De kobolt Det er et overgangsmetall som tilhører gruppe VIIIB i det periodiske systemet, og hvis kjemiske symbol er Co. Det er et gråblått fast stoff (avhengig av urenheter), funnet gjennom jordskorpen. selv om konsentrasjonen knapt representerer 25 ppm eller 0,001% av den.
Dette metallet er et viktig sporstoff i drøvtyggernæring. Det er også en del av kjernen av vitamin B12, nødvendig for modning av erytrocytter. Vitamin B12 Den har en struktur som ligner på hemoglobin hemgruppen; men med Co i stedet for Fe.
I naturen er kobolt vanligvis ikke funnet rent, men innenfor komplekse mineralmatriser som: kobaltitt, skutteruditt, erytrit, etc. I disse mineralene kombineres kobolt vanligvis med nikkel, jern eller arsen..
Navnet "kobolt" kommer fra den tyske kobalten, som igjen stammer fra kobolt, et navn som gruvearbeidere ga mineralmalmer som produserte blå fargestoffer og hadde få metaller som de kjente; malm som, det er verdt å nevne, forårsaket dem forgiftning.
Kobolt finnes i malm sammen med nikkel, jern og kobber, blant andre metaller. Derfor kan det ikke oppnås rent, og krever intens raffineringsarbeid for å rense det før bruken er praktisk..
Det ble oppdaget av den svenske kjemikeren Georg Brandt, mellom 1730 og 1740. Det var det første metallet som ble oppdaget siden forhistorien. Brandt påpekte at kobolt var ansvarlig for den blå fargen på keramikk og glass; og ikke vismut, som man trodde før da.
Kobolt har 29 isotoper. De 59Co er stabil og representerer nesten 100% av koboltisotoper; de resterende 28 er radioisotoper. Disse inkluderer 60Co, brukt i kreftbehandling. Det er et magnetisk element som bevarer magnetismen ved høye temperaturer. Denne egenskapen har gjort det mulig å danne legeringer som den såkalte Alinco, brukt i høyttalere, mikrofoner, radiohorn osv..
Artikkelindeks
Kobolt ble brukt helt tilbake til 2000 til 3000 år f.Kr. Egypterne, perserne og de kinesiske dynastiene brukte den i utarbeidelsen av skulpturene og keramikken. Det ga den blå fargen så verdsatt i kunstverk og bruksartikler.
Egypterne (1550 - 1292 f.Kr.) var sannsynligvis de første som brukte kobolt for å gi glass den blå fargen..
Kobolt isoleres ikke i malm, men i nærvær av mineraler med nikkel, kobber og arsen.
Når vi prøvde å smelte kobber med nikkel, ble det produsert arsenoksid, en veldig giftig gass som var årsaken til den forgiftningen som gruvearbeiderne led av..
Kobolt ble oppdaget i omtrent 1735 av den svenske kjemikeren Georg Brandt, som innså at kobolt, nettopp, var metallet som bidro med den blå fargen til keramikk og glass..
Det var det første metallet som ble oppdaget siden antikken. Siden denne tiden brukte mennesket mange metaller som jern, kobber, sølv, tinn, gull osv ... I mange tilfeller er det ukjent når de begynte å bli brukt.
Den første koboltgruvingen i verden startet i Europa, med Norge som den første produsenten av koboltblått; en forbindelse av aluminiumoksyd og kobolt, samt emalje (pulverisert koboltglass), brukt som pigment i keramikk og i maling.
Overvekten av koboltproduksjon flyttet til Ny-Caledonia (1864) og Canada (1904), i Ontario-regionen på grunn av oppdagelsen av forekomster i disse landene..
Senere ble den nåværende demokratiske republikken Kongo (1913) verdens ledende produsent av kobolt på grunn av oppdagelsen av store forekomster i Katanga-regionen. Foreløpig er dette landet, sammen med Canada og Australia, en av de viktigste produsentene av kobolt.
I mellomtiden er ROC verdens ledende produsent av raffinert kobolt, ettersom den importerer metallet fra Den demokratiske republikken Kongo for raffinering..
I 1938 oppnådde John Livinglood og Glenn Seaborg produksjon i en atomreaktor av 60Co; radioaktiv isotop som brukes i medisin for å behandle kreft.
Kobolt holder, i likhet med andre metaller, atomene sine sammen gjennom metallbindingen. Kraften og kompresjonen er slik at de etablerer en metallisk krystall, der det er en tidevann av elektroner og ledningsbånd som forklarer deres elektriske og termiske ledningsevne..
Ved mikroskopisk analyse av koboltkrystaller vil det bli funnet at de har en kompakt sekskantet struktur; det er trekanter av Co-atomer ordnet i ABAB ... lag, som danner trekantede prismer med sammenflettede lag, som igjen representerer den sjette delen av en sekskant.
Denne strukturen er tilstede for de fleste koboltprøver ved temperaturer under 450 ° C. Men når temperaturen stiger, begynner en overgang mellom to krystallografiske faser: den kompakte sekskantede (hcp) og den ansiktssentrerte kubikken (fcc, for akronym på engelsk: ansiktssentrert kubikk).
Overgangen er treg, så ikke alle sekskantede krystaller blir kubiske. Således kan kobolt ved høye temperaturer utvise begge krystallinske strukturer; og deretter er egenskapene ikke lenger homogene for alt metall.
Krystallstrukturen er ikke helt perfekt; det kan inneholde uregelmessigheter som definerer krystallinske korn av forskjellige størrelser. Jo mindre de er, desto lettere blir metallet eller svampaktig. På den annen side, når kornene er store, vil metallet bli solid og solid..
Detaljene med kobolt er at ikke bare kornene endrer metallets ytre utseende: også dets krystallinske struktur. Under 450 ° C skulle hcp-strukturen være dominerende; men når kornene er små, som i svampaktig kobolt, er den dominerende strukturen fcc.
Det motsatte skjer når kornene er store: fcc-strukturen dominerer over hcp. Det er fornuftig siden store korn er tyngre og legger større press på hverandre. Ved høyere trykk komprimerer Co-atomene mer og velger å adoptere hcp-strukturen.
Ved høye temperaturer (T> 1000 ° C) skjer de nettopp beskrevne overgangene; men når det gjelder svampaktig kobolt, blir en liten del av krystallene sekskantede, mens de fleste fortsatt er kubiske..
I et spansk forskningsarbeid (Peña O'shea V. et al., 2009) ble det vist at det var mulig å syntetisere sekskantede nanokrystaller av kobolt som tåler temperaturer nær 700 ºC uten å gå over til fcc-fasen..
For å gjøre dette reduserte forskerne prøver av koboltoksider med CO og Hto, å finne at hcp nanokrystaller skyldte stabiliteten til et belegg av karbon nanofibre.
Elektronkonfigurasjonen av kobolt er:
[Ar] 3d74sto
Det kan derfor teoretisk miste opptil ni elektroner fra valensskallet; men dette skjer ikke (i det minste under normale forhold), og det er heller ikke dannet Kation9+.
Dens oksidasjonstilstander er: -3, -1, +1, +2, +3, +4, +5, hvor +2 og +3 er de viktigste.
Massivt, skinnende, blågrått metall. Polert kobolt er sølvhvitt med en blålig fargetone.
58,933 g / mol.
27.
Det er et overgangsmetall som tilhører gruppe 9 (VIIIB), periode 4.
1768 K (1495 ºC, 2723 ºF).
3200 K (2.927 ºC, 5.301 ºF).
8,90 g / cm3.
16,06 kJ / mol.
377 kJ / mol.
24,81 J / mol K
4.720 m / s (målt på en metallstang).
5.0 på Mohs-skalaen.
Det er et av de tre ferromagnetiske elementene ved romtemperatur. Koboltmagneter beholder magnetismen ved temperaturer så høye som 1121 ° C (2050 ° F).
1,88 på Pauling-skalaen.
Første ioniseringsnivå: 740,4 kJ / mol.
Andre ioniseringsnivå: 1648 kJ / mol.
Tredje ioniseringsnivå: 3 232 kJ / mol.
125 pm.
6,7 cm3/ mol.
Kobolt løses sakte opp i fortynnede mineralsyrer. Det kombineres ikke direkte med hydrogen eller nitrogen, men det kombineres med karbon, fosfor og svovel gjennom oppvarming. Binder seg til oksygen i vanndamp ved høye temperaturer.
Reagerer kraftig med 15 M salpetersyre og danner koboltnitrat, Co (NO3)to. Reagerer svakt med saltsyre for å danne koboltklorid, CoClto. Kobolt danner ikke hydrider.
Både Co+to som co+3 danner en rekke koordinasjonskomplekser, blir betraktet som et av metallene med det høyeste antallet av disse kompleksene.
Koboltlegeringer brukes til produksjon av jetmotorer og gasturbinemotorer. En legering kalt Alinco, bestående av aluminium, nikkel og kobolt, har sterke magnetiske egenskaper. Alinco-magneter brukes i høreapparater, kompasser og mikrofoner.
De såkalte skjæreverktøyene er laget med stellittlegeringer, bestående av kobolt, krom og wolfram. Superlegeringer har et smeltepunkt nær kobolt, og kjennetegnes av sin store hardhet, og brukes ved fremstilling av verktøy med lav ekspansjon.
Siden eldgamle tider har kobolt blitt brukt av mange kulturer for å gi kunst og dekorative verk en blå fargetone. I denne forstand har oksidene blitt brukt: kobolt, CoO og kobolt, Co3ELLER4.
I tillegg til deres bruk ved fremstilling av keramikk, glass og emalje, brukes koboltoksider til fremstilling av katalysatorer..
Kobolt-60 (60Co), en radioaktiv isotop som avgir beta (β) og gamma (γ) stråling, brukes til behandling av kreft. Γ stråling er elektromagnetisk stråling, så den har evnen til å trenge gjennom vev og nå kreftceller, og dermed tillate utryddelse.
Kreftceller er celler som deler seg i høy hastighet, noe som gjør dem mer utsatt for ioniserende stråling som treffer kjernen, og ødelegger genetisk materiale.
De 60Co, som andre radioisotoper, brukes til sterilisering av materialer som brukes i medisinsk praksis..
Likeledes brukes kobolt til fremstilling av ortopediske implantater, sammen med titan og rustfritt stål. De fleste hofteutskiftninger bruker koboltkrom lårbenstammer..
Kobolt brukes til å forbedre ytelsen til oppladbare batterier, og spiller en nyttig rolle i hybridbiler..
Kobolt brukes til å gi metalloverflater en god overflate som beskytter dem mot oksidasjon. Kobolt sulfat, CoSO4, for eksempel er det den viktigste koboltforbindelsen som brukes i denne forbindelse.
Koboltklorid, CoClto.6HtoEller den brukes som fuktindikator i eksikkatorer. Det er et rosa fast stoff som skifter til blå farge når det er hydrert.
Kobolt er en del av det aktive stedet for vitamin B12 (cyanokobalamin) involvert i modning av erytrocytter. Dens fravær forårsaker en anemi preget av utseendet i blodsirkulasjonen til store erytrocytter kjent som megaloblaster.
Kobolt distribueres bredt gjennom jordskorpen; Selv om konsentrasjonen er veldig lav, beregner den at den utgjør 25 ppm av jordskorpen. I mellomtiden, i solsystemet som helhet, er dets relative konsentrasjon 4 ppm..
Den finnes i små mengder i nikkel-jernkompleksene, som er hjemmehørende i jorden og meteoritter. På samme måte finnes det i kombinasjon med andre elementer i innsjøer, elver, hav, planter og dyr..
I tillegg er det et viktig element for ernæring av drøvtyggere og finnes i vitamin B12, nødvendig for modning av erytrocytter. Kobolt er vanligvis ikke isolert i naturen, men finnes i forskjellige mineraler kombinert med andre grunnstoffer.
Koboltmineraler inkluderer følgende: koboltitt, i kombinasjon med arsen og svovel; erytritt, sammensatt av arsen og hydrert kobolt; glaucodot dannet av kobolt, jern, arsen og svovel; og skutteruditt dannet av kobolt, nikkel og arsen.
I tillegg kan følgende ytterligere koboltmineraler bemerkes: Linnelitt, emalje og heterogenitt. Kobolt ledsages i mineraler hovedsakelig av nikkel, arsen og jern.
Mesteparten av tiden utvinnes ikke kobolt fra malmene som inneholder det, men er et biprodukt fra utvinning av nikkel, jern, arsen, kobber, mangan og sølv. Det kreves en kompleks prosess for å utvinne og isolere kobolt fra disse mineralene.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.