Hur bryts kobolt. metall kobolt

Kobolt är en hårdmetall som finns i två modifikationer. Vid temperaturer från rumstemperatur till 427 °C är b-modifieringen stabil. Vid temperaturer från 427 °C till smältpunkten (1494 °C) är β-modifieringen av kobolt stabil (ansiktscentrerat kubiskt gitter). Kobolt är en ferromagnetisk, Curiepunkt 1121 °C.

Det är en glänsande järnliknande metall med en specifik vikt på 8,8. Dess smältpunkt är något högre än nickels. Kobolt är mycket formbar. Den har större hårdhet och styrka än stål. Den är ferromagnetisk och bara över 10 000 går in i en modifiering som inte har förmågan att magnetiseras.

Ett tunt lager av oxider ger den en gulaktig nyans.

Vid normal temperatur och upp till 417 °C är kobolts kristallgitter sexkantigt tätpackat (med perioderna a = 2,5017E, c = 4,614E), över denna temperatur är koboltgittret kubiskt centrerat (a = 3,5370E) ). Atomradie 1,25E, jonradier Co 2+ 0,78E och Co 3+ 0,64E. Densitet 8,9 g/cm3 (vid 20°C); t pl 1493°C, kokpunkt 3100°C. Värmekapacitet 0,44 kJ/(kg K), eller 0,1056 cal/(g °C); värmeledningsförmåga 69,08 W / (m K), eller 165 cal / (cm sek ° C) vid 0-100 ° C. Elektrisk resistivitet 5,68 10 -8 ohm m, eller 5,68 10 -6 ohm cm (vid 0 °C). Kobolt är ferromagnetisk och behåller ferromagnetism från låga temperaturer till Curie-punkten, H = 1121 °C. De mekaniska egenskaperna hos kobolt beror på metoden för mekanisk och termisk bearbetning. Draghållfasthet 500 MN / m 2 (eller 50 kgf / mm 2) för smidd och glödgad kobolt; 242-260 MN/m 2 för gjutning; 700 MN/m 2 för tråd. Brinell hårdhet 2,8 Gn / m 2 (eller 280 kgf / mm 2) för härdad metall, 3,0 Gn / m 2 för elektrolys avsatt; 1,2-1,3 Gn/m 2 för glödgat.

Kobolts kemiska egenskaper

Konfigurationen av koboltatomens yttre elektronskal är 3d 7 4s 2 . I föreningar uppvisar kobolt en variabel valens. I enkla föreningar är Co(II) den mest stabila, i komplexa föreningar Co(III). För Co(I) och Co(IV) har endast ett fåtal komplexa föreningar erhållits. Vid normala temperaturer är kompakt kobolt resistent mot vatten och luft. Finkrossad kobolt, erhållen genom reduktion av dess oxid med väte vid 250 °C (pyrofor kobolt), antänds spontant i luft och förvandlas till CoO. Kompakt kobolt börjar oxidera i luft över 300°C; vid röd värme sönderdelas vattenånga: Co + H 2 O \u003d CoO + H 2. Kobolt kombineras lätt med halogener vid upphettning och bildar COX 2-halider. Vid upphettning interagerar kobolt med S, Se, P, As, Sb, C, Si, B, och sammansättningen av de resulterande föreningarna uppfyller ibland inte ovanstående valenstillstånd (till exempel Co 2 P, Co 2 As, CoSb 2, Co3C, CoSi3). I utspädd saltsyra och svavelsyra löses kobolt långsamt med frigöring av väte och bildning av CoCl 2 klorid respektive CoSO 4 sulfat. Utspädd salpetersyra löser upp kobolt med frigöring av kväveoxider och bildande av nitrat Co(NO 3) 2 . Koncentrerad HNO 3 passiverar kobolt. Dessa Co(II)-salter är mycket lösliga i vatten [vid 25°C löser 100 g vatten 52,4 g CoCl2, 39,3 g CoS04, 136,4 g Co(NO3)2]. Kaustiska alkalier fäller ut blå hydroxid Co (OH) 2 från lösningar av Co 2+-salter, som gradvis blir brun på grund av oxidation av atmosfäriskt syre till Co (OH) 3. Uppvärmning i syre vid 400-500 ° C omvandlar CoO till svartoxidoxid Co 3 O 4, eller CoO · Co 2 O 3 - en förening av spinelltyp. En förening av samma typ CoAl 2 O 4 eller CoO Al 2 O 3 blue (thenar blue, upptäckt 1804 av L. J. Tenard) erhålls genom att kalcinera en blandning av CoO och Al 2 O 3 vid en temperatur av cirka 1000 ° C

Av de enkla Co(III)-föreningarna är endast ett fåtal kända. Under inverkan av fluor på pulver Co eller CoCl2 vid 300-400 ° C, bildas brun fluorid CoF3. Komplexa föreningar av Co (III) är mycket stabila och lätt att erhålla. Till exempel fäller KNO2 ut gult svårlösligt kaliumhexanitrokoboltat (III) K3 från lösningar av Co(II)-salter innehållande CH3COOH. Koboltaminer (det tidigare namnet på kobolter) är väldigt många - komplexa föreningar av Co (III) som innehåller ammoniak eller några organiska aminer.

Vatten och luft vid vanliga temperaturer har ingen effekt på kompakt kobolt, men i finfördelat tillstånd har den pyrofora egenskaper. I utspädda syror, såsom salt eller svavelsyra, löses kobolt mycket svårare, vilket motsvarar dess position i den elektrokemiska serie av spänningar till höger om järn (dess normala potential är -0,28 V). Utspädd salpetersyra löser lätt kobolt, medan den passiveras av inverkan av koncentrerad HNO3. Det bildar föreningar oftast i +2 oxidationstillstånd, mindre ofta i +3 oxidationstillstånd och mycket sällan i +1, +4 och +5 oxidationstillstånd.

Vid upphettning i luft oxiderar Co och vid vit värme förbränns det till Co 3 O 4 . Vid upphettning kombineras kobolt med många andra ämnen, och dess reaktion med S, P, As, Sb, Sn och Zn åtföljs ofta av antändning. När den smälts med kisel bildar Co en mängd olika föreningar. Vid höga temperaturer kombineras den också med bor, men reagerar inte med kväve. Kobolt bildar lätt föreningar med halogener. Med järn och nickel, såväl som med krom och mangan, bildar det fasta lösningar i vilket förhållande som helst. I förhållande till kol beter sig kobolt på samma sätt som järn; när kolhaltiga smältor kyls frigörs dock aldrig karbid Co 3 C (även om det enligt Ruff är troligt att det finns i smältan); om kolhalten överskrider gränserna för existens av fast lösning, fälls överskottet av kol alltid ut som grafit. Under inverkan av CH4 eller CO på finfördelad metallisk kobolt vid låg uppvärmning (under 225°) bildas enligt Bar föreningen Co2C, som sönderdelas vid högre temperaturer. Den katalytiska nedbrytningen av CH 4 och CO under inverkan av kobolt sker endast vid sådana temperaturer när karbiden blir instabil

Co + 2HCl (razb.) + t \u003d CoCl2 + H2

Co + H 2 SO 4 (razb.) + t \u003d CoSO 4 + H 2

3Co + 8HNO 4 (razb.) + t \u003d 3Co (NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

4Co + 4NaOH + 3O2 +t= 4NaCoO2 + 2H2O

2Co + O2 +t=2CoO

Mottagande

Kobolt är en relativt sällsynt metall, och de avlagringar som är rika på den är nu praktiskt taget uttömda. Därför anrikas först kobolthaltiga råvaror (ofta är dessa nickelmalmer som innehåller kobolt som en förorening), och ett koncentrat erhålls från det.

Denna legering lakas sedan med svavelsyra. Ibland, för att extrahera kobolt, utförs svavelsyra "hög" urlakning av den ursprungliga malmen (krossad malm placeras i höga högar på speciella betongplattformar och dessa högar hälls med en laklösning från ovan).

Extraktion används alltmer för att rena kobolt från medföljande föroreningar.

Den svåraste uppgiften vid rening av kobolt från föroreningar är separeringen av kobolt från nickel, som ligger närmast den i kemiska egenskaper.

2CoCl2 + NaClO + 4NaOH + H2O \u003d 2Co (OH) 3 v + 5NaCl

Den svarta fällningen Co(OH)3 kalcineras för att avlägsna vatten, och den resulterande oxiden Co3O4 reduceras med väte eller kol. Metallisk kobolt som innehåller upp till 2-3 % föroreningar (nickel, järn, koppar) kan renas genom elektrolys.

Bildning av koboltföreningar

· Vid upphettning reagerar kobolt med halogener, och kobolt (III) föreningar bildas endast med fluor. 2Co + 3F 2 > CoF 3, men Co + Cl 2 > CoCl 2

· Med svavel bildar kobolt 2 olika modifikationer av CoS. Silvergrå b-form (när pulver smälts) och svart b-form (fäller ut från lösningar).

När CoS upphettas i en atmosfär av vätesulfid erhålls komplex sulfid Co 9 S 8

· Med andra oxiderande element som kol, fosfor, kväve, selen, kisel, bor. Kobolt bildar också komplexa föreningar, som är blandningar där kobolt är närvarande med oxidationstillstånd 1, 2, 3.

Kobolt kan lösa upp väte utan att bilda kemiska föreningar. Två stökiometriska kobolthydrider CoH2 och CoH syntetiserades indirekt.

· Lösningar av koboltsalter CoSO 4 , CoCl 2 , Co (NO 3) 2 ger vattnet en ljusrosa färg. Lösningar av koboltsalter i alkoholer är mörkblå. Många koboltsalter är olösliga.

· Kobolt skapar komplexa föreningar. Oftast baserad på ammoniak.

De mest stabila komplexen är gula luteosalter 3+.

Kobolts historia

Många legender och legender är kopplade till historien om upptäckten av kobolt.På medeltiden var folk säkra på att det inte kunde ha klarat sig utan inblandning av onda andar. När allt kommer omkring, inte konstigt namnet kobolt kommer från tyska Kobolt - en illvillig dvärg, en liten dvärg som byggde alla möjliga intriger, som hindrade gruvarbetarna i Sachsen från att bryta och smälta metall. En del av de malmer som bröts i Sachsen var silverfärgade och ansågs först vara silver. Men metallen som erhölls från dessa malmer gav ifrån sig giftiga ångor, med vilka gruvarbetarna (kalorisatorn) upprepade gånger förgiftades. År 1735 isolerade den svenske kemisten Georg Brandt en silverfärgad-rosa metall från "de onda andarnas malm", som fick namnet kobold Därefter förvandlades namnet till ett välkänt och bekant för oss.

Kobolt är ett grundämne i gruppen IX i IV-perioden i det periodiska systemet av kemiska grundämnen i D.I. Mendeleev, med atomnummer 27 och atommassa 58,9332. Den erkända beteckningen för kobolt är co(från latinets Cobaltum).

Att vara i naturen

Kobolt är inte en mycket vanlig metall, snarare kan den klassas som sällsynt, den finns i jordskorpan i minimala mängder. Det finns inte mer än 30 mineraler som innehåller kobolt. Den största koboltfyndigheten ligger i Demokratiska republiken Kongo, det finns fyndigheter i USA, Frankrike, Kanada och Ryssland.

Fysiska och kemiska egenskaper

Kobolt är en silvervit hårdmetall med en lätt rosa (sällan blå) nyans. Vid interaktion med luft sker oxidation vid höga temperaturer (300˚С och över).

Dagsbehov för kobolt

Dagsbehovet av kobolt är mycket litet, vanligtvis 0,1 - 0,8 mg för en frisk vuxen. Vanligtvis får en person den dagliga normen för kobolt från mat.

Huvudkällor för kobolt:

• och fet fisk
• , gröna bladgrönsaker
• , vissa typer av bröd
• , ostar.

Tecken på koboltbrist

Tecken på brist på kobolt i människokroppen är vanligare sjukdomar i cirkulations- och endokrina system. Orsaken till koboltbrist är vanligtvis kroniska sjukdomar i matsmältningssystemet (gastrit, duodenalsår).

Användningen av kobolt i livet

Kobolt har funnit bred användning i form av legeringar - i den metallurgiska industrin för att öka värmebeständigheten hos stål, vid produktion av magneter, som en sammansättning av färgämnen - vid tillverkning av glas och keramik.

Kobolt är ett av de vitala spårämnena, dess närvaro i människokroppen är obligatorisk. Kobolt är en del av, deltar i syntesen av DNA och aminosyror, i nedbrytningen av proteiner, fetter och kolhydrater. Aktivt påverkar kroppens metaboliska processer, spelar en speciell roll i hematopoiesis - stimulerar tillväxten och utvecklingen av röda blodkroppar. Kobolt stöder bukspottkörtelns normala aktivitet och regleringen av adrenalinaktivitet.

DEFINITION

Kobolt- ett kemiskt grundämne beläget i den fjärde perioden i VIIIB-gruppen i det periodiska systemet D.I. Mendelejev.

Serienumret är 27. Atomens struktur visas i fig. 1. Metall från d-familjen.

Ris. 1. Schema över koboltatomens struktur.

Under normala förhållanden är kobolt ett vitt ämne med en gulaktig nyans, den glittrar. Kan existera i form av flera modifieringar, som var och en är stabil i ett visst temperaturområde. Upp till 430 o C är α-kobolt med ett hexagonalt tätpackat gitter stabilt, över 430 o C - β-kobolt med ett ansiktscentrerat kubiskt gitter.

Den molära massan av kobolt är 58,9332 g/mol. Detta värde anger förhållandet mellan massan av ett ämne (m) och antalet mol av ett givet ämne (n), betecknat med M och kan beräknas med formeln:

Med andra ord är molmassan för ett ämne massan av 1 mol av ett givet ämne, uttryckt i g/mol eller kkmol.

Kobolt kan inte existera i form av en gas, bara i form av en fast substans, därför, för att hitta värdet på dess molära massa, kan du inte använda värdet på molvolymen eller göra beräkningar med Mendeleev-Clapeyron-formeln.

Exempel på problemlösning

EXEMPEL 1

Träning	Kobolt som vägde 2,95 g löstes i saltsyra och ett kobolt(II)salt bildades, vätesulfid fick passera genom den resulterande lösningen. Bestäm massan av den bildade fällningen.
Lösning	Låt oss skriva reaktionsekvationerna som nämns i problemets tillstånd: Co + 2HCl utspädd = CoCl2 + H2 (1); CoCl2 + H2S = CoS↓ + 2HCl (2). Låt oss hitta mängden koboltämne som reagerade (molmassa - 59 g / mol): n(Co) = m(Co)/M(Co); n (Co) = 2,95/59 = 0,044 mol. Enligt ekvation (1) n (Co): n (CoCl 2) \u003d 1: 1, därför n (Co) \u003d n (CoCl 2) \u003d 0,044 mol. Då kommer antalet mol kobolt(II)sulfid (fällning) också att vara lika med 0,044 mol, eftersom n (CoCl 2) : n (CoS) = 1:1. Massan av kobolt (II) sulfid är (molar massa - 91 g / mol): m(CoS)=n(CoS)xM(CoS); m (CoS) = 0,044 × 91 = 4,004 g.
Svar	Massan av kobolt(II)sulfid är 4,004 g

EXEMPEL 2

Träning	Standardelektrodpotentialen för nickel är större än den för kobolt (E 0 Co 2+ / Co 0 \u003d -0,27 V, E 0 Ni 2+ / Ni 0 \u003d -0,25 V). Kommer detta förhållande att förändras om vi mäter potentialen för nickel i en lösning av dess joner med en koncentration av 0,001 mol / dm 3 och potentialen för kobolt - i en lösning med en koncentration av 0,1 mol / dm 3?
Lösning	Låt oss bestämma elektrodpotentialerna för kobolt och nickel under givna förhållanden med hjälp av Nernst-ekvationen: E ’ Ni 2+ / Ni 0 \u003d E 0 Ni 2+ / Ni 0 - 0,059 / n × lg (a Ni 2+ / a Ni 0); E ’ Ni 2+ / Ni 0 \u003d -0,25 + (0,059 / 2) × lg10 -3; E ’ Ni 2+ / Ni 0 \u003d -0,339 V. E ’ Co 2+ / Co 0 \u003d E 0 Co 2+ / Co 0 - 0,059 / n × lg (a Co 2+ / a Co 0); E ’Co 2+ /Co 0 \u003d -0,27 + (0,059 / 2) × lg10 -1; E ’Co 2+ /Co 0 \u003d -0,307 V.
Svar	Under givna förhållanden är potentialen för kobolt större än potentialen för nickel

Kobolt

KOBOLT-a; m.[Tysk] Kobalt]

1. Kemiskt grundämne (Co), en silvervit metall med en rödaktig nyans, hårdare än järn.

2. Färgen är mörkblå, vilket inkluderar denna metall.

◁ Kobolt, th, th. K-te malmer. K-te stål. K färg.

kobolt

(lat. Cobaltum), ett kemiskt element i grupp VIII i det periodiska systemet. Namnet kommer från tyskan Kobold - brownie, gnome. Silvervit metall med en rödaktig nyans; densitet 8,9 g/cm 3, t pl 1494°C; ferromagnetisk (Curiepunkt 1121ºC). Vid normala temperaturer i luft är den kemiskt stabil. Mineraler är sällsynta, bryts från nickelmalmer. I grund och botten används kobolt för att erhålla koboltlegeringar (magnetiska, värmebeständiga, superhårda, korrosionsbeständiga, etc.). Den radioaktiva isotopen 60Co används som källa för γ-strålning inom medicin och teknik. Kobolt är viktigt för växters och djurs liv, det är en del av vitamin B 12.

KOBOLT

KOBALT (lat. Cobaltum), Co, kemiskt grundämne med atomnummer 27, atommassa 58,9332. Den kemiska symbolen för grundämnet Co uttalas på samma sätt som namnet på själva grundämnet. Naturlig kobolt består av två stabila nuklider (centimeter. NUKLID): 59Co (99,83 viktprocent) och 57Co (0,17%). I det periodiska systemet av grundämnen i D. I. Mendeleev ingår kobolt i grupp VIIIB och tillsammans med järn (centimeter. JÄRN) och nickel (centimeter. NICKEL) bildar i den 4:e perioden i denna grupp en triad av övergångsmetaller med liknande egenskaper. Konfigurationen av de två yttre elektronskikten i koboltatomen 3 s 2 sid 6 d 7 4s 2 . Det bildar föreningar oftast i oxidationstillståndet +2 (valens II), mindre ofta i oxidationstillståndet +3 (valens III) och mycket sällan i oxidationstillstånden +1, +4 och +5 (valenser, respektive I, IV och V).
Radien för den neutrala koboltatomen är 0,125 nm, jonernas radie (koordinationsnummer 6) Co 2+ - 0,082 nm, Co 3+ - 0,069 nm och Co 4+ - 0,064 nm. De successiva joniseringsenergierna för koboltatomen är 7,865, 17,06, 33,50, 53,2 och 82,2 eV. På Pauling-skalan är elektronegativiteten för kobolt 1,88. Kobolt är en glänsande, silvervit tungmetall med en rosa färgton.
Upptäcktshistoria
Sedan antiken har koboltoxider använts för att färga glas och emaljer djupblått. Fram till 1600-talet hölls hemligheten med att få fram färg från malmer. Dessa malmer i Sachsen kallades "kobold" (tyska: Kobold - brownie, en ond tomte som hindrade gruvarbetare från att utvinna malm och smälta metall från den). Äran att upptäcka kobolt tillhör den svenske kemisten G. Brandt (centimeter. BRANDT Georg). År 1735 isolerade han en ny silvervit metall med en svagt rosa nyans från de lömska "orena" malmerna, som han föreslog att kalla "kobold". Senare förvandlades detta namn till "kobolt".
Att vara i naturen
I jordskorpan är halten kobolt 410 -3 viktprocent. Kobolt är en del av mer än 30 mineraler. Dessa inkluderar carolite CuCo 2 S 4 , linneite Co 3 S 4 , kobolt (centimeter. COBALTIN) CoAsS, sfärokobaltit CoCO 3 , smaltite CoAs 2 och andra. Som regel åtföljs kobolt i naturen av sina grannar under den fjärde perioden - nickel, järn, koppar. (centimeter. KOPPAR) och mangan (centimeter. MANGAN (kemiskt grundämne)). I havsvatten ca (1-7) 10 -10% kobolt.
Mottagande
Kobolt är en relativt sällsynt metall, och de avlagringar som är rika på den är nu praktiskt taget uttömda. Därför anrikas först kobolthaltiga råvaror (ofta är dessa nickelmalmer som innehåller kobolt som en förorening), och ett koncentrat erhålls från det. Vidare, för att extrahera kobolt, behandlas koncentratet antingen med lösningar av svavelsyra eller ammoniak, eller bearbetas med pyrometallurgiska metoder till en sulfid eller metallegering. Denna legering lakas sedan med svavelsyra. Ibland, för att extrahera kobolt, utförs svavelsyra "hög" urlakning av den ursprungliga malmen (krossad malm placeras i höga högar på speciella betongplattformar och dessa högar hälls med en laklösning från ovan).
Extraktion används alltmer för att rena kobolt från medföljande föroreningar. Den svåraste uppgiften vid rening av kobolt från föroreningar är separeringen av kobolt från nickel, som ligger närmast den i kemiska egenskaper. En lösning som innehåller katjoner av dessa två metaller behandlas ofta med starka oxidationsmedel - klor eller natriumhypoklorit NaOCl; kobolt passerar alltså in i fällningen. Den slutliga reningen (raffineringen) av kobolt utförs genom elektrolys av dess vattenhaltiga sulfatlösning, till vilken borsyra H 3 BO 3 vanligtvis tillsätts.
Fysiska och kemiska egenskaper
Kobolt är en hårdmetall som finns i två modifikationer. Vid temperaturer från rumstemperatur till 427°C är alfamodifieringen stabil (hexagonalt kristallgitter med parametrarna a=0,2505 nm och c=0,4089 nm). Densitet 8,90 kg/dm 3 . Vid temperaturer från 427°C till smältpunkten (1494°C) är betamodifieringen av kobolt stabil (ansiktscentrerat kubiskt gitter). Koboltens kokpunkt är cirka 2960°C. Kobolt är en ferromagnet, (se Ferromagnetism (centimeter. FERROMAGNETISM)), Curie-punkt (centimeter. KURIEPUNKT) 1121°C. Standardelektrodpotential Co 0 /Co 2+ -0,29 V.
I luft är kompakt kobolt stabil, när den värms upp över 300°C täcks den av en oxidfilm (mycket dispergerad kobolt är pyrofor (centimeter. PYROFORA METALLER)). Kobolt interagerar inte med vattenånga i luften, vatten, lösningar av alkalier och karboxylsyror. Koncentrerad salpetersyra passiverar ytan av kobolt, precis som den passiverar ytan av järn.
Flera oxider av kobolt är kända. Kobolt(II)oxid CoO har grundläggande egenskaper. Det finns i två polymorfer: en alfaform (kubiskt gitter), stabil vid temperaturer från rumstemperatur till 985°C, och en högtemperaturbetaform (även kubiskt gitter). CoO kan erhållas antingen genom att värma kobolthydroxorkarbonat Co(OH)2CoCO3 i en inert atmosfär, eller genom noggrann reduktion av Co3O4.
Om koboltnitrat Co (NO 3) 2, dess hydroxid Co (OH) 2 eller hydroxokarbonat kalcineras i luft vid en temperatur av cirka 700 ° C, bildas koboltoxid Co 3 O 4 (CoO Co 2 O 3). Denna oxid är kemiskt lik Fe 3 O 4 . Båda dessa oxider reduceras relativt lätt av väte till fria metaller:
Co 3 O 4 + 4H 2 \u003d 3Co + 4H 2 O.
Vid kalcinering av Co (NO 3) 2, Co (OH) 2, etc. vid 300 ° C, uppstår en annan koboltoxid - Co 2 O 3. När en alkalilösning tillsätts till en kobolt(II)saltlösning fälls en fällning av Co(OH)2 ut, som lätt oxideras. Så när den värms upp i luft till en temperatur något över 100°C, förvandlas Co(OH)2 till CoOOH. Om vattenlösningar av tvåvärda koboltsalter behandlas med alkali i närvaro av starka oxidationsmedel, bildas Co(OH)3.
Vid upphettning reagerar kobolt med fluor och bildar CoF3-trifluorid. Om COO eller CoCO3 påverkas av gasformig HF, bildas ytterligare en koboltfluorid CoF2. Vid upphettning reagerar kobolt med klor och brom och bildar CoCl 2-diklorid respektive CoBr 2-dibromid. Genom att reagera metallisk kobolt med gasformigt Hl vid temperaturer av 400-500°C kan koboltdijodid CoI2 erhållas. Genom att smälta samman pulver av kobolt och svavel kan silvergrå koboltsulfid CoS (betamodifiering) framställas. Om emellertid en ström av vätesulfid H 2 S leds genom en lösning av ett kobolt (II) salt, fälls en svart fällning av koboltsulfid CoS (alfamodifiering) ut:
CoSO 4 + H 2 S \u003d CoS + H 2 SO 4
När CoS värms upp i en H 2 S-atmosfär bildas Co 9 S 8 med ett kubiskt kristallgitter. Andra koboltsulfider är också kända, inklusive Co2S3, Co3S4 och CoS2. Med grafit bildar kobolt karbiderna Co 3 C och Co 2 C, med fosfor - fosfider av kompositionerna CoP, Co 2 P, CoP 3. Kobolt reagerar också med andra icke-metaller, inklusive kväve (nitriderna Co 3 N och Co 2 N förekommer), selen (koboltselenider CoSe och CoSe 2 erhålls), kisel (silicider Co 2 Si, CoSi CoSi 2 är kända) och bor (bland de kända koboltboriderna är Co3B, Co2B, CoB).
Metallisk kobolt kan absorbera betydande mängder väte utan att bilda föreningar med konstant sammansättning. Två stökiometriska kobolthydrider CoH2 och CoH syntetiserades indirekt. Vattenlösliga koboltsalter är kända - CoSO 4 sulfat, CoCl 2 klorid, Co(NO 3) 2 nitrat och andra. Intressant nog har utspädda vattenlösningar av dessa salter en ljusrosa färg. Om de listade salterna (i form av motsvarande kristallina hydrater) löses i alkohol eller aceton, visas mörkblå lösningar. När vatten läggs till dessa lösningar förvandlas deras färg omedelbart till en ljusrosa.
Olösliga koboltföreningar inkluderar fosfat Co 3 (PO 4) 2, silikat Co 2 SiO 4. Kobolt, liksom nickel, kännetecknas av bildandet av komplexa föreningar. Alltså som ligander (centimeter. ligander) vid bildning av komplex med kobolt verkar ammoniakmolekylerna NH 3 ofta. Under inverkan av ammoniak på lösningar av kobolt(II)-salter uppstår aminkomplex av kobolt av röd eller rosa färg, innehållande katjoner med sammansättning 2+. Dessa komplex är ganska instabila och bryts lätt ned även av vatten.
Amminkomplex av trevärd kobolt, som kan erhållas genom inverkan av ammoniak på lösningar av koboltsalter i närvaro av oxidationsmedel, är mycket mer stabila. Således är hexamminkomplex med en 3+ katjon kända (dessa gula eller bruna komplex kallas luteosalter), akvapentaminkomplex av röd eller rosa färg med en 3+ katjon (de så kallade roseosalterna). I vissa fall kan liganderna runt koboltatomen ha olika rumsliga arrangemang, och då finns det cis- och trans-isomerer av motsvarande komplex.
Anjoner CN - , NO 2 - kan också fungera som ligander i koboltkomplex. Genom att reagera en blandning av väte och CO med kobolthydroxokarbonat vid förhöjt tryck, samt genom att reagera CO och pulver av metallisk kobolt under tryck, erhålls tvåkärnig dikoboltoktakarbonyl med sammansättningen Co 2 (CO) 8. När den försiktigt värms upp bildas karbonyl Co 4 (CO) 12. Carbonyl Co 2 (CO) 8 används för att erhålla högdispergerad kobolt, som används för att applicera koboltbeläggningar på olika material.
Ansökan
Huvuddelen av den erhållna kobolten används för framställning av olika legeringar. Således gör tillsatsen av kobolt det möjligt att öka värmebeständigheten hos stål, förbättrar dess mekaniska och andra egenskaper. Kobolt är en komponent i vissa hårda legeringar, från vilka höghastighetsverktyg (borrar, borrar) tillverkas. Särskilt viktiga är magnetiska koboltlegeringar (inklusive de så kallade magnetiskt mjuka och magnetiskt hårda). Koboltbaserade magnetiska legeringar används vid tillverkning av elmotorkärnor, de används i transformatorer och andra elektriska apparater. För tillverkning av magnetiska registreringshuvuden används mjuka magnetiska koboltlegeringar. Kobolthårda magnetiska legeringar såsom SmCo 5 , PrCo 5 , som kännetecknas av hög magnetisk energi, används i modern instrumentering.
För tillverkning av permanentmagneter används legeringar innehållande 52% kobolt och 5-14% vanadin eller krom (de så kallade wicalloyerna). (centimeter. VIKALLOY)). Kobolt och några av dess föreningar fungerar som katalysatorer (centimeter. KATALYSATER). Koboltföreningar som introduceras i glasen under deras smältning ger en vacker blå (kobolt) färg till glasprodukter. Koboltföreningar används som pigment i många färgämnen.
Biologisk roll
Kobolt är ett av spårämnena (centimeter. MIKROELEMENT), det vill säga det är ständigt närvarande i vävnaderna hos växter och djur. Vissa landväxter och alger kan samla på sig kobolt. Kobolt kommer in i molekylen av vitamin B 12 (kobalamin) och är involverad i de viktigaste processerna i djurkroppen - hematopoiesis, nervsystemets och leverns funktioner och enzymatiska reaktioner. Kobolt är involverat i enzymatiska processer för kvävefixering i atmosfären av knölbakterier. En genomsnittlig persons kropp (kroppsvikt 70 kg) innehåller cirka 14 mg kobolt. Dagsbehovet är 0,007-0,015 mg, dagligt intag med mat är 0,005-1,8 mg. Hos idisslare är detta behov mycket högre, till exempel hos mjölkkor - upp till 20 mg. Koboltföreningar ingår nödvändigtvis i mikrogödselmedel. Ett överskott av kobolt är dock skadligt för människor. MPC-damm av kobolt i luften är 0,5 mg/m 3 , i dricksvatten är det tillåtna innehållet av koboltsalter 0,01 mg/l. Den toxiska dosen är 500 mg. Särskilt giftiga är ångorna av koboltoktakarbonyl Co 2 (CO) 8 .
Radionuklid kobolt-60
Av stor praktisk betydelse är den artificiellt framställda koboltradionukliden 60 Co (halveringstid T 1/2 5,27 år). Gammastrålningen som sänds ut av denna radionuklid har en tillräckligt kraftig penetreringsförmåga, och "koboltpistoler" - apparater utrustade med 60 Co, används i stor utsträckning vid detektering av brister, till exempel gasledningssvetsar, inom medicin för behandling av onkologiska sjukdomar och för andra ändamål. 60 Co används också som radionuklidmärkning.

encyklopedisk ordbok. 2009 .

Synonymer:

Vetenskaplig och teknisk encyklopedisk ordbok

- (Cobaltum), Co, kemiskt element i grupp VIII i det periodiska systemet, atomnummer 27, atommassa 58,9332; metall, smältpunkt 1494 shC; ferromagnet, Curie point 1121shC. Kobolt är en komponent av magnetiska, höghållfasta, hårda och andra legeringar; ... ... Modern Encyclopedia

- (lat. Cobaltum) Co, ett kemiskt element i grupp VIII i det periodiska systemet, atomnummer 27, atommassa 58,9332. Namnet kommer från tyska Kobold brownie, gnome. Silvervit metall med en rödaktig nyans; densitet 8,9 g/cm³, smp 1494 .C; ... ... Stor encyklopedisk ordbok

Make. en gråaktig metall, i olika fossiler, som till utseendet kallas: koboltvit, röd, etc. Kobolt innehållande kobolt, besläktad med den. Koboltblommor, arsenikkoboltröd. Dahls förklarande ordbok. IN OCH. Långt... ... Dahls förklarande ordbok

Kobolt- (Cobaltum), Co, kemiskt element i grupp VIII i det periodiska systemet, atomnummer 27, atommassa 58,9332; metall, smp 1494°C; ferromagnet, Curiepunkt 1121°C. Kobolt är en komponent av magnetiska, höghållfasta, hårda och andra legeringar; ... ... Illustrerad encyklopedisk ordbok

Kobolt- (Co) hård silverfärgad metall. Det används: för tillverkning av speciallegeringar, delar av turbojetflygplansmotorer, skärverktyg, magnetiska material; vid svetsning; inom keramik- och glasindustrin; på landsbygden ... ... Ryska uppslagsverket om arbetarskydd

KOBOLT- KOBALT, Kobaltum (kemiskt tecken Co), en glänsande vit metall med en rödaktig nyans, tillhörande VIII-gruppen och 4:e raden i Mendeleevs periodiska system. I sina typiska föreningar är K. bivalent och trivalent och bildar två serier av salter: oxider ... ... Big Medical Encyclopedia

KOBOLT- kemi. element, symbol Co (lat. Cobaltum), kl. n. 27, kl. m. 58,93; tung silvervit metall med en rödaktig nyans, densitet 8900 kg/m3, smältpunkt = 1493 °C. K. syftar på ferromagneter. Koboltmineraler är sällsynta och bildar inte industriella ... ... Great Polytechnic Encyclopedia

Co (av tyska Kobold brownie, gnome * a. kobolt; n. Kobolt; f. kobolt; i. kobalto), chem. element av grupp VIII periodisk. Mendeleev system, kl. n. 27, kl. m. 58,9332. Natural K. består av 2 stabila isotoper 59Co (99,83%) och 57Co (0,17%) ... Geologisk uppslagsverk

Tungmetallen, som är kobolt, upptäcktes av den svenske kemisten G. Brandt 1735. Vid den tiden stod metallurger inför uppgiften att djupare rening av utvunna malmer för att förbättra kvaliteten på stål som smältes. Det silvriga ämnet med en rosa nyans kallades ursprungligen kobold. Årtionden senare tilldelades denna metall namnet kobolt.

Kobolt: fysikaliska och kemiska egenskaper

Den kemiska sammansättningen av metallisk kobolt producerad i göt är standardiserad av GOST 123-78:

Detta element är stabilt i enkla anslutningar, relativt motståndskraftigt mot luft och vatten (under normala förhållanden). Samtidigt börjar det oxidera i luft vid t = 300 ° C. Efter uppvärmning kombineras kobolt med halogener för att få halogenider. När det gäller växelverkan mellan metallen och saltsyra och svavelsyra, under sådan exponering, löses kobolt långsamt, frigör väte och omvandlas till koboltklorid (CoCl 2) och koboltsulfat (CoSO 4). Om detta ämne är nedsänkt i salpetersyra, kommer det att vara möjligt att få nitrat - Co (NO 3) 2.

Följande tabell hjälper dig att jämföra de fysikaliska egenskaperna hos Co med metaller som järn (Fe) och nickel (Ni):

Kobolts magnetiska egenskaper

Denna metall kännetecknas av förmågan att behålla magnetisering. Som ett resultat blir kobolt en oumbärlig "deltagare" i magnetiska legeringar som har relativt hög motståndskraft mot avmagnetisering. Dessutom är det Co som gör magneterna motståndskraftiga mot temperaturförändringar och vibrationer, samtidigt som produkten är tillgänglig för bearbetning.

Den huvudsakliga tillämpningen av koboltbaserade magnetiska legeringar noteras vid tillverkning av en mängd olika elektriska produkter: transformatorer, elmotorkärnor, etc. Ett utmärkt exempel på de utmärkta magnetiska egenskaperna hos Co kan betraktas som japanskt stål: 60% koboltinnehåll ger ett motstånd mot avmagnetisering lika med endast 2-3% vid de starkaste vibrationerna.

Kobolt: applicering

Kobolt är en legeringsmetall, så den finner sin huvudsakliga tillämpning i skapandet av olika legeringar. I synnerhet förbättrar det stålets värmebeständiga egenskaper, deras slitstyrka och hårdhet, ökar metallens seghet och minskar legeringens känslighet för vibrationer, stötar och stötar. Samtidigt är kobolt 2-oxid en utmärkt katalysator för kemiska reaktioner.


På grund av dess unika kemiska och fysikaliska egenskaper efterfrågas kobolt både inom flyg- och rymdindustrin, där den gradvis ersätter nickel (vid t> 1038 ° C förlorar nickellegeringen sin styrka, vilket inte kan sägas om metaller med koboltföroreningar ).

Ett separat område där kobolt förekommer är användningen inom medicin. Detta element är betrodd att arbeta med syntesen av muskelproteiner, aktiveringen av enzymer, ökningen av den glykolytiska aktiviteten i blodet och stimuleringen av hematopoiesis. Läkemedel som koamid, koboltamin, kobolt eller ferkoven innehåller kobolt i sin bas och hjälper till att stimulera erytropoes vid anemi.