Сегодня мы поговорим о химическом элементе, в ядре которого 27 протонов, и который существует в двух кристаллических модификациях. Это кобальт. Он имеет только один стабильный изотоп – кобальт-59. Как и железо, этот элемент является переходным металлом.
Он находится в таблице Менделеева между элементами, крайне жаждущими электронов, и теми, которые хотят от них избавиться, чтобы стать стабильными. Поэтому кобальт обладает многими характеристиками остальных переходных металлов: например, он имеет несколько степеней окисления, то есть он очень универсален с точки зрения соединений, которые может образовывать. В чистом виде кобальт имеет внешний вид и поведение «стандартного» металла. И почти неотличим от любого из них. Кобальт никогда не встречается в природе в чистом виде.
Это один из тех элементов, с которыми люди сталкивались на протяжении тысячелетий. Хотя и не понимали при этом с чем именно они имеют дело. Хотя другие переходные металлы так же активны, как кобальт, этот элемент было труднее обнаружить, чем другие, потому что он не очень распространён в природе. И всё же его достаточно, чтобы люди часто с ним контактировали.
Химия. Строение атома: Атомное ядро. Центр онлайн-обучения «Фоксфорд»
Кобальт в таблице Менделеева. Из открытых источников.
Красивый синий цвет
Многие переходные металлы в окисленном состоянии имеют очень красивые цвета, как в случае, например, с ванадием. В случае с кобальтом некоторые из его соединений имеют красивый синий цвет, который Вы наверняка видели много раз. Этот металл до сих пор используется, помимо прочего, для окрашивания стекла .
Но как давно люди используют кобальт для этих целей? Очень давно. Археологи нашли глиняную посуду и стекло, окрашенные соединениями кобальта, изготовленные около 2000 г. до н.э.!
Тонированные таким образом керамика и стекла изготавливались древними египтянами, персами, греками, китайцами. Синий цвет, типичный для некоторых соединений кобальта, является «фирменным знаком» некоторых видов китайской керамики, например. Однако никто из изготовителей всей этой посуды не имел ни малейшего понятия, что на самом деле придаёт предметам их синий цвет.
Китайский чайник XIV века с кобальтовым оттенком. Из открытых источников.
И многие даже не задумывались об этом. Просто при плавлении некоторых пород со стеклом или керамикой они становились синими. Что, в конце концов, еще было нужно? Хотя некоторое особо любопытные люди всё же пытались выяснить причину появления синего цвета. Однако, как мы вскоре увидим, пришли к неверному выводу.
Содержание кобальта в земной коре составляет менее 0,003%. Его довольно трудно получить в чистом виде. И, в довершение всего, он обычно ассоциируется в горных породах с другими металлами, которые были известны до него. Поэтому о кобальте долгое время практически ничего не было известно.
В случае с синей керамикой и стеклом произошла ещё и некоторая путаница. Поскольку кобальт ассоциировался с металлом, известным с античных времён, висмутом. Почти всегда находя висмут, известный металл, в горных породах, имеющих синий цвет, общий вывод был таков: за синий цвет отвечает висмут. И не волнует. Вопрос закрыт.
ЧТО БУДЕТ С ЗОЛОТОМ
Точка.
Чистый висмут. Из открытых источников.
Висмут за всё отвечает!
В XVI веке немецкий учёный Георгий Агрикола пришел к такому же ошибочному выводу: именно висмут в значительных количествах присутствовал в горных породах, придававших цвет керамике и стеклу. И поэтому исследователь решил, что именно этот элемент отвечал за их цвет. По иронии судьбы, именно Агрикола впоследствии описал другой камень, который, по мнению этого выдающегося минералога не имел ничего общего с синевой цвета керамики, который содержал… кобальт!
Немецкие горняки были хорошо знакомы с этой породой (на самом деле их было больше, чем одна, конечно). И они проклинали её. Это был минерал, найденный в шахтах вместе с полезными железными и никелевыми рудами, часто смешанный с ними и похожий на многие другие. Но это была не такая руда, как остальные!
Эта проклятая порода не только не давала при обработке полезных металлов (вместо металла получался никчёмный порошок), но была даже опасна: в измельчённом виде она была токсична. А при соприкосновении с кожей вызывала её разъедание.
Проклятая руда была очень похожа на другие, полезные минералы. Но при этом оказалась бесполезной и ядовитой. Вывод горняков был таков: изначально это была нормальная порода. Но в этот ядовитый ужас его превратили кобольды шахт, волшебные причудливые существа.
Георгий Агрикола (1494-1555).
Духи немецких шахт
Кобольдов было много видов. И они жили, по мнению суеверных немцев, не только в шахтах. Они присутствовали на кораблях, в домах, в лесах и т. д. На этих мифологических существ списывали всё, что только можно себе представить. Прокисло молоко? Виноваты злые кобольды. Нашли в шахте отличную руду? Дружелюбные кобольды помогли. Кошка бросила котят?
Это кобольд виноват! В шахтах эти существа были ответственны практически за всё необъяснимое: странные звуки, необычные минералы, взрывы газа и так далее.
Выходило так, что проклятый минерал был камнем кобольдов. То есть кобальтом. Чего горняки, конечно, не знали, так это того, что это была обычная руда, находившаяся там миллионы лет, а не продукт какого-либо заклинания волшебных существ.
Нужен был другой взгляд на проблему. Более глубокий, чем у Агриколы. И менее суеверный, чем у горняков.
Пришлось ждать до 18 века, чтобы получить ответ на вопрос о природе кобальта и исправить предыдущий ошибочный ответ о цвете синей керамики и стёкол. Итак, давайте отправимся в Швецию 1730 года.
И пойдём мы, конечно, в шахту.
Хайнцельманн, домашний кобольд из замка Худемюлен. Фото НАСА.
Кто открыл кобальт?
Эта шахта принадлежала некоему Георгу Брандту. И она сделала его богатым. Брандт нашёл в ней большое количество меди и железа. В шахте, конечно же, были кобольды, куда без них. Ну и соответственно там была и проклятая порода, которая могла быть ядовитой. И она не производила никакого полезного металла, только какую-то дурацкую пыль. Вряд ли это сильно беспокоило Брандта.
Ему не приходилось иметь дело с этим кобальтом, поскольку он был владельцем шахты, а не шахтёром. Однако существование неприятной и ядовитой породы наверняка было темой для разговоров. Поэтому история о кобольдах довольно быстро широко распространилась.
Спустя годы сын владельца шахты, Георг Брандт-младший, станет первоклассным минералогом и настоящим авторитетом на Стокгольмском монетном дворе. Его познания в металлах и сплавах, а также горных породах, из которых они были получены, были весьма обширны. И, помимо всего прочего, Брандт начал изучать кобальт Агриколы, чтобы определить истинную причину его любопытных свойств. Для этого он провёл с ним множество экспериментов при высоких температурах, пытаясь разделить его разные компоненты.
Сегодня мы знаем, во многом благодаря работе Брандта (хотя немецкие горняки и Агрикола этого не знали), что горные породы, которые они называли кобальтом, а мы теперь называем кобальтитами, обладали своими ядовитыми свойствами потому, что они состояли из комбинации кобальта, мышьяка и серы. Ядовитость этих пород была обусловлена именно находившимся в них мышьяком, а не заклинаниями. Причина, по которой полезные металлы не были получены, заключалась в том, что в результате того же процесса, что и для других горных пород, получался оксид кобальта (II), CoO, который представляет собой невзрачный серый порошок.
По сути, изначально занимаясь кобальтом, Брандт получил то же самое, что и все остальные: оксид кобальта. Однако швед не остановился на достигнутом и попытался изолировать существующие элементы в этой пыли. Нагревая его до чрезвычайно высоких температур в присутствии древесного угля, Брандт получил металл, свойства которого не соответствовали свойствам любого известного металла.
Камень, зачарованный кобольдами, он же кобальтит. Из открытых источников.
Так вот кто красит стёкла!
Внешность у кобальта весьма приземлённая. Но название, конечно, у него интересное. Но неточное. Поскольку за «завораживающие» свойства кобальта отвечал не кобальт, а мышьяк.
В ходе многочисленных экспериментов и опытов, проведённых Брандтом с новым элементом, он установил нечто очень любопытное: достаточно было добавить в стекло крошечное количество определённых соединений кобальта, и оно приобретало красивый голубой цвет! Тот, что мы теперь называем кобальтово-синий. Исследуя соединения, придающие такой цвет стеклу и керамике, швед заметил, что кобальт всегда присутствует (его предки просто не знали, как его обнаружить), а висмут вовсе не нужен для получения такого цвета. Брандт не только разгадал тайну кобальта, но и исправил давнюю ошибку возложения ответственности за синий цвет на висмут.
С тех пор, и особенно в 19 веке новый металл стал добываться и использоваться в промышленности именно для этой цели. Но теперь уже сознательно. Наиболее широко используемым соединением для этого был и остаётся алюминат кобальта (II), CoAl. Кобальтовая промышленность изначально была невелика, так как для обеспечения получения красивого цвета не требовалось большого количества металла. И всё же это уже был промышленно добываемый металл.
В составе стали
Однако основное промышленное использование кобальта впоследствии оказалось совсем другим. В 19 веке люди экспериментировали со многими различными видами сплавов. И в итоге стало очевидно, что добавление небольшого количества определённых металлов придаёт стали различные свойства. Некоторые из которых были очень полезными.
Оказалось, что кобальт придаёт стали коррозионную стойкость и большую устойчивость к высоким температурам. Так мало-помалу потребление кобальта увеличивалось. И не из-за красивого голубого цвета его окисленных соединений, а из-за его более прагматичной, но гораздо более полезной способности улучшать легированную сталь.
Сегодня большая часть добытого кобальта используется именно в сплавах. Металл входит в состав деталей авиационных двигателей, некоторых аккумуляторов, медицинских протезов и т. д. Кобальт по-прежнему используется в небольших количествах для цветных пигментов, как и раньше, а также в качестве катализатора в некоторых химических реакциях. Изотоп кобальт-60, получаемый искуственно, имеет широкое применение в разных отраслях как источник гамма-излучения с высокой энергией. Но это не идёт ни в какое сравнение с использованием кобальта в сплавах. И его мировое производство по мере роста потребления в течение 20-го века сильно выросло.
Почти половина мировой добычи кобальта приходится на шахты, расположенные в Демократической Республике Конго. Что довольно далеко от немецких шахт, в честь злых духов которых металл получил своё название. Количество кобальта, добытого во всём мире в 2022 году оценивается более чем в 200 тысяч тонн. При этом это очень недешёвый металл. В настоящее время его цена достигает 35 000 долларов за тонну.
Современная наука установила, что кобальт – это не продукт заклинаний подземных существ. Но откуда взялся этот волшебный металл?
Источник: dzen.ru
Ядро изотопа золота 20479au претерпевает распад какой заряд ядра будет у получившегося изотопа
Внутреннее ядро Земли оказалось неоднородным
Георгий Голованов 6 июля, 17:12
Георгий Голованов 6 июля, 17:12
В центре Земли находится твердый металлический шар, нечто вроде планеты внутри планеты, существование которого делает возможным жизнь на поверхности в том виде, в каком мы ее знаем. Как внутреннее ядро возникло и развивалось — науке неизвестно, но группе геофизиков удалось с помощью сейсмических волн установить, что оно представляет из себя не гомогенную массу, как считалось ранее, а мозаику из различных материалов.
Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.
«Впервые мы смогли подтвердить, что такой тип негомогенности присущ всему внутреннему ядру», — сказал Пан Гуаньин из Университета Юты.
Наша Земля образовалась из астероидов, которые сталкивались и выбрасывали большое количество энергии. Вся планета в период формирования плавилась, а железо, будучи тяжелее, текло в центр. Вокруг него образовалась каменная мантия, которая со временем остыла. Ядро диаметром около 7000 км состоит в основном из железа с небольшой примесью никеля и других элементов.
Внешнее ядро остается жидким, а внутренняя его часть отвердела. Она, как планета внутри планеты, сама вращается в океане расплавленного железа, пишет Phys.org.
Сейсмические волны, движущиеся от тонкой коры планеты и заставляющие вибрировать ее мантию и металлическое ядро — лучший способ изучения внутренностей Земли, недоступных для других научных инструментов. Ученые использовали в работе данные, сгенерированные глобальной сетью сейсмографов Международной мониторинговой системы (IMS). Проанализировав волны 2455 землетрясений силой 5,7 баллов и выше, геофизики сделали важное открытие.
В какой-то момент истории Земли внутреннее ядро планеты начало отвердевать под действием громадного давления в центре небесного тела. Неизвестно, когда начался этот процесс, но команда исследователей смогла выявить важные сведения из сейсмических данных, которые позволили раскрыть эффект рассеяния, связанный с пронзающими ядро волнами.
Главное их открытие заключается в том, что негомогенность становится сильнее по мере приближения к центру Земли. Возможно, это связано со скоростью роста внутреннего ядра. Сначала оно увеличивалось очень интенсивно, а потом этот процесс замедлился. Однако не все ядро стало твердым, часть жидкого железа оказалась заперта внутри.
Недавно французские исследователи, основываясь на геологических данных программы «Аполлон» и миссии NASA GRAIL, подтвердили , что внутреннее ядро Луны состоит из плотного, вероятно, не расплавленного железа и имеет диаметр около 500 км, что составляет 15% всего диаметра спутника. Это может помочь ученым лучше понять внутреннюю геологию Луны и разгадать тайну потери ею магнитного поля.
Источник: hightech.plus
Ядро изотопа золота 204 79Au претерпевает β- распад. Какой заряд ядра будет у получившегося изотопа?
ответ к заданию по физике
Ответ разместил: Гость
в первой последовательности добавляют 0.3
во второй отнимают 0.3
в третьей умножают на 2.
Ответ разместил: Гость
253милиграма в 33% сливках
Другие вопросы по: Другие предметы
Похожие вопросы
Другие предметы, 17.04.2019 05:10, rusherlok
Другие предметы, 17.04.2019 06:00, slyusarevqaowko3q
Другие предметы, 17.04.2019 06:00, manimazhor
Другие предметы, 17.04.2019 06:00, Ekaterina5002
Знаешь правильный ответ?
Ядро изотопа золота 204 79Au претерпевает β- распад. Какой заряд ядра будет у получившегося изотопа.
Популярные вопросы
- Ответов: 2
- 27.02.2019 22:10
- Ответов: 1
- 28.02.2019 05:30
- Ответов: 3
- 28.02.2019 21:00
- Ответов: 2
- 02.03.2019 06:00
- Ответов: 1
- 02.03.2019 09:30
- Ответов: 3
- 03.03.2019 12:30
- Ответов: 1
- 04.03.2019 01:50
- Ответов: 3
- 06.03.2019 16:50
- Ответов: 3
- 06.03.2019 19:00
- Ответов: 1
- 06.03.2019 23:20
Популярные вопросы
- Написать сочинение на тему что я люблю делать лето.
- .(За первый час было продано 84 % всего мороженого.
- .(Знайдіть середню швидкість, якщо перша половина.
- Основание равнобокой трапеции равны 12 см и 28 см.
- Дана функция f: r к r найдите точки пересечения гр.
- Сократити дроби 108/72 36/243 120/168 720/640 зара.
- Водном и том же состоянии гибридизации находятся в.
- Твiр — роздум на тему як зробити своє життя цiкавi.
- Перевести текст, только не тупо в переводчике а чт.
- Как вы понимаете пословицу » лучше иметь друзей на.
Регистрация
Некий текст регистрация
Есть аккаунт? Авторизация
Авторизация
Некий текст логин
Don’t have account, Регистрация
Восстановление пароля
Некий текст восстановления
Источник: vseznaniya.com