Kobalt


Kobalt w encyklopedii

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania 27 Co Niebezpieczeństwo

Kobalt (Co, łac. cobaltum) – pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych układu okresowego.

Ma 26 izotopów z przedziału mas 50–75. Trwały jest tylko izotop 59, który stanowi 100% naturalnego kobaltu.

Został odkryty w roku 1735 przez Georga Brandta. Nazwa wywodzi się od kobolda, złego ducha, krasnala lub gnoma, rzekomo podrzucającego rudę bezwartościowego wówczas kobaltu w miejsce skradzionej rudy srebra[5].

Czysty kobalt jest lśniącym, srebrzystym metalem o własnościach ferromagnetycznych. Jest stosowany jako dodatek do stopów magnetycznych.

Spis treści

Występowanie | edytuj kod

Występuje w skorupie ziemskiej w ilości 15–30 ppm[6], w postaci różnych minerałów m.in. smaltynu, kobaltynu oraz skutterudytu. Występuje najczęściej w postaci siarczków oraz arsenków w towarzystwie siarczków żelaza, pirytu (FeS2) oraz pirotynu (FeS)[7]. W postaci metalicznej w przyrodzie nie występuje.

Najbogatsze poznane złoża znajdują się w Afryce w Pasie Miedzionośnym znajdującym się na terenie Zambii i Demokratycznej Republiki Konga. Demokratyczna Republika Konga jest państwem posiadającym największe zasoby kobaltu, które szacuje się na 3400 tys. ton, czyli 49% światowych zasobów tego pierwiastka[8]. Pozostała część wydobycia pochodzi z: Kanady, Kuby, Brazylii, Maroka, Botswany, Zimbabwe, Republiki Południowej Afryki, Rosji, Chin, Indonezji, Australii i Vanuatu.

Istnieją również nieeksploatowane dotąd złoża kobaltu znajdujące się na dnie oceanicznym. Do jednych z najbardziej znanych obszarów, które mogą w przyszłości mieć znaczenie komercyjne, należy pole konkrecjonośne Clarion-Clipperton znajdującego się na Pacyfiku[9]. Znajdujące się tylko w tym regionie pokłady kobaltu szacuje się na 78 milionów ton, a te zidentyfikowane na dnie oceanów łącznie na 120 milionów ton. Dla porównania zasoby znajdujące się na lądzie są szacowane przez United States Geological Survey na jedyne 25 milionów ton[8].

Zastosowanie | edytuj kod

Kobalt jest składnikiem niektórych stopów o wysokich parametrach (tzw. nadstopy), ponieważ wyróżnia się wysoką temperaturą topnienia wynoszącą 1495°C oraz dobrą stabilnością wymiarową w wysokich temperaturach[10]. Stopy te znajdują zastosowanie w przemysłach takich jak lotniczy oraz kosmiczny.

W postaci metalicznej lub jako tlenek jest składnikiem elektrod akumulatorów litowo-jonowych, niklowo-kadmowych i niklowo-metalowo-wodorkowych. W akumulatorach litowo-jonowych kobalt występuje zazwyczaj w postaci tlenków, najczęściej LiCoO2 lub LiNiMnCoO2, pełniąc rolę materiału budującego katodę. Jest to aktualnie wiodący obszar zastosowań tego pierwiastka[7].

Kobalt znajduje zastosowanie w przemyśle katalitycznym, ze względu na możliwość tworzenia związków kompleksowych oraz faktu, że występuje na kilku stopniach utlenienia.Kompleksy karbonylkowe i fosfinowe są stosowane jako katalizatory wielu reakcji organicznych.

Niesymetryczne sole kobaltu np. K
3CoO
4 mają silne własności ferromagnetyczne i piezoelektryczne i są wykorzystywane w elektronice.

Przed wiekiem XIX kobalt był używany przeważnie jako barwnik. Od czasów średniowiecza używa się go do produkcji niebieskiego szkła. Barwa niebieska powstaje w wyniku zmieszania smaltynu rozgrzanego gorącym powietrzem, kwarcu oraz węglanu potasu. Tak otrzymuje się barwnik – smaltę[11]. W 1780 roku Sven Rinman odkrył zieleń kobaltową, a w 1802 Louis Jacques Thénard błękit kobaltowy (błękit Thénarda). Błękit Thénarda, glinian kobaltu oraz zieleń kobaltowa (mieszanina tlenku kobaltu (II) oraz tlenku cynku) były używane jako barwniki przy tworzeniu obrazów z powodu trwałości[12]. Roztwory soli kobaltu (II) i (III) mają intensywną krwisto-czerwoną i niebieską barwę i są używane jako pigmenty farb oraz służą do barwienia ceramiki.

Radioizotop Kobalt-60 (60
Co) jest użytecznym źródłem promieniowania gamma. Izotop ten, o czasie połowicznego rozpadu 5,2714 lat, jest względnie łatwo otrzymywany w użytecznych ilościach poprzez bombardowanie neutronami stabilnego izotopu 59
Co[13]. Kobalt-60 używany jest w medycynie przy radioterapii (bomba kobaltowa) oraz sterylizacji sprzętu medycznego i odpadów medycznych, do utrwalania żywności, a także w przemyśle między innymi do prześwietlania spawów i kontroli poziomu napełnienia zbiorników.

Znaczenie biologiczne | edytuj kod

Kobalt jest jednym z mikroelementów, obecnym w centrach reaktywnych kilku enzymów. Zapotrzebowanie dobowe na ten pierwiastek jest jednak bardzo małe – 0,05 ppm. Wchodzi również w skład kobalaminy (witaminy B12). Jest niezbędny roślinom motylkowym żyjącym w symbiozie z bakteriami brodawkowymi, jego niedobór powoduje zahamowanie procesu wiązania azotu. Niedobór u ludzi i zwierząt powoduje zaburzenia procesu krzepnięcia krwi.

Zobacz też | edytuj kod

Uwagi | edytuj kod

  1. Wartość w nawiasie oznacza niepewność związaną z ostatnią cyfrą znaczącą.

Przypisy | edytuj kod

  1. a b c CRC Handbook of Chemistry and Physics, David R.D.R. Lide (red.), wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 4-10, ISBN 978-1-4200-9084-0  (ang.).
  2. a b Kobalt (ang.) w wykazie klasyfikacji i oznakowania Europejskiej Agencji Chemikaliów. [dostęp 2015-04-10].
  3. a b Kobalt (nr 60784) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-05]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
  4. Standard Atomic Weights of 14 Chemical Elements Revised. „Chemistry International”. 40 (4), s. 23–24, 2018-10-29. DOI: 10.1515/ci-2018-0409. ISSN 1365-2192 (ang.). 
  5. kobold, kobalt. W: Władysław Kopaliński: Słownik wyrazów obcych i zwrotów obcojęzycznych. Warszawa: Świat Książki, 2000. ISBN 83-7227-582-3.
  6. StephenS. Roberts StephenS., GusG. Gunn GusG., Cobalt, [w:] GusG. Gunn (red.), Critical Metals Handbook, Oxford: John Wiley & Sons, 2014, s. 122, DOI10.1002/9781118755341.ch6, ISBN 978-1-118-75534-1  (ang.).
  7. a b SamanthaS. DeCarlo SamanthaS., DanielD. Matthews DanielD., More Than a Pretty Color: The Renaissance of the Cobalt Industry, „Journal of International Commerce and Economics”, February, 2019 [dostęp 2020-10-18]  (ang.).
  8. a b Cobalt Statistics and Information, minerals.usgs.gov [dostęp 2020-10-17]  (ang.).
  9. DominikD. Zawadzki DominikD., Stan rozpoznania i możliwości pozyskiwania metali strategicznych z polimetalicznych kopalin oceanicznych, „Przegląd Geologiczny”, 61 (1), 2013, s. 45-53 [dostęp 2020-10-18] .
  10. Valeriya K.V.K. Kovacheva-Ninova Valeriya K.V.K. i inni, Trends in the development of cobalt production, „Electrotechnica and Electronica”, 53 (3-4), 2018, s. 84-94 [dostęp 2020-10-18]  (ang.).
  11. FrederickF. Overman FrederickF., A treatise on metallurgy, D. Appleton, 1852, s. 631–637 [dostęp 2020-10-18]  (ang.).
  12. H.J.H.J. Witteveen H.J.H.J., E.F.E.F. Farnau E.F.E.F., Colors Developed by Cobalt Oxides, „Journal of Industrial & Engineering Chemistry”, 13 (11), 1921, s. 1061–1066, DOI10.1021/ie50143a048  (ang.). Wersja artykułu dostępna bezpłatnie [dostęp 2020-10-18]  (ang.).
  13. G.R.G.R. Malkoske G.R.G.R., J.J. Slack J.J., J.L.J.L. Norton J.L.J.L., Cobalt-60 Producion in CANDU Power Reactors, www.nuclearfaq.ca [dostęp 2020-10-18]  (ang.).

Linki zewnętrzne | edytuj kod

Kontrola autorytatywna (pierwiastek chemiczny):

b

Na podstawie artykułu: "Kobalt" pochodzącego z Wikipedii
OryginałEdytujHistoria i autorzy