De kobolt Det är en övergångsmetall som tillhör gruppen VIIIB i det periodiska systemet och vars kemiska symbol är Co. Det är ett gråblått fast ämne (beroende på dess föroreningar), som finns i jordskorpan; även om dess koncentration knappt representerar 25 ppm eller 0,001% av den.
Denna metall är ett viktigt spårämne i idisslare. Det är också en del av kärnan i vitamin B12, nödvändigt för mognad av erytrocyter. Vitamin B12 Den har en struktur som liknar den hos hemgruppen hemoglobin; men med Co istället för Fe.
I naturen finns kobolt vanligtvis inte ren utan inom komplexa mineralmatriser som: kobaltit, skutterudit, erytrit etc. I dessa mineraler kombineras vanligtvis kobolt med nickel, järn eller arsenik..
Namnet "kobolt" kommer från det tyska kobaltet, som i sin tur härstammar från kobolt, ett namn som gruvarbetare gav mineralmalmer som producerade blå färgämnen och hade få metaller som de kände; malm som, det är värt att nämna, orsakade dem förgiftning.
Kobolt finns i malm tillsammans med nickel, järn och koppar, bland andra metaller. Därför kan den inte erhållas ren och kräver intensivt raffineringsarbete för att rena den tills dess användning är praktisk..
Det upptäcktes av den svenska kemisten Georg Brandt, mellan 1730 och 1740. Det var den första metallen som upptäcktes sedan förhistorien. Brandt påpekade att kobolt var ansvarig för den blå nyansen av keramik och glas; och inte vismut, som man trodde fram till dess.
Kobolt har 29 isotoper. De 59Co är stabil och representerar nästan 100% av koboltisotoperna; de återstående 28 är radioisotoper. Dessa inkluderar 60Co, används vid cancerbehandling. Det är ett magnetiskt element som sparar sin magnetism vid höga temperaturer. Denna egenskap har gjort det möjligt att bilda legeringar som den så kallade Alinco, som används i högtalare, mikrofoner, radiohorn etc..
Artikelindex
Kobolt användes så långt tillbaka som 2000 till 3000 år f.Kr. Egyptierna, perserna och de kinesiska dynastierna använde det vid utarbetandet av deras skulpturer och keramik. Det gav den blå färg som så uppskattas i konstverk och användningsartiklar.
Egyptierna (1550 - 1292 f.Kr.) var förmodligen de första människorna som använde kobolt för att ge glaset sin blå färg..
Kobolt isoleras inte i malm utan i närvaro av mineraler med nickel, koppar och arsenik.
När man försökte smälta koppar med nickel, producerades arsenikoxid, en mycket giftig gas som var orsaken till den förgiftning som gruvarbetarna drabbades av.
Kobolt upptäcktes ungefär 1735 av den svenska kemisten Georg Brandt, som insåg att kobolt just var metallen som bidrog med den blå färgen till keramik och glas..
Det var den första metallen som upptäcktes sedan urminnes tider. Sedan den här tiden använde människan många metaller som järn, koppar, silver, tenn, guld osv ... I många fall är det okänt när de började användas.
Den första koboltbrytningen i världen började i Europa, med Norge som den första producenten av koboltblått; en förening av aluminiumoxid och kobolt, samt emalj (pulveriserat koboltglas), som används som pigment i keramik och i färg.
Övervikt av koboltproduktion flyttade till Nya Kaledonien (1864) och Kanada (1904), i Ontario-regionen på grund av upptäckten av fyndigheter i dessa länder..
Senare blev den nuvarande demokratiska republiken Kongo (1913) världens ledande producent av kobolt på grund av upptäckten av stora fyndigheter i Katanga-regionen. För närvarande är detta land, tillsammans med Kanada och Australien, en av de största koboltproducenterna.
Under tiden är ROC världens ledande producent av raffinerad kobolt eftersom den importerar metallen från Demokratiska republiken Kongo för raffinering..
År 1938 nådde John Livinglood och Glenn Seaborg produktion i en atomreaktor av 60Co; radioaktiv isotop som används i medicin för att behandla cancer.
Kobolt, som andra metaller, håller sina atomer samman genom metallbindningen. Kraften och kompressionen är sådan att de skapar en metallisk kristall, där det finns en tidvatten av elektroner och ledningsband som förklarar deras elektriska och termiska ledningsförmåga..
Genom att mikroskopiskt analysera koboltkristaller kommer det att konstateras att de har en kompakt sexkantig struktur; det finns trianglar av Co-atomer ordnade i ABAB ... lager, som bildar triangulära prismor med sammanflätade lager, som i sin tur representerar den sjätte delen av en sexkant.
Denna struktur är närvarande för de flesta koboltprover vid temperaturer under 450 ° C. Men när temperaturen stiger, börjar en övergång mellan två kristallografiska faser: den kompakta sexkantiga (hcp) och den ansiktscentrerade kubik (fcc, för dess akronym på engelska: ansiktscentrerad kubik).
Övergången är långsam, så inte alla sexkantiga kristaller blir kubiska. Således kan kobolt vid höga temperaturer uppvisa båda kristallina strukturer; och sedan är dess egenskaper inte längre homogena för all metall.
Kristallstrukturen är inte helt perfekt; det kan innehålla oegentligheter, som definierar kristallina korn av olika storlek. Ju mindre de är, desto lättare kommer metallen att se ut eller svampliknande. Å andra sidan, när kornen är stora, blir metallen fast och fast..
Detaljen med kobolt är att inte bara kornen ändrar det yttre utseendet på metallen: också dess kristallina struktur. Under 450 ° C bör hcp-strukturen dominera; men när kornen är små, som i svampig kobolt, är den dominerande strukturen fcc.
Motsatsen inträffar när kornen är stora: fcc-strukturen dominerar över hcp. Det är vettigt eftersom stora korn är tyngre och lägger större tryck på varandra. Vid högre tryck komprimerar Co-atomerna mer och väljer att använda hcp-strukturen.
Vid höga temperaturer (T> 1000 ° C) inträffar de just beskrivna övergångarna; men när det gäller svampig kobolt blir en liten del av kristallerna sexkantiga, medan de flesta fortfarande är kubiska..
I ett spanskt forskningsarbete (Peña O'shea V. et al., 2009) visades det att det var möjligt att syntetisera hexagonala nanokristaller med kobolt som tål temperaturer nära 700 ° C utan att övergå till fcc-fasen..
För att göra detta minskade forskarna prover av koboltoxider med CO och Htvå, upptäcka att hcp nanokristaller var skyldiga sin stabilitet till en beläggning av kolnanofibrer.
Elektronkonfigurationen för kobolt är:
[Ar] 3d74stvå
Det kan därför teoretiskt förlora upp till nio elektroner från sitt valensskal; men detta händer inte (åtminstone under normala förhållanden), och inte heller bildas kationen9+.
Dess oxidationstillstånd är: -3, -1, +1, +2, +3, +4, +5, där +2 och +3 är de viktigaste.
Massiv, glänsande, blågrå metall. Polerad kobolt är silvervit med en blåaktig nyans.
58,933 g / mol.
27.
Det är en övergångsmetall som tillhör grupp 9 (VIIIB), period 4.
1768 K (1495 ºC, 2723 ºF).
3.200 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 (mätt på en metallstav).
5,0 på Mohs-skalan.
Det är ett av de tre ferromagnetiska elementen vid rumstemperatur. Koboltmagneter behåller sin magnetism vid temperaturer så höga som 1121 ° C (2050 ° F).
1,88 på Pauling-skalan.
Första joniseringsnivån: 740,4 kJ / mol.
Andra joniseringsnivån: 1648 kJ / mol.
Tredje joniseringsnivån: 3 232 kJ / mol.
125.00.
6,7 cm3/ mol.
Kobolt löses långsamt upp i utspädda mineralsyror. Det kombineras inte direkt med väte eller kväve, men det kombineras med kol, fosfor och svavel genom uppvärmning. Binder till syre som finns i vattenånga vid höga temperaturer.
Reagerar kraftigt med 15 M salpetersyra och bildar koboltnitrat, Co (NO3)två. Reagerar svagt med saltsyra för att bilda koboltklorid, CoCltvå. Kobolt bildar inte hydrider.
Både Co+två som Co+3 bildar ett flertal koordinationskomplex och anses vara en av de metaller som har det högsta antalet av dessa komplex.
Koboltlegeringar används vid tillverkning av jetmotorer och gasturbinmotorer. En legering som heter Alinco, bestående av aluminium, nickel och kobolt, har starka magnetiska egenskaper. Alinco-magneter används i hörapparater, kompasser och mikrofoner.
De så kallade skärverktygen är gjorda med stellitlegeringar, bestående av kobolt, krom och volfram. Superlegeringar har en smältpunkt nära koboltens och kännetecknas av sin stora hårdhet och används vid tillverkning av verktyg med låg expansion.
Sedan antiken har kobolt använts av många kulturer för att ge deras konst och dekorativa verk en blå nyans. I denna mening har oxiderna använts: kobolt, CoO och kobolt, Co3ELLER4.
Förutom deras användning vid tillverkning av keramik, glas och emaljer används koboltoxider vid framställning av katalysatorer..
Kobolt-60 (60Co), en radioaktiv isotop som avger beta (β) och gamma (γ) strålning, används vid behandling av cancer. Γ strålning är elektromagnetisk strålning, så den har förmågan att tränga in i vävnader och nå cancerceller, vilket möjliggör utrotning.
Cancerceller är celler som delar sig i hög hastighet, vilket gör dem mer mottagliga för joniserande strålning som träffar deras kärna och skadar genetiskt material.
De 60Co, som andra radioisotoper, används vid sterilisering av material som används i medicinsk praxis..
På samma sätt används kobolt vid tillverkning av ortopediska implantat, tillsammans med titan och rostfritt stål. De flesta höftbytare använder koboltkroma lårbenstammar..
Kobolt används för att förbättra prestandan hos uppladdningsbara batterier och spelar en användbar roll i hybridfordon..
Kobolt används för att ge metallytor en bra yta som skyddar dem mot oxidation. Koboltsulfat, CoSO4, till exempel är det den huvudsakliga koboltföreningen som används i detta avseende.
Koboltklorid, CoCltvå.6HtvåEller den används som fuktindikator i exsickatorer. Det är ett rosa fast ämne som ändras till blå färg när det är hydratiserat.
Kobolt är en del av den aktiva platsen för vitamin B12 (cyanokobalamin) involverad i mognad av erytrocyter. Dess frånvaro orsakar en anemi som kännetecknas av uppkomsten i blodcirkulationen hos stora erytrocyter som kallas megaloblaster.
Kobolt distribueras i stor utsträckning över jordskorpan; även om dess koncentration är mycket låg, beräknar man att den utgör 25 ppm av jordskorpan. I solsystemet som helhet är dess relativa koncentration 4 ppm..
Det finns i små mängder i nickel-järnkomplexen, som är infödd till jorden och meteoriter. På samma sätt finns det i kombination med andra element i sjöar, floder, hav, växter och djur..
Dessutom är det ett viktigt element för näring av idisslare och finns i vitamin B12, nödvändigt för mognad av erytrocyter. Kobolt isoleras vanligtvis inte i naturen utan finns i olika mineraler i kombination med andra element.
Koboltmineraler inkluderar följande: koboltit, i kombination med arsenik och svavel; erytrit, bestående av arsenik och hydratiserad kobolt; glaukodot bildad av kobolt, järn, arsenik och svavel; och skutteruditen bildad av kobolt, nickel och arsenik.
Dessutom kan följande ytterligare koboltmineraler noteras: linnaelit, emalj och heterogenit. Kobolt åtföljs i mineraler huvudsakligen av nickel, arsenik och järn.
För det mesta extraheras inte kobolt från malmerna som innehåller det, utan är en biprodukt från brytning av nickel, järn, arsenik, koppar, mangan och silver. En komplex process krävs för att extrahera och isolera kobolt från dessa mineraler.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.