a nevelt borjak és üszők súlyát. Ezt a hiányt ritka mezőgazdasági régiókban figyelték meg (granitikus Vosges és hasonló ágazatok Franciaország nyugati részén). A kobalt (II) hiány szintén elősegíti a szelén toxikus hatását és a szervezetbe való behatolását.
A napi kobaltigény emberben nem haladja meg a 0,6–0,15 mg -ot; továbbra is szükséges, hogy csak B12-vitamin formájában legyen. A kérődzőknél a bendő mikroflóra a kétértékű kobaltiont cianokobalaminná vagy B12-vitaminná alakítja .
A napi kb. 25–30 mg kobaltnak való expozíció mérgező.
Szívbetegségeket nem figyeltek meg vérszegénységben szenvedő és terhes nőknél, akiket kobalttal kezeltek, de a magzat rendellenességeit a laboratóriumban magas kobaltszintnek kitett állatokban terhesség alatt kitették.
Már az 1960-as években , néhány amerikai sörfőzdék kezdett hozzá a kobalt-szulfát, mint a stabilizátor a sör hab ; ez okozta hányinger , hányás és súlyos szív-betegségek között nehéz sörivók (bizonyított halála negyven nagyivók, akik ily módon elfogyasztott 6-8 mg kobalt naponta több, mint 12 liter sört. Ez a sör most betiltotta az amerikai FDA tartalmazott 1.2 literenként 1,5 mg-ig .
Az emberi expozíció egyik kibontakozó forrása bizonyos protézisek ( különösen a csípőprotézisek ) felszerelése; ezek források - kopása - nanométeres részecskék diffundálnak szisztémásán a szervezetben keresztül a nyirok és az érrendszer, a nemkívánatos helyi reakciók a lágy szövetek körülvevő protézis, illetve a szisztémás toxicitást. Kimutatták, hogy a kobalt (és más fémek) nanoméretű részecskéi sokkal mérgezőbbek, mint a mikrometrikus részecskék. Ebben az esetben nanotoxikológiát kell alkalmazni a kockázatértékeléshez; Az egyik nyom (amelyet azonban óvatosan kell értelmezni) a vér kobaltszintjének emelkedése a protézis behelyezése után.
Mivel ez a termék nem szerepel a sportolók számára tiltott termékek listáján, felmerült a gyanú, hogy egyes sportolók kobalt-sókat alkalmaztak doppingolásra , az EPO injekció "alternatívájaként", hogy javítsák aerob teljesítményüket azáltal, hogy elmenekülnek. bár súlyos kockázatot jelent az egészségükre nézve (vérszegénység elleni gyógyszerként használták, hatékonyan, de "súlyos káros egészségügyi hatásokkal" ); így teljes vérben, szérumban, plazmában vagy vizeletben lehet keresni.
Sokáig kevéssé ismert; Ha a szó kobalt származik a német Kobalt vagy kobold , egy igazi gonosz szellem kísérti a bányák a germán hagyományok, a fém gyártották későn, és a mérgező fém már régóta alacsony. A gondos kohászok számára azonban a finom kobaltfémpornak kevesebbnek kellett lennie, mint 0,5 mg / m 3 . Ennek a pornak a belélegzése valóban tüdőbetegségeket okoz, a bőrrel való érintkezés pedig irritációt okoz . Lenyelése gyakran hányingert és hányást okoz.
Hatások: Ez egy nyomelem apró adagokban szükséges bizonyos sejtekhez és biológiai folyamatokhoz; jelen van a B 12 -vitaminban és vérszegénység ellen alkalmazzák , mert elősegíti a vörösvértestek felépülését . Nagyobb dózisoknál "erősen mérgező" . Az in vitro kobaltionokkal végzett vizsgálatok emlős sejteken azt mutatják, hogy ez citotoxikus, és apoptózist és sejtekrózist vált ki nagyobb koncentrációban, mint ami gyulladásos választ vált ki.
A kobalt (II) -klorid lenyelése szintén gyorsan hányingert és hányást, sőt halált okoz.
A halálos dózis könnyen elérhető, különösen gyermekeknél. A nemkívánatos szív- és tüdőhatások a jelenlegi munkahelyi expozíciós határértékhez közeli vagy kissé alacsonyabb kobalt-expozíció esetén bizonyítottak.
Expozíció kobalt indukálhat tüdőbetegségek (légzési nehézségek esetleg halad a asztma vagy tüdőgyulladás a munkavállalók, akik kilélegzett levegő tele kobalt), és ez komoly hatással lehet a gyomor-bélrendszer, a pajzsmirigy (lásd endokrin zavarokat )., Szív és szenzoros rendszerek .
Ez a toxicitás a következőknek köszönhető:
Mindenesetre mérgezőbb nanorészecskék formájában , de a kutatások még mindig nem teljesek ezen a területen.
Genotoxicitás: A kobalt és sói genotoxikusak , elsősorban a reaktív oxigénfajok által a DNS- ben okozott oxidatív károsodás miatt , és bizonyos DNS-helyreállítási folyamatok gátlásának köszönhetők.
Rákkeltő hatás : A kobaltot a Nemzetközi Rákkutató Ügynökség " lehetséges rákkeltőnek " minősíti ; mert rákot okoz, amikor egy izomba vagy a bőr alá kerül, de nem tűnik rákkeltőnek, ha a levegőn, az ételen vagy a vízen keresztül kitett állatok belélegzik. A fémes kobalt és a kobalt-szulfát rákkeltő hatására vonatkozó bizonyítékokat laboratóriumi állatokban elegendőnek, de emberben még mindig nem kielégítőnek tartják.
Anyagcsere: még mindig nem teljesen érthető, de jobban megértjük az állati sejtek oxigénhiányával ( hipoxiával ) való összefüggéseit: A kobalt Co ++ ion formájában stabilizálja a hipoxia következtében fellépő sejtkárosodást és serkenti az eritropoietin (EPO) termelését (ugyanazon mechanizmus segítségével), hogy segítsen összehangolni és szabályozni a hipoxiára adott egyéb adaptív reakciókat, de ezek többségének lehetséges karcinogén hatásai vannak (az állatmodell mutatja). Egy nemrégiben felvetett hipotézis szerint a Co ++ ion toxikus hatásainak egy része a sejtek Ca ++ szivattyújával való negatív interferenciának köszönhető (megerősítendő) .
Test kinetika; retenció / kiválasztás : Kinetikáját a testben (Co ++ ) és tartózkodási idejét főként laboratóriumi állatoknál , némiképp embernél vizsgálták.
Főleg a májban, a vesében, a hasnyálmirigyben és a szívben halmozódik fel, és a váz és a vázizomzat relatív tartalma az idő múlásával lassan növekszik a kobalt beadása után.
Emberben a vesekiválasztás kezdetben gyors, néhány napon belül csökken. A néhány hétig tartó második szakaszban ez lelassul, és a kobalt egy része több évig a szövetekben rekedtben marad (főleg tetoválás esetén a dermisben).
A szérumban a Co ++ ion a szabad ionok mellett az albuminhoz kötődik (a teljes kobaltkoncentráció 5–12% -a). Az emberi vörösvérsejtekben úgy tűnik, hogy ugyanazt a transzmembrán utat használja, mint a kalcium, lényegében irreverzibilis felszívódással, amikor ténylegesen részt vesz a citoszolban (ezt követően a kalciumpumpa nem dobja ki).
A gazdag országokban (köztük Franciaországban) szinte szisztematikusnak tűnik, de olyan arányokban, amelyek még mindig rosszul vannak megértve, és valószínűleg sok paraméter (különösen a környezetvédelem és az élelmiszer) szerint változik.
A 2018 Franciaországban, a „ perinatális komponens ” a nemzeti biomonitoring programot közzé egy értékelést a impregnálása terhes nők, a különösen kobalt (és 12 más fémek vagy félfémek és néhány szerves szennyező anyagok). Ezt a munkát egy 4145 terhes nőből álló kohorsz („ Elfe Cohort ”) nyomon követése során végezték el . E csoportba azok a nők tartoztak, akik 2011- ben Franciaországban szültek ( Korzika és TOM kivételével ). A szülészeti kórházba érkező 990 terhes nő vizeletadagolása megerősítette a kobalt mindenütt jelenlétét a környezetben; az elemzett vizeletminták 100% -ában találták ( geometriai átlag : 0,85 μg / l a kreatininszint mellett : 1,16 μg / g, viszonylag hasonló a Franciaországon kívül a nőknél a terhesség végén említettekhez - ezek azonban sokkal magasabbak mint a nem terhes nőknél mért arányok (különösen Franciaországban). A szakirodalom idézi ezt a különbséget, amely a terhes nőkben gyakran előforduló vashiányhoz kapcsolódó anyagcsere-változásokkal magyarázható. Franciaország 2018-as perinatális kontextusában vizeletkobalt a dohányzás, valamint a csokoládétermékek és a tea nagyobb fogyasztása esetén az ürítés nagyobb, és az életkor és a halfogyasztás hatására is csökken. A szerzők lehetséges összefüggést idéznek elő a nő vasállapotával (lásd a tea és a hal asszociációit). ), de a hadi egyensúly nem ismert az Elf kohort összes nője esetében, ez továbbra is hipotézis .
A munkavállalók vagy a jelentős ipari vagy természetes forrásoknak kitett emberek kivételével az általunk felszívódó kobalt 99% -a élelmiszerből származik, nem pedig vízből vagy levegőből.
Természetes források: talaj, erózió , vulkánok , tengervíz és erdőtüzek . A talaj átlagos sebessége a világban nyolc ppm (millió per millió), de a bányák közelében majdnem nulla és 6450 ppm között van (Ontarióban 16 és 17 ppm kobaltot mértek vidéki parkokban és az óvárosban) parkok).
Antropogén források: a vizet, a levegőt, a talajt és az ökoszisztémákat a bányák és a kobaltipar, a hulladékégetők, valamint a szén és az olaj elégetéséből származó füstökszennyezik,amelyek kis hányadot tartalmaznak, valamint a járművek és repülőgépek kipufogógázaiból származó gázt. Véletlen szennyeződés néha előfordul (pl. 61 francia eredetű svájci lift gomb (radioaktív kobalttal szennyezett indiai acélból gyártva), mindegyikből körülbelül 7000 Bq kibocsátott; ezekből a gombokból 14 szállítása elegendő volt az Európai Veszélyes áruk közúti szállítása (ADR)).
Világszinten a fő források a nukleáris kísérletek, majd a csernobili baleset következményei. Radioaktivitásuk helyenként változó, és idővel általában fokozatosan csökken (lásd a svájci sugárvédelmi osztály 2008. évi jelentésének 21. ábráját; "Cézium 137 (Bq / szárazanyag-tartalomban) Svájc különböző állomásainak talajmintáiban (1964) –2008) ” , és a 22. ábra ( „ Strontium 90 az 1950 és 2008 között vett különböző mintákban ” ), de lokálisan a kimosódás, a lefolyás, majd a biokoncentráció révén a szint növekedhet (gombákban éspéldául az őket fogyasztó vaddisznókban) .
Az ökoszisztémák : Kobalt lett rosszul vezethető vízi környezetben. Ifremer szerint 1–5 ng.L –1 mennyiséget találunk a tengeren, és a szennyezett folyók jelentős mennyiséget hoznak (200 ng.L –1- et mértek alacsony szikesség mellett a Szajnában és torkolatában). A kéthéjak húsa tartalmazza; például télen 3–3,5 mg .kg -1 (száraz tömeg) és nyáron 0,8–1,2 mg .kg –1 nyáron Devon kagylóban 1977-ben és 1978-ban. A mexikói Navachiste-lagúna osztrigája 0,3–1,9 mg-ot tartalmazott. .kg −1 (dw) 1991-ben. A zebra kagyló (édesvízi kagyló ) szintén jelentős mennyiséget halmozhat fel héjában.
Ökotoxicitása az élőlényektől, az egyedektől, a kontextustól és a figyelembe vett kémiai fajoktól függően változik (tiszta kobalt, ion, nanorészecske , kobalt II vagy kobalt III, radioaktív vagy nem, sőt szerves és / vagy szervetlen sók típusa). Toxicitása és környezeti mobilitása (növények, állatok, gombák számára) a talaj savasságával növekszik.
A savas eső növelheti mobilitását és biológiai hozzáférhetőségét , bizonyos növények, gombák és állatok által történő bioakkumuláció és bioturbáció kockázatával .
A 2020 , még mindig nincs szabályozási minőségi követelményeket a felszíni, felszín alatti vagy ivóvízzel kobalt az Európai Unióban és az Egyesült Államokban.
Egy tanulmány algákon , egy vízi növényen és néhány gerinctelen és halfajon alapult, amelyeket hagyományosan akut és krónikus toxicitási vizsgálatokhoz használtak, hogy határértékeket javasolhassanak egy jövőbeli szabványra vonatkozóan.
Az európai megközelítést követve a szervezetek 5% -ának (HC5,50%) a medián veszélyes koncentrációja 1,80 µg Co / L lenne. Egy amerikai EPA típusú megközelítés hétszer toleránsabb lenne (7,13 µg Co / L).
Egyes gerinctelenek és algák / vízi növények sokkal érzékenyebbek a Co krónikus expozíciójára, mint a halak.
A kobalt ionos (oldott) formájának folyékony kivonásához kelátokat , ioncserélő gyantákat , aktív szenet , nanoszűrési technikákat és valószínűleg hamarosan olyan polimereket alkalmazhatunk, amelyek képesek ezt elnyelni. Az atomerőművek hűtőrendszereiben található szennyező anyagok vizsgálata folyamatban van.
Német és indiai kutatók radioaktív kobalt-izotópok koncentrálására alkalmas polimerek kifejlesztésére törekszenek az atomerőművek hűtővízének kezelésére : új eljárás a radioaktív hulladék csökkentésére.
Ez a kobalt a speciális acélötvözetből származik, amely a csöveket alkotja, amelyekben forrásban lévő víz nyomás alatt kering. Ezt a kobaltot a reaktor magján áthaladva neutronok bombázzák , így radioaktív izotópok keletkeznek (Co 60; radioaktív felezési ideje meghaladja az 5 évet).
Ennek a polimernek a nanostruktúrája "molekuláris ujjlenyomatot" képez , vagyis azt, hogy a polimer által tartalmazott üregek pontosan kobaltion formájában vannak. Ez a polimer valójában egy korábban gazdag termék kobalt-ion, amelyet a savhoz juttattak a kobalt-mátrix kivonására; Ha ezt a mátrixot kobaltot tartalmazó környezetbe helyezik, akkor hajlamos elférni a savhoz való átjutás által hagyott üregekben. Így az oldatban nagy mennyiségű radioaktív kobalt-izotóp csapdába eshet és eltávolítható ezzel a polimerrel.
A kobaltpiaci tőzsdét a londoni fémtőzsde irányítja .
A 2014-ben található fém fő bányatermelő országai:
Ország | Termelés (t) | % világszerte | |
---|---|---|---|
1 | KDK | 63 000 | 51.2 |
2 | Kína | 7,200 | 5.9 |
3 | Kanada | 6,574 | 5.3 |
4 | Oroszország | 6,300 | 5.1 |
5. | Ausztrália | 5,978 | 4.9 |
6. | Zambia | 5500 | 4.5 |
7 | Fülöp-szigetek | 4,600 | 3.7 |
8. | Új-Kaledónia ( Franciaország ) | 4,040 | 3.3 |
9. | Kuba | 3 700 | 3 |
10. | Madagaszkár | 3 100 | 2.5 |
Teljes világ | 123 000 | 100 |
2014. évi adatok, ércekben és koncentrátumokban található fém, forrás: USGS Minerals
Stratégiai és nem megújuló ásványnak tekintett fogyasztása 2014-ben azt jelentette, hogy a Kongói Köztársaság (50%), Ausztrália (15%) és Kuba (7%) ismert tartalékai (7,1 millió tonna) 60 év alatt kimerülnek évek. A polimetál göbök és a kobaltkéreg tengeralattjárók még mindig sok mindent tartalmaznak (ami a francia Polinéziában található ), de nem világos, hogy képesek vagyunk-e kiaknázni anélkül, hogy sokat rontanánk a tengeri környezetet .
Az Afrika rendelkezik a legtöbb a világ ismert forrásai kobalt. Körülbelül 50% -a vélhetően a Kongói Demokratikus Köztársaságban (főként Kolwezi régióban ) tartózkodik, amelynek célja ismét a világ vezető szerepe a kobaltérc-termelés terén. A Zambia legnagyobb termelője kobalt érc de lehet megolvadt és finomított máshol, többek között Európában. A kameruni rendelkezik talán a legnagyobb befizetés a világon (az erdőterület az ország), amelyet be kell üzembe helyezni néhány éven belül az amerikai csoport Geovic .
A XX . Század végén a belga Umicore (jelenleg a Nyrstar, miután összeolvadt a 60% -os részesedéssel rendelkező Zinifex-szel ) világelső volt ezen a téren.
Az 1980-as években ez a nyolc stratégiai alapanyag egyike volt, amelyet elengedhetetlennek tartottak (háború, mint béke idején).
A 1993 , 63% -a az összes kobalt érc jött három ország: Oroszország (32%), Zambia (20%) és Kanada (11%);
A 2006 , 55000 tonnát termeltek (szemben a 19700 tonnát 1994 , majd egyenlően oszlik Oroszország 3300 tonna Zaire 3200 tonna, Finnország 3000 tonna, Kanada 2900 tonna, Norvégia 2800 tonna, Zambia 2600 tonna megelőzve Kína 800 tonna).
A 2018 , kobalt, több áhított, mint valaha (elektromos jármű akkumulátorok különösen) besorolása „piros” a BRGM és a WMF ( „ World Materials Forum ”), mert egyesíti a kockázata az ellátási zavarok és nagyon nagy jelentősége van. A mert hiányozhat "2025 és 2030 között", és a Kongói Demokratikus Köztársaság, amely a források felével rendelkezik, politikailag instabil lehet. Az ára 2 év alatt megnégyszereződött, és ekkora ütemben, 10 év múlva "a jelenlegi kobaltkészletek 70 éve 25 évre csökken, ha nem újítják meg őket". A Teslának sikerült akkumulátorokat (2170 cellát) gyártania a Model 3-hoz , mindössze 2,8% kobaltot használva, ahol más gyártók még nem tudtak 8% alá esni (vagyis 65% -kal alacsonyabb követelmény a Tesla esetében, amely még hamarosan Cobalt nélkül is tervezi). Ezenkívül a jövőben új tengeralattjáró-lelőhelyeket lehetne felfedezni és kiaknázni.
Az 2018 (november), a Európai Bizottság becslése szerint a globális kereslet kobalt is megháromszorozódik kevesebb, mint 15 év alatt (2030-ig), annak ellenére, hogy a kémia optimalizálja az érc. Az elektromos járművek aránya (6650 tonna vagy a világ kobalt iránti keresletének 9% -a) 2030-ban 300 000-400 000 tonnára nőhet; hiány 2025-től lehetséges: a világfogyasztás akkor elérheti a 203 000 tonnát 196 000 tonnás termelés esetén. Európában 239 azonosított betét található, de éves kobalt-termelése 2300 tonna / év körül van, a kereslet kilencszer nagyobb. A hatékony újrahasznosítás és a betétek felgyorsítása révén Európa 2030-ig kielégítheti keresletének 15% -át. Innovatív akkumulátorok (például a kobalt nikkelre cseréje) 2030-ra 30% -kal csökkentheti a globális keresletet.
Miután a 2017-es emelkedés 2018 tavaszán elérte a tíz éve ismeretlen magasságokat, meghaladva a 90 000 dollárt / tonnát , az elektromos autók értékesítésének várható fellendülése miatti hiánytól való félelem miatt, a kobalt ára február elején 33 000 dollár / tonnára süllyedt 2019. A bányatermelők valóban jelentős összegeket fektettek ennek az igénynek a kielégítésére, növelve a projektek számát a Kongói Demokratikus Köztársaságban; ennek az ásványnak az őrülése és az instabil politikai helyzet a Kongói Demokratikus Köztársaságban számos kézműves bánya létrehozásához vezetett, ahol 2018 végén 110–150 000 illegális működött , köztük olyan gyerekek is, akik gyakran kézzel kitermelték kb. Azután a KDK-ból, különösen Kínába exportált kobalt 20% -a, hogy legalább 26 vállalat számára akkumulátorokat állítson elő, nem felelt meg az emberi jogi átvilágítás ( különösen a Huayou kobalt ) nemzetközi normáinak. Ez elutasította az Amnesty International és az African Resources Watch ( Afrewatch ) 2016-ban. Új jelentés: Eljött az ideje a „tiszta” elemek feltöltésének! , (2017) mindezeket a pontokat hangsúlyozza, és számba veszi az általános tehetetlenséget.
Mivel a kobalt stratégiai és nem megújuló erőforrás, emelkedő árakkal szembesülve, és az ipari módszerekre való átállás technikai nehézségei ellenére a kobalt újrafeldolgozása stratégiai kérdéssé válik.
Az UNEP 2011-es jelentése a következő adatokat tartalmazza a kobaltról:
A finom vegyi anyagok speciális vegyi anyagainak (vegyi anyagok, porok, kobalt-alapú pigmentek) finomításának, átalakításának és forgalmazásának kérdésében 1912 óta a világ vezetője a " Cobalt & Specialty Materials " (CSM), az Umicore (ma Nyrstar ) leányvállalata. . Ez a csoport ellenőrzi a kobalt teljes ellátási és termelési láncát, több kontinensen elosztott egységeken keresztül. A CSM által előállított és forgalmazott szerves és szervetlen kobaltvegyületeket különösen üveg, kerámia, festékek, tinták stb. Pigmentjeiként használják. és - nikkel mellett - elemekben és újratölthető cellákban, vagy katalizátorként, valamint különféle felhasználásokra az elektronika vagy ötvözetek és a felületkezelés területén .
Európában a fő gyár ( Umicore - Cobalt & Specialty Materials belül Umicore Specialty Materials Bruges (USMB)), az aktív 1907 óta az, hogy a Bruges a Belgium ; szervetlen és szerves kobaltvegyületeket állít elő, amelyeket az Umicore szerzett 2007-ben.
Részecskék, nanoporok és nanorészecskék stabil kobalt (nanorészecskék szuperparamágneses ) vagy kobalt (például a mágneses részecskék kobalt-nikkel) által az elmúlt években, és például integrálása új katalizátorok a palládium
„18. Vas-, kobalt- és nikkel-komplexek; 20.1. Fémötvözetek; 20.2. Fémötvözetek (folytatás); 20.3 Fémötvözetek (folytatás) "
(értesítés BNF n o FRBNF37229023 )1 | 2 | 3 | 4 | 5. | 6. | 7 | 8. | 9. | 10. | 11. | 12. | 13. | 14 | 15 | 16. | 17. | 18. | ||||||||||||||||
1 | H | Hé | |||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Lenni | B | VS | NEM | O | F | Született | |||||||||||||||||||||||||
3 | N / A | Mg | Al | Igen | P | S | Cl | Ar | |||||||||||||||||||||||||
4 | K | Azt | Sc | Ti | V | Kr. | | Mn | Fe | Co | Vagy | Cu | Zn | Ga | Ge | Ász | Se | Br | Kr | |||||||||||||||
5. | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | Ban ben | Sn | Sb | Ön | én | Xe | |||||||||||||||
6. | Cs | Ba | A | Ez | Pr | Nd | Délután | Sm | Volt | Gd | Tuberkulózis | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Olvas | HF | A te | W | Újra | Csont | Ir | Pt | Nál nél | Hg | Tl | Pb | Kettős | Po | Nál nél | Rn | |
7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Tudott | Am | Cm | Bk | Vö | Is | Fm | Md | Nem | Lr | Rf | Db | Vminek | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | |
8. | 119 | 120 | * | ||||||||||||||||||||||||||||||
* | 121 | 122 | 123. | 124 | 125 | 126. | 127. | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 |
Alkáli fémek |
Lúgos föld |
Lanthanides |
Átmeneti fémek |
Szegény fémek |
fém- loids |
nem fémek |
glória gének |
nemes gázok |
Besorolatlan tételek |
Aktinidák | |||||||||
Szuperaktinidek |