Историческая справка. Окись кобальта применялась в Древнем Египте, Вавилоне, Китае для окрашивания стекол и эмалей в синий цвет. Для той же цели в 16 в. в Западной Европе стали пользоваться цафрой, или сафлором, — серой землистой массой, которая получалась при обжиге некоторых руд, носивших название «кобольд».
Эти руды выделяли при обжиге обильный ядовитый дым, а из продукта их обжига выплавить металл не удавалось. Средневековые рудокопы и металлурги считали это проделками мифических существ — кобольдов (от нем. Kobold — домовой, гном). В 1735 шведский химик Г. Брандт, нагревая в горне с дутьём смесь цафры с углем и флюсом, получил металл, который назвал «корольком кобольда». Вскоре это название было изменено на «кобольт», а затем на «кобальт».
Новый Кобальт в 2023 году ! Нужно ли ?
В биосфере кобальт преимущественно рассеивается, однако на участках, где есть растения — концентраторы кобальта, образуются кобальтовые месторождения. В верхней части земной коры наблюдается резкая дифференциация кобальта — в глинах и сланцах в среднем содержится 2·10 -3 % кобальта, в песчаниках 3·10 -5 , в известняках 1·10 -5 . Наиболее бедны кобальтом песчаные почвы лесных районов. В поверхностных водах кобальта мало, в Мировом океане его лишь 5·10 -8 %. Будучи слабым водным мигрантом, кобальт легко переходит в осадки, адсорбируясь гидроокисями марганца, глинами и др. высокодисперсными минералами.
Физические и химические свойства. При обычной температуре и до 417°С кристаллическая решётка кобальта гексагональная плотноупакованная (с периодами а = 2,5017 , с = 4,614 ), выше этой температуры решётка кобальта кубическая гранецентрированная (а = 3,5370 ). Атомный радиус 1,25 , ионные радиусы Co 2+ 0,78 и Co 3+ 0,64 . Плотность 8,9 г/см 3 (при 20°С): tnл 1493° С о , tкип 3100°С.
Теплоёмкость 0,44 кдж/(кг·К), или 0,1056 кал/(г·°С); теплопроводность 69,08 вт/(м·К), или 165 кал/(см·сек·°С) при 0—100 °С. Удельное электросопротивление 5,68·10 -8 ом·м, или 5,68·10 -6 ом·см (при 0°С). Кобальт ферромагнитен, причём сохраняет ферромагнетизм от низких температур до точки Кюри, Q = 1121 °С (см. Ферромагнетизм).
Механические свойства кобальта зависят от способа механической и термической обработки. Предел прочности при растяжении 500 Мн/м 2 (или 50 кгс/мм 2 ) для кованого и отожжённого кобальта; 242— 260 Мн/м 2 для литого; 700 Мн/м 2 для проволоки. Твёрдость по Бринеллю 2,8 Гн/м 2 (или 280 кгс/мм 2 ) для наклёпанного металла, 3,0 Гн/м 2 для осажденного электролизом; 1,2—1,3 Гн/м 2 для отожжённого.
Конфигурация внешних электронных оболочек атома кобальта 3d 7 4s 2 . В соединениях кобальт проявляет переменную валентность. В простых соединениях наиболее устойчив Со (II), в комплексных — Со (III). Для Со (I) и Co (IV) получены только немногочисленные комплексные соединения. При обыкновенной температуре компактный кобальт стоек против действия воды и воздуха.
Chevrolet Cobalt недостатки авто с пробегом | Минусы и болячки Шевроле Кобальт
Мелко раздробленный кобальт, полученный восстановлением его окиси водородом при 250 °С (пирофорный кобальт), на воздухе самовоспламеняется, превращаясь в СоО. Компактный кобальт начинает окисляться на воздухе выше 300 °С; при красном калении он разлагает водяной пар: Со + H2O = CoO + H2. С галогенами кобальт легко соединяется при нагревании, образуя галогениды СоХ2.
При нагревании кобальт взаимодействует с S, Se, Р, As, Sb, С, Si, В, причём состав получающихся соединений иногда не удовлетворяет указанным выше валентным состояниям (например, Со2Р, Co2As, CoSb2, Со3С, CoSi3). В разбавленных соляной и серной кислотах кобальт медленно растворяется с выделением водорода и образованием соответственно хлорида CoCl2 и сульфата CoSO4.
Разбавленная азотная кислота растворяет кобальт с выделением окислов азота и образованием нитрата Co (NO3)2. Концентрированная HNO3 пассивирует кобальт (см. Пассивирование металлов). Названные соли Со (II) хорошо растворимы в воде [при 25 °С 100 г воды растворяют 52,4 г CoCl2, 39,3 г CoSO4, 136,4 г. Со (NO3)2].
Едкие щёлочи осаждают из растворов солей Со 2+ синюю гидроокись Со (ОН)2, которая постепенно буреет вследствие окисления кислородом воздуха до Со (ОН)3. Нагревание в кислороде при 400—500 °С переводит CoO в чёрную закись-окись Co3O4, или CoO·Co2O3 — соединение типа шпинели. Соединение того же типа CoAl2O4 или CoAl2O3 синего цвета (тенарова синь, открытая в 1804 Л. Ж. Тенаром) получается при прокаливании смеси CoO и Al2O3 при температуре около 1000 °С.
Из простых соединений Со (III) известны лишь немногие. При действии фтора на порошок Со или CoCl2 при 300—400 °С образуется коричневый фторид CoF3. Комплексные соединения Со (III) весьма устойчивы и получаются легко. Например, KNO2 осаждает из растворов солей Со (II), содержащих CH3COOH, жёлтый труднорастворимый гексанитрокобальтат (III) калия K3[Co (NO2)6]. Весьма многочисленны кобальтаммины (прежнее название кобальтиаки) — комплексные соединения Со (III), содержащие аммиак или некоторые органические амины.
Получение и применение. Минералы кобальта редки и не образуют значительных рудных скоплений. Главным источником промышленного получения кобальта служат руды никеля, содержащие кобальт как примесь. Переработка этих руд весьма сложна, и её способ зависит от состава руды.
В конечном итоге получают раствор хлоридов кобальта и никеля, содержащий примеси Cu 2+ , Pb 2+ , Bi 3+ . Действием H2S осаждают сульфиды Cu, Pb, Bi, после чего пропусканием хлора переводят Fe (II) в Fe (lll) и добавлением СаСО3 осаждают Fe (OH)3 и CaHAsO4. От никеля кобальт отделяют по реакции: 2CoCl2+NaCIO+4NaOH+H2O = 2Co (OH)3 ¯ +5NaCI. Почти весь никель остаётся в растворе. Чёрный осадок Со (ОН)3 прокаливают для удаления воды; полученный окисел Co3O4 восстанавливают водородом или углеродом. Металлический кобальт, содержащий до 2—3% примесей (Ni, Fе, Cu и др.), может быть очищен электролизом.
Кобальт применяется главным образом в виде сплавов; таковы кобальтовые сплавы, а также сплавы на основе др. металлов, где кобальт служит легирующим элементом. Сплавы кобальта используют в качестве жаропрочных и жаростойких материалов, при изготовлении постоянных магнитов, режущего инструмента и др. Порошкообразный кобальт, а также Co3O4 служат катализаторами.
Фторид CoF3 применяется как сильный фторирующий агент, тенарова синь и особенно силикат кобальта и калия (см. Смальта) — как краски в керамической и стекольной промышленности. Соли кобальта применяют в сельском хозяйстве как микроудобрения, а также для подкормки животных.
Из искусственно радиоактивных изотопов кобальта наибольшее значение имеет 60 Со с периодом полураспада T 1 /2 = 5,27 года, широко используемый как гамма-излучатель. В технике его применяют для гамма-дефектоскопии. В медицине — главным образом при лучевой терапии опухолей (см. Гамма-установка) и для стерилизации медикаментов.
Он служит также для уничтожения насекомых в зерне и овощах и для консервирования пищевых продуктов. Др. радиоактивные изотопы — 56 Co (T 1 /2 = 77 сут), 57 Со (270 сут) и 58 Со (72 сут) как менее опасные (небольшой период полураспада) используют в качестве изотопных индикаторов при исследовании обмена веществ, в частности для изучения распределения кобальта в организме животных (с помощью радиоактивного кобальта исследовали проницаемость плаценты и т.п.).
Лит.: Перельман Ф. М., Кобальт, в кн.: Краткая химическая энциклопедия, т. 2, М., 1963; Некрасов Б. В., Основы общей химии, т. 3, М., 1970; Гудима Н. В., Металлургия кобальта, в кн.: Справочник металлурга по цветным металлам, т. 2, М., 1947; Ястребов А. П., Действие кобальта на образование эритроцитов, в кн.: Патофизиология эритропоэза (Тр. 7 конференции Уральского Межобластного общества патофизиологов), Свердловск, 1965; Ягодин Б. А., Кобальт в жизни растений, М., 1970; Trace element metabolism in animals. Proceedings of International symposium Aberdeen, Scotland, July 1969, Edin. — L., 1970; Northrop D. B., Transcarboxylase, «Journal of Biological Chemistry», 1969, v. 244, № 21, p. 5808—27.
Источник: xumuk.ru
Металл кобальт
Кобальт относится к тяжелым металлам (как по атомной массе, так и по плотности). В периодической таблице Менделеева обозначается символом Co На фото кобальт — это голубовато-серый блестящий слиток Этот элемент содержится более, чем в 30 минералах. Получают его в основном из никелевых руд, обрабатывая их растворами серной кислоты или аммиака. Основные механические свойства данного металла представлены следующими параметрами:
- температура плавления — 1495 °C;
- температура кипения — 2957 °C;
- теплопроводность — 100 Вт/(м*К).
Следует отметить, что данный металл является ферромагнетиком и данное свойство определяет одну из основных сфер его применения. В первую очередь речь идет о сердечниках электромоторов и трансформаторов. Кроме того он используется в производстве постоянных магнитов
Применение
Соединения кобальта известны человеку с глубокой древности. Синие кобальтовые стёкла, эмали, краски находят в гробницах Древнего Египта. Кобальт в виде легирующей добавки применяется в производстве стали с повышенными требованиями к эксплуатационным характеристикам. Сплавы с кобальтом, то они превосходно зарекомендовали себя в изготовлении инструментов повышенной прочности (сверла, резцы ). Быстрорежущий инструмент, состав которого легированный кобальтом характеризуется высокими параметрами:
- жаропрочности;
- износоустойчивости;
- ударной вязкости;
- сопротивления коррозии в агрессивных средах.
Поставщик
Поставщик «Ауремо» предлагает купить кобальт и сплавы кобальта. Большой выбор полуфабрикатов на складе. Оптимальная цена от поставщика. У нас наилучшее соотношение цены и качества. Поставщик «Ауремо» приглашает всех к партнёрскому сотрудничеству.
Купить, выгодная цена от Ауремо
Компания «Ауремо» — поставщик сертифицированного металлопроката в страны Восточной и Центральной Европы — приглашает купить сплавы кобальта на самых выгодных условиях. Опыт нашей компании позволит Вам легко купить любой редкоземельный металл. В каталоге предоставлен широкий выбор продукции. Цена кобальта зависит от объема заказа и дополнительных условий поставки.
Оптовым заказчикам — цена льготная. На связи опытные менеджеры.
Источник: auremo.org
Кобальт (Co)
Кобальт — элемент побочной восьмой группы четвертого периода таблицы Менделеева, 27 — атомный номер, обозначение — Со. По внешнему виду напоминает металл серебристо-белого или слегка желтоватого цвета иногда с розоватым или синеватым отливом. Название происходит от немецкого Kobold, обозначающий — домовой, гном.
- Температура плавления — 1768 К.
- Температуру кипения — 3143 К.
- Структура решетки — гексагональная.
История открытия
Кобальт — древний элемент, ведь был известен еще в далекой древности. Люди в те древние времена научились использовать соединения кобальта. Например, эмали, краски, синие кобальтовые стекла находили даже в Египте в гробнице Тутанхамона. Ученые до сих пор спорят, что это — случайность или нет? Но факт остается фактом — синие кобальтовые стекла были открыты очень давно… 1800 год — год изготовления синих красок на основе кобальта.
Как же обнаружен был этот элемент? При обжиге кобальтовых минералов, содержащих мышьяк, выделялся, естественно, ядовитый и летучий оксид мышьяка, и люди получали отравления. Сама руда, содержащая кобальт, получила название у горняков горного духа — Кобольда. В те времена древние норвежцы не имели глубоких знаний и поэтому думали, что все отравления у плавильщиков из-за проделок этого духа.
Лишь в 1735 году Георг Брандт (шведский минералог) сумел выделить ранее неизвестный никому металл. Этому металлу было дано название — кобальт. Он выяснил, что свойства элемента окрашивать стекло в синий цвет были известны еще в древних Ассирии и Вавилоне.
Получение кобальта
Большая часть этих запасов сосредоточена за рубежом — Индонезии, Кубе, Марокко, Заире, Замбии, Австралии, Индонезии, Канаде, а Норильское месторождение считается самым крупнейшим месторождением в России.
Применение
Кобальт используется в различных жаропрочных сплавах для реактивных двигателей, в керамике, стекле, эмали, цветных пигментах, катализаторах и магнитах. Радиоактивный изотоп 60 Co используется в ядерной технологии и медицине. Его также используют для консервирования продуктов путем облучения и для дезинфекции медицинских изделий.
Влияние кобальта на здоровье
В организме человека содержится около 0,02 промилле этого элемента. Только очень небольшое кобальта (около 2 мкг) требуется ежедневно. Кобальт является широко распространенным элементом и поглощается человеческим телом через воздух, которым мы дышим, питьевую воду и пищу. Однако, когда кобальт находится в виде свободной молекулы, он легче усваивается растениями и животными, а иногда накапливается в их телах.
Как компонент витамина B12, кобальт необходим для здоровья человека. Поскольку он стимулирует рост красных кровяных телец, его часто используют для лечения анемии. Однако чрезмерное употребление опасно для здоровья. Вдыхание высоких концентраций приводит к повреждению легких, может возникнуть астма и пневмония. В группу людей, находящихся под угрозой, в основном входят рабочие, которым приходится работать с кобальтом на производстве.
Растения, растущие на почвах, загрязненных кобальтом, накапливают его в виде мелких частиц — в основном в фруктах и семенах.
Симптомами передозировки кобальтом являются:
- тошнота;
- нечеткость зрения;
- проблемы с сердцем;
- повреждение щитовидной железы.
Воздействие кобальта на окружающую среду
Кобальт — это естественный элемент, который можно найти в почве, воде, воздухе, а также в растениях и животных. Попадает в воздух и воду в результате ветровой и водной эрозии кобальтосодержащих грунтов и горных пород. В небольших количествах он также выделяется в результате деятельности человека — например, путем сжигания угля, добычи полезных ископаемых, переработки кобальтсодержащих руд и их использования на химических предприятиях.
Радиоактивные изотопы кобальта в природе не встречаются. Однако они выбрасываются при эксплуатации атомных электростанций и при ядерных авариях. К счастью, поскольку они имеют относительно короткий период полураспада, они не представляют особой опасности. Кобальт нельзя разрушить, он только вступает в реакцию с другими частицами и поглощается частицами почвы и отложений.
Кобальт и вода
Средняя концентрация кобальта в морской воде составляет 20-80 частей на миллион и относительно сильно варьируется. В речной воде обычно около 200 ppt. В тканях устриц концентрация может доходить до 400 частей на миллиард (в пересчете на сухой вес). В растворенном состоянии кобальт в основном присутствует в виде Co 2+ , но также может быть обнаружен неионный CoCO 3.
Как и в каких соединениях кобальт реагирует с водой?
Кобальт не реагирует с водой при нормальных условиях. Однако красный металлический кобальт может реагировать с горячим паром, образуя оксид кобальта (II)
Растворимость кобальта и / или его соединений в воде
Как кобальт может попасть в воду?
Кобальт встречается в некоторых минералах, таких как кобальтит, линнаит или скуттерудит. В почве он чаще всего встречается в кристаллических решетках железо-магниевых минералов. Выветривание может высвободить его в виде ионов Co 2+ , которые, в свою очередь, могут прочно интегрироваться в металлоорганические комплексы.
Кобальт также попадает в окружающую среду в результате коммерческого использования.
Какие экологические проблемы может вызвать загрязнение воды кобальтом?
Кобальт — необходимый элемент для многих организмов. Пока неясно, нужен ли он для зеленых растений. Однако это, безусловно, важный элемент для азотфиксирующей системы бобовых. Нормальные воздушно-сухие почвы содержат около 1-40 частей на миллион кобальта, а растения в среднем около 0,02-0,5 частей на миллион (в пересчете на сухое вещество).
Высокие концентрации кобальта могут вытеснять железо и медь и, таким образом, приводить к дефициту этих веществ. Допустимая концентрация элемента в почве — до 50 ppm. Большая часть кобальта, потребляемого животными, поступает не из витамина B 12, а представляет собой неорганический кобальт, связанный с компонентами пищи. Некоторые соединения кобальта, такие как оксид или сульфид кобальта, показали канцерогенное действие в экспериментах на животных. То же самое было зафиксировано и с металлической кобальтовой пылью.
В морских экосистемах кобальт также необходим цианобактериям и другим организмам для фиксации азота. Верхний предел допуска для простейших и рыб составляет около 10–100 частей на миллиард элемента. Часто встречается в воде в виде хлорида, нитрата и сульфата. Все эти соединения считаются опасными для воды.
Источник: snab365.ru