Prípravky obsahujúce kobalt

Indikácie na predpisovanie makroprvku majú preventívny a obnovujúci charakter. Lekári v praxi predpisujú lieky na ochorenia kĺbov, bolestivú menštruáciu, menopauzu, stratu pamäti, žalúdočné vredy, kŕčové žily, kŕče.

Spravidla sa kobaltové prípravky predpisujú pri anémii a poruchách hematopoetických funkcií. Tieto dávkové formy zahŕňajú:

  • koamid;
  • Ferkoven.

Kobalt je tiež súčasťou multivitamínových komplexov:

  • Complivit. Obsahuje 100 mcg kobaltu vo forme síranu.
  • Oligovit. Obsahuje 50 mcg prvku vo forme síranu kobaltnatého.

Užívanie liekov obsahujúcich kobalt, ako aj vitamínové a minerálne komplexy by sa malo vykonávať iba na odporúčanie ošetrujúceho lekára.

Kobalt koamid (Coamidum)– komplexný prípravok amidu kobaltu a kyseliny nikotínovej. Dostupné vo forme prášku fialovej farby, bez zápachu a horkej chuti.

Droga sa rozpúšťa vo vode v pomere 1:10. Zle rozpustný v organických rozpúšťadlách. Vodné roztoky sa sterilizujú konvenčnými metódami.

Liečivo je predpísané na stimuláciu hematopoézy, absorpcie železa a jeho transformačných procesov (tvorba proteínových komplexov, syntéza hemoglobínu atď.).

Indikácie: hypochrómna anémia, Addison-Biermerova anémia (malígna perniciózna anémia), anémia so sprue. Pri anémii z nedostatku železa sa súčasne predpisujú doplnky železa. Liečivo sa podáva subkutánne vo forme 1% vodného roztoku, 1 ml denne.

Dĺžka liečby závisí od priebehu ochorenia a výsledkov. Priemerná dĺžka trvania liečba - 3-4 týždne.

Fercovenum. Uvoľňovacia forma: ampulky s objemom 5 ml. Priehľadná kvapalina červenohnedej farby, sladkastej chuti; pH 11,0-12,0.

Aktívne zložky: sacharát železa, glukonát kobaltu.

Farmakologický účinok – stimulant hematopoézy.

Zloženie: glukonát kobaltnatý a roztok uhľohydrátov. Obsah železa v 1 ml je asi 0,02 g, kobalt - 0,00009 g.

Indikácie na použitie:

  • hypochrómna anémia (znížený obsah hemoglobínu v krvi);
  • zlá znášanlivosť a nedostatočná absorpcia doplnkov železa;
  • odstránenie nedostatku železa.

Spôsob aplikácie. Intravenózne raz denne. Používajte denne počas 10-15 dní: prvé dve injekcie sú 2 ml, potom 5 ml. Vstupujte pomaly (viac ako 8-10 minút). Zabráňte kontaktu roztoku s pokožkou.

Používajte iba v nemocnici (nemocnici).

V prípade nedostatku železa sa dávka lieku vypočíta pomocou vzorca. Nedostatok železa v mg sa rovná: hmotnosti pacienta v kg × 2,5 ×.

Na udržanie účinku dosiahnutého podávaním Ferkovenu sa perorálne užívajú doplnky železa.

Vedľajšie účinky. Pri prvých injekciách Ferkovenu do žily a pri predávkovaní liekom sú možné nasledovné:

  • hyperémia (začervenanie) tváre, krku;
  • pocit zovretia v hrudníku;
  • Bolesti dolnej časti chrbta.

Vedľajšie účinky sa eliminujú pomocou anestetika (injikovaného pod kožu) 0,5 ml 0,1% roztoku atropínu.

Kontraindikácie:

  • hemochromatóza (zhoršený metabolizmus pigmentov obsahujúcich železo);
  • ochorenia pečene;
  • koronárna insuficiencia (nesúlad medzi potrebou kyslíka srdcom a jeho dodaním);
  • štádiá hypertenzie II-III (pretrvávajúce zvýšenie krvného tlaku).

Complivit. Vitamínovo-minerálny komplex, dopĺňa nedostatok vitamínov a minerálov.

Uvoľňovacia forma: 365 tabliet na podporu vitamínov a minerálov počas celého roka.

Zloženie obsahuje 11 vitamínov a 8 minerálov. Z nich:

  • kyselina askorbová, kyselina listová riboflavín;
  • tokoferolacetát (alfa forma), pantotenát vápenatý;
  • kyselina tioktová, rutozid, kyselina nikotínová;
  • meď, nikotínamid, kyanokobalamín, pyridoxín;
  • zinok, tiamín, kobalt, železo, vápnik, mangán, horčík.

Ďalšie komponenty:

  • uhličitan horečnatý, škrob, metylcelulóza;
  • mastenec, pigment oxid titaničitý, múka;
  • vosk, stearát vápenatý, povidón, sacharóza, želatína.

Forma uvoľnenia: bikonvexné tablety biely so špecifickým zápachom.

Indikácie na použitie:

  • prevencia a doplnenie nedostatku vitamínov a minerálov;
  • zvýšený fyzický a duševný stres;
  • obdobie zotavenia po dlhodobých a/alebo závažných ochoreniach vrátane infekčných;
  • komplexná liečba pri predpisovaní antibiotickej terapie.

Oligovit. Indikácie na použitie:

  • prevencia a liečba hypo- a avitaminózy a nedostatku minerálov v dôsledku nedostatočnej a nevyváženej výživy;
  • obdobie rekonvalescencie po chorobe, zvýšenej fyzickej a psychickej záťaži, pri intenzívnom športe.

Kontraindikácie:

  • precitlivenosť na zložky lieku;
  • tehotenstvo a dojčenie;
  • hypervitaminóza A, E, D;
  • tyreotoxikóza, dekompenzované srdcové zlyhanie;
  • peptický vred žalúdka a dvanástnika v akútnom štádiu;
  • zvýšená hladina vápnika (hyperkalcémia).

Kobalt je tvrdý kov, ktorý existuje v dvoch modifikáciách. B-modifikácia je stabilná pri teplotách od izbovej teploty do 427 °C. Pri teplotách od 427 °C do bodu topenia (1494 °C) je b-modifikácia kobaltu (kubická mriežka centrovaná tvárou) stabilná. Kobalt je feromagnet, Curieov bod 1121 °C.

Ide o lesklý kov podobný železu so špecifickou hmotnosťou 8,8. Jeho teplota topenia je o niečo vyššia ako teplota niklu. Kobalt je veľmi viskózny. Má väčšiu tvrdosť a pevnosť ako oceľ. Je feromagnetická a až nad 10 000 sa mení na modifikáciu, ktorá nemá schopnosť magnetizácie.

Tenká vrstva oxidov mu dodáva žltkastý odtieň.

Pri bežných teplotách a do 417 °C je kryštálová mriežka kobaltu šesťuholníková tesne uzavretá (s periódami a = 2,5017E, c = 4,614E), nad touto teplotou je mriežka kobaltu kubická plošne centrovaná (a = 3,5370E) . Atómový polomer 1,25E, iónové polomery Co2+ 0,78E a Co3+ 0,64E. Hustota 8,9 g/cm3 (pri 20 °C); teplota topenia 1493°C, teplota varu 3100°C. Tepelná kapacita 0,44 kJ/(kg K), alebo 0,1056 cal/(g °C); tepelná vodivosť 69,08 W/(mK), alebo 165 cal/(cm sec °C) pri 0-100 °C. Špecifický elektrický odpor je 5,68·10 -8 ohm·m alebo 5,68·10 -6 ohm·cm (pri 0 °C). Kobalt je feromagnetický a zachováva si feromagnetizmus nízke teploty do Curieho bodu, I = 1121 °C. Mechanické vlastnosti kobaltu závisia od spôsobu mechanického a tepelného spracovania. Pevnosť v ťahu 500 MN/m2 (alebo 50 kgf/mm2) pre kovaný a žíhaný kobalt; 242-260 Mn/m2 pre odliatok; 700 Mn/m2 pre drôt. Tvrdosť podľa Brinella 2,8 Gn/m2 (alebo 280 kgf/mm2) pre kov opracovaný za studena, 3,0 Gn/m2 pre elektrolyticky nanesený kov; 1,2-1,3 Gn/m2 pre žíhané.

Chemické vlastnosti kobaltu

Konfigurácia vonkajších elektrónových obalov atómu kobaltu je 3d 7 4 s 2. V zlúčeninách má kobalt premenlivú mocnosť. V jednoduchých zlúčeninách je Co(P) najstabilnejší, v komplexných zlúčeninách - Co(III). Pre Co(I) a Co(IV) sa získalo len niekoľko komplexných zlúčenín. Pri bežných teplotách je kompaktný kobalt odolný voči vode a vzduchu. Jemne rozdrvený kobalt, získaný redukciou svojho oxidu vodíkom pri 250 °C (pyroforický kobalt), sa na vzduchu samovoľne vznieti a zmení sa na CoO. Kompaktný kobalt začína oxidovať na vzduchu nad 300 °C; pri červenom žiare rozkladá vodnú paru: Co + H 2 O = CoO + H 2. Kobalt sa pri zahrievaní ľahko spája s halogénmi a vytvára halogenidy CoX 2. Pri zahrievaní kobalt interaguje s S, Se, P, As, Sb, C, Si, B a zloženie výsledných zlúčenín niekedy nespĺňa vyššie uvedené valenčné stavy (napríklad Co2P, Co2As, CoSb2, Co3C, CoSi3). V zriedenej kyseline chlorovodíkovej a sírovej sa kobalt pomaly rozpúšťa s uvoľňovaním vodíka a vytváraním chloridu CoCl2 a síranu CoS04. Zriedená kyselina dusičná rozpúšťa kobalt, pričom uvoľňuje oxidy dusíka a vytvára dusičnany Co(NO 3) 2. Koncentrovaná HNO 3 pasivuje kobalt. Uvedené Co(II) soli sú vysoko rozpustné vo vode [pri 25°C rozpustí 100 g vody 52,4 g CoCl 2, 39,3 g CoSO 4, 136,4 g Co(NO 3) 2]. Žieravými zásadami sa z roztokov solí Co2+ vyzráža modrý hydroxid Co(OH)2, ktorý oxidáciou vzdušným kyslíkom na Co(OH)3 postupne hnedne. Zahrievanie v kyslíku na 400-500 °C premieňa CoO na čierny oxid-oxid Co 3 O 4 alebo CoO·Co 2 O 3 - zlúčeninu spinelového typu. Zlúčenina rovnakého typu, CoAl 2 O 4 alebo CoO Al 2 O 3, modrej farby (Thenar blue, objavená v roku 1804 L. J. Tenardom) sa získava kalcináciou zmesi CoO a Al 2 O 3 pri teplote cca. 1000 °C

Z jednoduchých zlúčenín Co(III) je známych len niekoľko. Keď fluór pôsobí na prášok Co alebo CoCl2 pri 300-400 °C, vytvára sa hnedý fluorid CoF3. Komplexné zlúčeniny Co(III) sú veľmi stabilné a ľahko sa získavajú. Napríklad KNO 2 vyzráža žltý, ťažko rozpustný hexanitrokobaltitan draselný (III) K3 z roztokov solí Co (II) obsahujúcich CH3COOH. Kobaltamíny (predtým nazývané kobaltiaky) sú veľmi početné - komplexné zlúčeniny Co (III) obsahujúce amoniak alebo niektoré organické amíny.

Voda a vzduch pri bežných teplotách nemajú na kompaktný kobalt vplyv, ale v jemne rozdrvenom stave má samozápalné vlastnosti. V zriedených kyselinách, ako je kyselina chlorovodíková alebo sírová, sa kobalt rozpúšťa oveľa ťažšie, čo zodpovedá jeho polohe v elektrochemickom rade napätia napravo od železa (jeho normálny potenciál je -0,28 V). Zriedená kyselina dusičná kobalt ľahko rozpúšťa a pri vystavení koncentrovanej HNO3 sa pasivuje. Tvorí zlúčeniny najčastejšie v oxidačnom stupni +2, menej často v oxidačnom stupni +3 a veľmi zriedkavo v oxidačnom stupni +1, +4 a +5.

Pri zahrievaní na vzduchu Co oxiduje a pri bielom teple horí na Co 3 O 4 . Pri zahrievaní sa kobalt spája s mnohými ďalšími látkami a jeho reakcia s S, P, As, Sb, Sn a Zn je často sprevádzaná vznietením. Keď sa spája s kremíkom, Co tvorí množstvo zlúčenín. Pri vysokých teplotách sa spája aj s bórom, ale nereaguje s dusíkom. Kobalt ľahko tvorí zlúčeniny s halogénmi. So železom a niklom, ako aj s chrómom a mangánom tvorí tuhé roztoky v akomkoľvek pomere. Vo vzťahu k uhlíku sa kobalt správa rovnako ako železo; pri chladení tavenín obsahujúcich uhlík sa však karbid Co 3 C nikdy neuvoľňuje (hoci podľa Ruffa je jeho existencia v tavenine pravdepodobná); Ak obsah uhlíka prekročí hranice existencie tuhého roztoku, nadbytočný uhlík sa vždy vyzráža vo forme grafitu. Keď CH4 alebo CO pôsobí na jemne mletý kovový kobalt pri nízkom ohreve (pod 225°), podľa Bahra vzniká zlúčenina Co2C, ktorá sa pri vyšších teplotách rozkladá. vysoké teploty. Katalytický rozklad CH 4 a CO pod vplyvom kobaltu nastáva len pri teplotách, keď sa karbid stáva nestabilným

Co + 2HCl (zried.) + t = CoCl2 + H2

Co + H2S04 (zriedený) + t = CoS04 + H2

3Co + 8HN04 (zriedený) + t = 3Co(N03)2 + 2NO + 4H20

4Co + 4NaOH + 302 + t= 4NaCo02 + 2H20

2Co + 02 + t = 2CoO

Potvrdenie

Kobalt je pomerne vzácny kov a ložiská naň bohaté sú dnes už takmer vyčerpané. Preto sa suroviny s obsahom kobaltu (často niklové rudy obsahujúce kobalt ako prímes) najskôr obohatia a získa sa z nich koncentrát.

Táto zliatina sa potom vylúhuje kyselinou sírovou. Niekedy sa na extrakciu kobaltu vykonáva lúhovanie pôvodnej rudy „haldy“ kyselinou sírovou (rozdrvená ruda sa ukladá na vysoké haldy na špeciálne betónové plošiny a tieto haldy sa na vrch zalievajú lúhovacím roztokom).

Extrakcia sa stále viac používa na čistenie kobaltu od sprievodných nečistôt.

Najťažšou úlohou pri čistení kobaltu od nečistôt je oddelenie kobaltu od kobaltu, ktorý je mu najbližšie. chemické vlastnosti nikel

2CoCl2 + NaClO + 4NaOH + H20 = 2Co(OH)3v + 5NaCl

Čierna zrazenina Co(OH)3 sa kalcinuje, aby sa odstránila voda, a výsledný oxid Co304 sa redukuje vodíkom alebo uhlíkom. Kovový kobalt obsahujúci až 2-3% nečistôt (nikel, železo, meď) je možné čistiť elektrolýzou.

Tvorba zlúčenín kobaltu

· Pri zahrievaní kobalt reaguje s halogénmi a zlúčeniny kobaltu (III) vznikajú iba s fluórom. 2Co + 3F2 > CoF3, ale Co + Cl2 > CoCl2

· So sírou tvorí kobalt 2 rôzne modifikácie CoS. Strieborno-šedá b-forma (keď sú prášky roztavené) a čierna b-forma (precipituje z roztokov).

· Keď sa CoS zahrieva v atmosfére sírovodíka, získa sa komplexný sulfid Co 9 S 8

· S ďalšími oxidačnými prvkami ako uhlík, fosfor, dusík, selén, kremík, bór. tvorí sa aj kobalt zložité spojenia, čo sú zmesi, kde je prítomný kobalt s oxidačnými stupňami 1, 2, 3.

Kobalt je schopný rozpúšťať vodík bez tvorby chemické zlúčeniny. Dva stechiometrické hydridy kobaltu CoH2 a CoH boli syntetizované nepriamo.

· Roztoky kobaltových solí CoSO 4, CoCl 2, Co (NO 3) 2 dávajú vode svetloružovú farbu. Roztoky kobaltových solí v alkoholoch sú tmavomodré. Mnohé soli kobaltu sú nerozpustné.

· Kobalt vytvára zložité zlúčeniny. Najčastejšie na báze amoniaku.

Najstabilnejšie komplexy sú žlté luteosoly 3+.

História kobaltu

Existuje veľa legiend a legiend spojených s históriou objavu kobaltu, v stredoveku si ľudia boli istí, že došlo k zásahu zlých duchov. Nie nadarmo to meno kobalt pochádza z nemčiny Kobolt - zlomyseľný trpaslík, malý trpaslík, ktorý zosnoval najrôznejšie intrigy a bráni saským baníkom ťažiť rudu a taviť kov. Niektoré rudy ťažené v Sasku mali striebornú farbu a spočiatku sa považovali za strieborné. Kov získaný z týchto rúd však vydával toxické výpary, ktoré opakovane otrávili baníkov (kalorizátor). V roku 1735 chemik zo Švédska Georg Brandt izoloval z „rudy zlých duchov“ striebristo-ružovkastý kov, tzv. kobold. Následne sa názov pretransformoval na nám známy a známy.

Kobalt je prvkom skupiny IX obdobia IV periodickej tabuľky chemické prvky DI. Mendelejev, s atómovým číslom 27 a atómovou hmotnosťou 58,9332. Uznávané označenie pre kobalt je Co(z latinčiny Cobaltum).

Byť v prírode

Kobalt nie je veľmi bežný kov, skôr ho možno klasifikovať ako vzácny; v zemskej kôre je prítomný v minimálnom množstve. Nie je viac ako 30 minerálov, ktoré obsahujú kobalt. Najväčšie ložisko kobaltu sa nachádza v Demokratickej republike Kongo, ložiská sú v USA, Francúzsku, Kanade a Rusku.

Fyzikálne a chemické vlastnosti

Kobalt je tvrdý kov strieborno-bielej farby s jemne ružovkastým (menej často modrým) odtieňom. Pri interakcii so vzduchom dochádza k oxidácii pri vysokých teplotách (300˚C a viac).

Denná potreba kobaltu

Denná potreba kobaltu je veľmi malá, zvyčajne 0,1 - 0,8 mg pre zdravého dospelého človeka. Typicky človek dostáva svoju dennú dávku kobaltu z potravy.

Hlavné zdroje kobaltu:

  • a mastné ryby
  • , zelená listová zelenina
  • , niektoré druhy chleba
  • , syry.


Príznaky nedostatku kobaltu

Príznakom nedostatku kobaltu v ľudskom organizme je zvýšený výskyt ochorení obehového a endokrinného systému. Častou príčinou nedostatku kobaltu sú chronické ochorenia tráviaceho systému (gastritída, dvanástnikový vred).

Aplikácia kobaltu v živote

Kobalt našiel široké uplatnenie vo forme zliatin – v hutníckom priemysle na zvýšenie tepelnej odolnosti ocele, pri výrobe magnetov, ako kompozícia farbív – pri výrobe skla a keramiky.

Kobalt je jedným zo životne dôležitých mikroelementov, jeho prítomnosť v ľudskom tele je povinná. Kobalt je súčasťou zloženia a podieľa sa na syntéze DNA a aminokyselín, na rozklade bielkovín, tukov a uhľohydrátov. Aktívne ovplyvňuje metabolické procesy v tele, zohráva osobitnú úlohu pri krvotvorbe - stimuluje rast a vývoj červených krviniek. Kobalt podporuje normálnu činnosť pankreasu a reguláciu aktivity adrenalínu.

kobalt(lat. Cobaltum), Co, chemický prvok prvej triády skupiny VIII periodického systému Mendelejeva; atómové číslo 27, atómová hmotnosť 58,9332; ťažký kov striebornej farby s ružovkastým nádychom. V prírode je prvok zastúpený jedným stabilným izotopom 59Co; Z umelo získaných rádioaktívnych izotopov je najdôležitejší 60 Co.

Historický odkaz. Oxid kobaltnatý sa používal v starovekom Egypte, Babylone a Číne na farbenie skla a emailov na modro. Na rovnaký účel začali v 16. storočí v západnej Európe používať tsafru alebo svetlicu, sivú zemitú hmotu, ktorá sa získavala pražením určitých rúd nazývaných „kobold“. Pri pražení tieto rudy vydávali hojný toxický dym a z produktu ich praženia nebolo možné roztopiť kov. Stredovekí baníci a hutníci to považovali za dielo bájnych bytostí - koboldov (z nem. Kobold - brownie, gnóm). V roku 1735 švédsky chemik G. Brandt, ktorý v kováčni fúkaním zohrieva zmes tsafry s uhlím a tavivom, získal kov, ktorý nazýval „koboldský kráľ“. Názov sa čoskoro zmenil na „cobolt“ a potom na „cobalt“.

Distribúcia kobaltu v prírode. Obsah kobaltu v litosfére je 1,8 · 10 -3 % hmotnosti. V zemskej kôre migruje v magmách, teplých a studených vodách. Počas magmatickej diferenciácie sa kobalt hromadí hlavne vo vrchnom plášti: jeho priemerný obsah v ultrabázických horninách je 2·10 -2%. Vznik takzvaných segregačných ložísk kobaltových rúd je spojený s magmatickými procesmi. Kobalt, ktorý sa koncentruje z horúcich podzemných vôd, vytvára hydrotermálne ložiská; v nich je Co spojené s Ni, As, S, Cu. Je známych asi 30 minerálov Kobalt.

V biosfére je kobalt prevažne rozptýlený, ale v oblastiach, kde sú rastliny, ktoré sú koncentrátormi kobaltu, sa tvoria ložiská kobaltu. Na vrchu zemská kôra pozoruje sa prudká diferenciácia kobaltu - íly a bridlice obsahujú v priemere 2·10 -3% kobaltu, pieskovce obsahujú 3·10 -5 a vápence 1·10 -5. Piesočnaté pôdy v lesných oblastiach sú najchudobnejšie v kobalte. IN povrchové vody Kobaltu je málo, vo svetovom oceáne je ho len 5,10 -8 %. Ako slabý vodný migrujúci kobalt ľahko prechádza do sedimentov, pričom je adsorbovaný hydroxidmi mangánu, ílmi a inými vysoko rozptýlenými minerálmi.

Fyzikálne vlastnosti kobaltu. Pri bežných teplotách a do 417 °C je kryštálová mriežka kobaltu šesťuholníková tesne uzavretá (s periódami a = 2,5017Å, c = 4,614Å), nad touto teplotou je mriežka kobaltu kubická plošne centrovaná (a = 3,5370Å) . Atómový polomer 1,25 Á, iónové polomery Co 2+ 0,78 Á a Co 3+ 0,64 Á. Hustota 8,9 g/cm3 (pri 20 °C); teplota topenia 1493°C, teplota varu 3100°C. Tepelná kapacita 0,44 kJ/(kg K), alebo 0,1056 cal/(g °C); tepelná vodivosť 69,08 W/(mK), alebo 165 cal/(cm sec °C) pri 0-100 °C. Špecifický elektrický odpor je 5,68·10 -8 ohm·m alebo 5,68·10 -6 ohm·cm (pri 0 °C). Kobalt je feromagnetický a zachováva si feromagnetizmus od nízkych teplôt až po Curieov bod, Θ = 1121 °C. Mechanické vlastnosti kobaltu závisia od spôsobu mechanického a tepelného spracovania. Pevnosť v ťahu 500 MN/m2 (alebo 50 kgf/mm2) pre kovaný a žíhaný kobalt; 242-260 Mn/m2 pre odliatok; 700 Mn/m2 pre drôt. Tvrdosť podľa Brinella 2,8 Gn/m2 (alebo 280 kgf/mm2) pre kov opracovaný za studena, 3,0 Gn/m2 pre elektrolyticky nanesený kov; 1,2-1,3 Gn/m2 pre žíhané.

Chemické vlastnosti kobaltu. Konfigurácia vonkajších elektrónových obalov atómu kobaltu je 3d 7 4 s 2. V zlúčeninách má kobalt premenlivú mocnosť. V jednoduchých zlúčeninách je najstabilnejší Co(P), v komplexných zlúčeninách je najstabilnejší Co(III). Pre Co(I) a Co(IV) sa získalo len niekoľko komplexných zlúčenín. Pri bežných teplotách je kompaktný kobalt odolný voči vode a vzduchu. Jemne rozdrvený kobalt, získaný redukciou svojho oxidu vodíkom pri 250 °C (pyroforický kobalt), sa na vzduchu samovoľne vznieti a zmení sa na CoO. Kompaktný kobalt začína oxidovať na vzduchu nad 300 °C; pri červenom žiare rozkladá vodnú paru: Co + H 2 O = CoO + H 2. Kobalt sa pri zahrievaní ľahko spája s halogénmi a vytvára halogenidy CoX 2. Pri zahrievaní kobalt interaguje s S, Se, P, As, Sb, C, Si, B a zloženie výsledných zlúčenín niekedy nespĺňa vyššie uvedené valenčné stavy (napríklad Co2P, Co2As, CoSb2, Co3C, CoSi3). V zriedenej kyseline chlorovodíkovej a sírovej sa kobalt pomaly rozpúšťa s uvoľňovaním vodíka a vytváraním chloridu CoCl2 a síranu CoS04. Zriedená kyselina dusičná rozpúšťa kobalt, pričom uvoľňuje oxidy dusíka a vytvára dusičnany Co(NO 3) 2. Koncentrovaná HNO 3 pasivuje kobalt. Uvedené Co(P) soli sú vysoko rozpustné vo vode [pri 25°C rozpustí 100 g vody 52,4 g CoCl 2, 39,3 g CoSO 4, 136,4 g Co(NO 3) 2]. Žieravými zásadami sa z roztokov solí Co2+ vyzráža modrý hydroxid Co(OH)2, ktorý oxidáciou vzdušným kyslíkom na Co(OH)3 postupne hnedne. Zahrievanie v kyslíku na 400-500 °C premieňa CoO na čierny oxid-oxid Co 3 O 4 alebo CoO·Co 2 O 3 - zlúčeninu spinelového typu. Zlúčenina rovnakého typu, CoAl 2 O 4 alebo CoO·Al 2 O 3, modrej farby (Thenar blue, objavená v roku 1804 L. J. Tenardom) sa získava kalcináciou zmesi CoO a Al 2 O 3 pri teplote asi 1000 °C.

Z jednoduchých zlúčenín Co (IP) je známych len niekoľko. Keď fluór pôsobí na prášok Co alebo CoCl2 pri 300-400 °C, vytvára sa hnedý fluorid CoF3. Komplexné zlúčeniny Co (III) sú veľmi stabilné a ľahko sa získavajú. Napríklad KNO 2 vyzráža žltý, ťažko rozpustný hexanitrokobaltitan draselný (III) K3 z roztokov solí Co (P) obsahujúcich CH3COOH. Kobaltamíny (predtým známe ako kobaltamíny) sú veľmi početné - komplexné zlúčeniny Co (III) obsahujúce amoniak alebo niektoré organické amíny.

Získanie kobaltu. Kobaltové minerály sú vzácne a netvoria významné akumulácie rúd. Hlavným zdrojom priemyselnej výroby kobaltu sú niklové rudy obsahujúce kobalt ako prímes. Spracovanie týchto rúd je veľmi zložité a spôsob závisí od zloženia rudy. Nakoniec sa získa roztok chloridov kobaltu a niklu, obsahujúci nečistoty Cu 2+, Pb 2+, Bi 3+. Pôsobením H 2 S sa vyzrážajú sulfidy Cu, Pb, Bi, potom sa Fe(II) prechodom chlóru premení na Fe(III) a pridaním CaC03 sa vyzrážajú Fe(OH) 3 a CaHAs04. Kobalt sa od niklu oddeľuje reakciou: 2CoCl 2 + NaClO + 4NaOH + H 2 O = 2Co(OH) 3 ↓ +5NaCl. Takmer všetok nikel zostáva v roztoku. Čierna zrazenina Co(OH)3 sa kalcinuje, aby sa odstránila voda; výsledný oxid Co304 sa redukuje vodíkom alebo uhlíkom. Kovový kobalt, obsahujúci až 2-3% nečistôt (Ni, Fe, Cu a iné), je možné čistiť elektrolýzou.

Aplikácia kobaltu. Kobalt sa používa hlavne vo forme zliatin; Ide o zliatiny kobaltu, ako aj zliatiny na báze iných kovov, kde kobalt slúži ako legovací prvok. Zliatiny kobaltu sa používajú ako žiaruvzdorné a žiaruvzdorné materiály pri výrobe permanentných magnetov, rezných nástrojov a iných. Práškový kobalt, ako aj Co 3 O 4 slúžia ako katalyzátory. Fluorid CoF 3 sa používa ako silné fluoračné činidlo, thenar blue a najmä kobalt a kremičitan draselný ako farby v keramickom a sklárskom priemysle. Soli kobaltu sa používajú v poľnohospodárstvo ako mikrohnojivá, ako aj na kŕmenie zvierat.

Z umelo rádioaktívnych izotopov kobaltu najvyššia hodnota má 60 Co s polčasom rozpadu T ½ = 5,27 roka, široko používaný ako gama žiarič. V technológii sa používa na detekciu gama defektov. V medicíne - hlavne na radiačnú terapiu nádorov a na sterilizáciu liekov. Slúži aj na ničenie hmyzu v obilninách a zelenine a na konzervovanie potravín. Iné rádioaktívne izotopy - 56Co (T ½ = 77 dní), 57Co (270 dní) a 58Co (72 dní) ako menej nebezpečné (krátky polčas) sa používajú ako izotopové indikátory pri štúdiu metabolizmu, najmä študovať distribúciu kobaltu v tele zvierat (pomocou rádioaktívneho kobaltu sa študovala priepustnosť placenty atď.).

Kobalt v tele. Kobalt, ktorý je neustále prítomný v tkanivách zvierat a rastlín, sa podieľa na metabolických procesoch. V živočíšnom organizme závisí obsah kobaltu od jeho hladiny v kŕmnych rastlinách a pôde. Koncentrácia kobaltu v rastlinách pasienkov a lúk je v priemere 2,2·10 -3 - 4,5·10 -3 % na sušinu. Schopnosť akumulovať kobalt v strukovinách je vyššia ako v obilninách a zelenine. Kvôli vysokej schopnosti koncentrovať kobalt sa morské riasy v obsahu kobaltu len málo líšia od suchozemských rastlín, hoci morská voda obsahuje podstatne menej kobaltu ako pôdy. Denná ľudská potreba kobaltu je približne 7-15 mcg a je uspokojená jeho príjmom z potravy. Potreba kobaltu zvierat závisí od ich druhu, veku a produktivity. Prežúvavce najviac potrebujú kobalt, pre ktorý je potrebný pre rozvoj symbiotickej mikroflóry v žalúdku (hlavne v bachore). Denná potreba kobaltu u dojníc je 7-20 mg, u oviec - asi 1 mg. Pri nedostatku kobaltu v potrave sa znižuje úžitkovosť zvierat, narúša sa metabolizmus a krvotvorba, u prežúvavcov sa vyskytujú endemické ochorenia – akobaltózy. Biologická aktivita kobaltu je určená jeho účasťou na konštrukcii molekuly vitamínu B 12 a jeho koenzýmových foriem, enzýmu transkarboxylázy. Kobalt je nevyhnutný pre činnosť množstva enzýmov. Ovplyvňuje metabolizmus bielkovín a syntézu nukleových kyselín, metabolizmus sacharidov a tukov a redoxné reakcie v organizme zvierat. Kobalt je silný aktivátor hematopoézy a syntézy erytropoetínu. Kobalt sa podieľa na enzýmových systémoch nodulových baktérií, ktoré fixujú vzdušný dusík; stimuluje rast, vývoj a produktivitu strukovín a rastlín mnohých ďalších čeľadí.

Kobalt (Co) je chemický prvok s atómovým číslom 27. Atómová hmotnosť kobalt je 58,9332. Kobalt, bežný v prírode, pozostáva z 2 stabilných nuklidov: 57Co (0,17 % hmotnosti) a 59Co (99,83 % hmotnosti). IN periodická tabuľka chemické prvky Dmitrija Ivanoviča Mendelejeva, kobalt je v skupine VIIIB a tiež spolu s niklom a železom tvorí v štvrtom období v tejto skupine triádu prechodných kovov s podobnými vlastnosťami. Atóm kobaltu má konfiguráciu dvoch vonkajších elektrónových vrstiev 3s2p6d74s2. Kobalt tvorí zlúčeniny z väčšej časti v oxidačnom stupni +2 (druhá valencia), menej často tvorí zlúčeniny v oxidačnom stupni +3 (tretia valencia) a extrémne zriedkavo tvorí zlúčeniny v oxidačnom stupni +5, +4 a +1 (v tomto poradí piata, štvrtá a prvá valencia).

Medzi tri hlavné feromagnetické kovy, t.j. železo, kobalt a nikel – kobalt má najvyšší Curieov bod, teda teplotu, pri ktorej kovová látka stráca svoje magnetické vlastnosti. Pre nikel sa Curieov bod rovná teplote iba 358°C, pre železo je to 770°C a len pre kobalt dosahuje tento bod 1130°C. Pretože magnety sa používajú v rôznych podmienkach, vr. Pri veľmi vysokých teplotách bol kobalt predurčený stať sa základnou zložkou v zložení magnetických ocelí.

Kovový kobalt sa priemyselne vyrába redukciou oxidu kobaltu uhlím, v ojedinelých prípadoch oxidom uhoľnatým alebo uhľovodíkmi.

Väčšina priemyselne vyrábaného kobaltu sa spotrebuje na prípravu rôznych zliatin. Rovnako ako volfrám, kobalt je nevyhnutný pri obrábaní kovov. Kov je najdôležitejšou súčasťou rýchlorezných nástrojových ocelí. Titán alebo karbid volfrámu, t.j. hlavná zložka supertvrdej zliatiny, spekaná spolu s kobaltovým práškom. Kobalt spája karbidové zrná, pričom dodáva zliatine väčšiu viskozitu a znižuje citlivosť zliatiny na otrasy a otrasy.

Biologické vlastnosti

Kobalt je minerálna látka, ktorý je súčasťou vitamínu B12. Typicky sa obsah kobaltu meria v mcg (mikrogramoch). Kobalt je nevyhnutný pre krv, najmä červené krvinky. Príjem kovu do tela by mal pochádzať výlučne z potravinových zdrojov. Telo zdravého priemerného človeka (telesná hmotnosť 70 kilogramov) obsahuje približne 14 mg kobaltu. Denná ľudská potreba kobaltu je 40-70 mcg. Kov sa zvyčajne hromadí v krvi, kostného tkaniva, slezina, pečeň, vaječníky, hypofýza. Kobalt sa nachádza v chlebe a pečive, mlieku, strukovinách, pečeni a zelenine.

Pre živý organizmus je to objasnené hlavnú úlohu kobaltové soli. Podieľajú sa na tvorbe vitamínu B12. Nedávno sa tento vitamín stal bežným liekom v lekárskej praxi, vstrekuje sa do svalov pacienta, ktorého telo z nejakého dôvodu nemá dostatok kobaltu.

Táto požiadavka je u prežúvavcov oveľa vyššia, napríklad u bežných dojníc je to asi 20 mg. Stopový prvok kobalt sa podieľa aj na enzymatických procesoch fixácie atmosférického dusíka nodulovými baktériami. zlúčeniny kobaltu v povinné zahrnuté v mikrohnojivách. Neprítomnosť kobaltu prispieva k rozvoju akobaltózy.

Prebytok kobaltu je pre človeka škodlivý. Najvyššia prípustná koncentrácia kobaltového prachu vo vzduchu je 0,5 mg/m³, prípustný obsah kobaltových solí v pitná voda je 0,01 mg/l. Výpary oktakarbonylu kobaltu - Co2(CO)8 - sú mimoriadne toxické. Nadbytok kobaltu môže niekedy spôsobiť poruchu metabolizmu jódu v štítnej žľaze. Prebytok kobaltu sa eliminuje pomocou chelatačných liekov, ktoré obsahujú cysteín-N, acetyl-L a symptomatické činidlá.

Kobalt sa používa v medicíne pri liečbe zhubných nádorov rádioaktívnym žiarením. Zapnuté tento moment Na ožarovanie tkanív postihnutých rakovinou sa používa rádioaktívny izotop kobaltu 60Co, ktorý produkuje najrovnomernejšie žiarenie (v prípadoch, keď je takáto liečba možná).

Hladina kobaltu v ľudskom tele sa hodnotí na základe výsledkov moču a krvných testov. V priemere je obsah kobaltu v krvnej plazme zdravého človeka 0,05-0,1 µg/l a v moči - asi 0,1-1,0 µg/l.

Príčiny nedostatku kobaltu:

  • - Zamorenie červami.
  • - Znížená funkcia pankreasu.
  • - Zníženie kyslosti žalúdočnej šťavy.
  • - Porušenie metabolizmu kobaltu.
  • - Nedostatok vitamínu B12.
  • -Nedostatočná zásoba kobaltu.
  • Zvýšený obsah železa a bielkovín v potravinách spomaľuje vstrebávanie kobaltu, meď a zinok naopak tento proces podporujú.

Kyanokobalamín a koamid sa používajú pri liečbe pacientov s anémiou z nedostatku B12. IN V poslednej dobe boli vyvinuté prostriedky na korekciu nedostatku kobaltu, založené na jeho aspartáte. V prípadoch miernej anémie môže byť niekedy účinná strava obohatená o vitamín B 12 (srdce, pečeň, obličky, klobása, listová zelenina).

Vedci našli egyptský sklenený džbán pomaľovaný kobaltovými soľami, ktorý pochádza z 15. storočia pred Kristom, ako aj modré sklovité tehly, ktoré obsahujú aj kobalt.

Vo vnútri hrobky egyptského faraóna Tutanchamona sa našlo obrovské množstvo predmetov z modrého skla. Napodiv sa ukázalo, že iba jedna z položiek bola natretá kobaltom, zatiaľ čo všetky ostatné boli natreté meďou.

Všetky ložiská bohaté na kobalt sú teraz takmer úplne vyčerpané.

Kobalt spomínali Paracelsus, Biringuccio, Basil Valentinus a ďalší autori od polovice 15. do konca 17. storočia. V Rulandovom "Lexikóne alchymistov" (z roku 1612) kobalt hovorí asi takto: "Kobalt kobalt (z Koboltum, Kobaltum) alebo klieština (z Colletum) je kovová hmota, ktorá je černejšia ako železo a olovo, pri zahriatí sa naťahuje. Kobalt - "Ide o čiernu hmotu, farebne trochu podobnú popolu. Dá sa odlievať a kovať, zároveň nemá kovový lesk, je to škodlivá nečistota, ktorá po roztavení odnáša dobrú rudu spolu s dym." Ako asi tušíte, hovoríme tu o kovovom kobalte.

V 60. rokoch Soli kobaltu používali niektoré pivovarnícke spoločnosti na stabilizáciu peny. Tí, ktorí pili viac ako 4 litre piva denne, pravidelne prijímali silné vedľajšie účinky srdca a v niektorých prípadoch to viedlo k smrti. Vyskytli sa prípady takzvanej kobaltovej kardiomyopatie spojenej s konzumáciou piva. Takéto prípady od 64 do 66. došlo v Minneapolise (Minnesota), Omahe (Nebraska), Quebecu (Kanada) a Leuvene (Belgicko). Odvtedy sa používanie kobaltu v pivovarníctve postupne prestalo používať av súčasnosti je pridávanie kobaltu do piva nezákonné.

Kobalt je potrebný na to, aby ľudské telo absorbovalo vitamín B12. Kov sa podieľa na regenerácii svalov a krvotvorbe.

Príbeh

Pred niekoľkými storočiami bolo nemecké Sasko v tom čase veľkým centrom ťažby medi, striebra a iných farebných kovov. V tunajších baniach našli rudu, ktorá mala vzhľad striebra, no pri tavení sa vzácny kov nepodarilo získať. Pri pražení rudy sa uvoľnil jedovatý plyn, ktorý otrávil robotníkov. Sasovia pripisovali tieto problémy zasahovaniu temná sila, zradný trpaslík kobold. Bol tiež príčinou ďalších nebezpečenstiev, ktoré číhali v žalároch baníkov. V tom čase sa v Nemecku dokonca v kostoloch čítali modlitby za záchranu baníkov od koboldského ducha. A časom, keď sa baníci naučili rozlišovať nebezpečná ruda od strieborného ho začali nazývať „kobold“.

V roku 1735 izoloval švédsky chemik Georg Brandt z „nečistej“ rudy neznámy sivý kov so slabým ružovým odtieňom. Názov „kobold“ alebo „kobalt“ zostal kovu.

V Brandtovej dizertačnej práci bolo povedané, že safra sa dá vyrobiť z kobaltu, t.j. farba, ktorá dáva sklu veľmi krásnu a sýto modrú farbu. Už v starovekom Egypte sa modré sklo vyrábalo podľa starostlivo ukrytých receptúr.

V stredoveku bola Benátska republika európskym lídrom vo výrobe skla. Aby sa uchránili tajomstvá výroby farebného skla pred zvedavými ušami, v 12. stor. Benátska vláda legálne previedla všetky existujúce sklárne na ostrov Murano. Existujú skutočné legendy o dôvernosti technológií výroby skla Murano. Jedného dňa ušiel učeň Giorgio Bellerino z ostrova Murano a čoskoro v nemeckom meste vyhorela sklárska dielňa. Majiteľ sa volal Belerino, bol dobodaný na smrť dýkou.

Napriek tomu sa tajomstvá výroby farebného skla rozšírili do ďalších krajín. V roku 1520 našiel Weidenhammer v Nemecku spôsob prípravy farby na modré sklo a začal ju predávať „za vysokú cenu“ benátskej vláde. O 20 rokov neskôr začal Schürer, český sklár, tiež vyrábať modrú farbu z rudy, ktorú poznal len on. Potom sa takáto farba začala vyrábať v Holandsku. Napísali, že sklo bolo natreté „zafferom“, ale to, z čoho tento výrobok pozostával, bolo tajomstvom. Až o storočie neskôr slávny vedec chemik Johann Kunkel v roku 1679 podrobne opísal výrobu farby, no stále zostávalo záhadou, z akej rudy bola vyrobená, kde túto rudu hľadať a aká časť rudy má farbiaca vlastnosť.

Až Brandtov výskum odhalil, že tsaffer alebo safr je produkt získaný kalcináciou rudy bohatej na kobalt, ktorá obsahuje oxidy kobaltu, ako aj oxidy iných kovov. Potom tsaffer tavený s potašom a pieskom vytvoril smalt, čo je farba na sklo. Smalt obsahoval trochu kobaltu - nie viac ako 2-7%. Ale farbiace vlastnosti oxidu kobaltnatého sa ukázali ako skvelé: dokonca 0,0001% z neho v náplni dáva sklu modrastý odtieň.

Jeden francúzsky chemik v roku 1737 objavil vlastnosť kobaltových solí zafarbiť sa v dôsledku zahrievania. Ako sympatický atrament používal soli. Teraz má táto funkcia praktický význam v technológii. Porcelánové tégliky sa označujú pomocou roztoku kobaltových solí. V dôsledku zahrievania sa značka začína zreteľne objavovať na povrchu porcelánu.

Sklo farbené oxidom kobaltu nemá z hľadiska priehľadnosti súpera. Na fotochemické štúdie je niekedy potrebné sklo, ktoré neprepúšťa žlté a oranžové lúče. Kobaltovo-rubínové sklá spĺňajú túto podmienku na 100%. Na tento účel sa na modré sklo zafarbené kobaltom položí vyhrievané sklo zafarbené do červena zlúčeninami medi. Je známe použitie oxidu kobaltu na dodanie krásnej farby smaltovaným a porcelánovým výrobkom.

Byť v prírode

Obsah kobaltu v zemskej kôre je zanedbateľný podiel, približne 0,003 % hmotnosti. Ale obrovská časť kobaltu sa nachádza v samom strede zemského jadra, kde prevládajú hlavne chemické prvky skupiny železa. Kobalt sa v litosfére nachádza v priemere približne 0,003 % hmotnosti, zlúčeniny kobaltu sa nachádzajú v železných meteoritoch (asi 0,6 %) a kamenných meteoritoch (asi 0,08 %). Nevýznamné množstvá kobaltu sa nachádzajú vo vode svetových oceánov ((1-7) 10-10% kobaltu), ako aj v minerálnych prameňoch.

Kobalt sa nachádza vo viac ako tridsiatich mineráloch, medzi ktoré patrí linneit Co3S4, karrolit CuCo2SO4, kobaltit CoAsS, smaltit CoAs2, sférokobaltit CoCO3, skutterudit CoAs3, schmaltín chloantín (Co, Ni, Fe) As3, safflorit a mnohé ďalšie (Co . V prírode kobalt spravidla sprevádzajú jeho susedia, prvky štvrtého obdobia - meď, nikel, mangán a železo. Morská voda obsahuje asi (1-7) 10-10% kobaltu.

Pomocou spektrálnej analýzy vedci zistili prítomnosť kobaltu v atmosfére Slnka, ako aj v atmosfére rôznych hviezd. V prírode existujú dva stabilné izotopy kobaltu: 57Co a 59Co. Presný obsah kobaltu v zemskej kôre je 4*10-3%. Občas kobalt

Kobalt sa nachádza v zanedbateľnom množstve v tkanivách rastlín a živočíchov, najmä kobalt je súčasťou vitamínu B12 (C63H88O14N14PCo).

Kovový kobalt sa získava redukciou oxidov, komplexných zlúčenín (Cl2, CO3), solí, oxidu uhoľnatého, vodíka, uhlíka alebo metánu (pri zahrievaní), kremíkovou alebo aluminotermickou redukciou oxidov kobaltu, tepelným rozkladom elektrolýzou vodných roztokov solí CoS04*7H20, Co4(CO)12 a karbonyly Co2(CO)8 alebo (NH4)2S04*CoS04*6H20.

V zemskej kôre kobalt migruje v magmách, studených a horúcich vodách. Počas magmatickej diferenciácie kobalt hromadí väčšinu svojej hmoty vo vrchnom plášti, t.j. priemerný obsah kobaltu v ultramafických horninách je 2·10-2%. S magmatickými procesmi súvisí aj vznik segregačných ložísk kobaltových rúd, ako sa bežne nazývajú. Kobalt, keď je koncentrovaný z horúcej podzemnej vody, je schopný vytvárať hydrotermálne usadeniny. V takýchto ložiskách je kobalt spojený s Cu, Ni, S a As.

Kobalt je prevažne rozptýlený v biosfére, avšak v oblastiach, kde sú prítomné rastliny - kobaltové koncentrátory, sa môžu vytvárať usadeniny kobaltu. V najvrchnejšej časti zemskej kôry našej planéty sa pozoruje diferenciácia kobaltu: bridlice a íly obsahujú v priemere 2·10-3% kobaltu, vápence obsahujú 1·10-5 a pieskovce obsahujú 3·10-5. Piesočnaté pôdy v zalesnených oblastiach sú najchudobnejšie na kobalt. V povrchových vodách je málo kobaltu, vo svetových oceánoch je jeho obsah len 5,10-8%. Pretože kobalt je slabý vodný migrant; kov má tendenciu ľahko prechádzať do sedimentov, pričom je adsorbovaný hydroxidmi mangánu, ako aj ílom a inými vysoko rozptýlenými minerálmi.

Aplikácia

Väčšina priemyselne vyrábaného kobaltu sa spotrebuje na prípravu rôznych zliatin. Rovnako ako volfrám, kobalt je nevyhnutný pri obrábaní kovov. Kov je najdôležitejšou súčasťou rýchlorezných nástrojových ocelí. Titán alebo karbid volfrámu, t.j. hlavná zložka supertvrdej zliatiny, spekaná spolu s kobaltovým práškom. Kobalt spája karbidové zrná, pričom dodáva zliatine väčšiu viskozitu a znižuje citlivosť zliatiny na otrasy a otrasy.

Takéto tvrdé zliatiny sa používajú nielen na výrobu špeciálnych rezné nástroje. V niektorých prípadoch musí byť tvrdá zliatina privarená na časti, ktoré sú počas prevádzky stroja vystavené silnému opotrebovaniu. Podobná zliatina na báze kobaltu môže predĺžiť životnosť oceľového dielu 4 až 8 krát. Prídavky kobaltu môžu zvýšiť tepelnú odolnosť zliatiny a zlepšiť mechanické a iné vlastnosti ocele.

Len niekoľko kovov má schopnosť zachovať si magnetické vlastnosti po opakovanej magnetizácii, vrátane kobaltu. Obzvlášť dôležité technické požiadavky sú kladené na zliatiny a ocele, z ktorých sú magnety vyrobené: musia mať veľkú koercitívnu silu, alebo inak povedané, odolnosť voči demagnetizácii. Vyrobené magnety musia byť stabilné a odolné voči teplotným vplyvom, odolné voči vibráciám (to je dôležité najmä pri rôznych motoroch) a musia byť opracovateľné.

Keď je zmagnetizovaný kov vystavený teplu, zvyčajne stráca svoje feromagnetické vlastnosti. Toto sa stane, keď rozdielne teploty(Curieho bod): pre železo je prahová hodnota T = 769 °C, pre nikel T = 358 °C a pre kobalt teplota dosahuje 1121 °C. Ešte v roku 1917 bola v Japonsku patentovaná oceľová zliatina s vysokými magnetickými vlastnosťami. Hlavnou zložkou aktualizovanej ocele, ktorá sa nazýva „japonská“, je kobalt obrovské číslo, až 60 %. Chróm, volfrám alebo molybdén dávajú magnetickej oceli vysokú tvrdosť a kobalt zvyšuje koercitívnu silu zliatiny 3 a pol krát. Magnety vyrobené z takejto ocele sú 3 až 4 krát kompaktnejšie a kratšie. Je tu ešte jedna veľmi dôležitá vlastnosť: volfrámová oceľ pod vplyvom vibrácií stráca svoje magnetické vlastnosti asi o 1/3 a kobaltové ocele len o 2-3,5%.

V automatizácii sa kobaltové magnetické zariadenia používajú na každom kroku. Najlepšie magnetické materiály sú zliatiny kobaltu a ocele. Vlastnosť nedemagnetizácie kobaltu vplyvom vysokých teplôt a vibrácií hrá dôležitú úlohu v kozmickej aj raketovej technike.

Zliatiny kobaltu sa používajú pri výrobe jadier elektromotorov, používajú sa v transformátoroch, ale aj v iných elektrických zariadeniach. Pri výrobe magnetických záznamových hláv sa používajú mäkké magnetické zliatiny kobaltu. Pri výrobe nástrojov sa používajú tvrdé magnetické zliatiny kobaltu, ako PrCo5, SmCo5 a iné, ktoré majú vysokú magnetickú energiu. Pri výrobe permanentných magnetov sa používajú zliatiny obsahujúce 52% kobaltu, ako aj 5-14% vanádu alebo chrómu (vikalloy).

Kobalt, podobne ako niektoré zlúčeniny kovov, slúži ako katalyzátor. Zlúčeniny kobaltu, keď sa počas varenia zavedú do skla, dávajú výrobkom zo skla krásnu kobaltovú (modrú) farbu. Zlúčeniny kobaltu sa používajú ako pigmenty v mnohých farbivách. Pri výrobe lítiových batérií sa používa kobaltát lítny, ktorý slúži ako vysoko účinná kladná elektróda. Silicid kobaltu je vynikajúci termoelektrický materiál, ktorý umožňuje výrobu termoelektrických generátorov s veľmi vysokou účinnosťou.

Kobalt sa používa aj v medicíne, pri liečbe zhubných nádorov rádioaktívnym žiarením. V súčasnosti sa na ožarovanie tkanív postihnutých rakovinou používa rádioaktívny izotop kobaltu 60Co, ktorý produkuje najrovnomernejšie žiarenie (v prípadoch, keď je takáto liečba možná).

Výroba

Kobalt je pomerne vzácny kov a všetky bohaté ložiská kobaltu sú dnes takmer úplne vyčerpané. Preto suroviny obsahujúce kobalt (hlavne niklové rudy, ktoré obsahujú kobalt ako prímes, ale minerály kobaltu sú extrémne zriedkavé; spravidla netvoria významné priemyselná produkcia akumulácie rudy) sa najskôr obohatia, potom sa z tejto suroviny získa koncentrát. Na extrakciu kobaltu sa potom výsledný koncentrát spracuje buď roztokom kyseliny sírovej alebo roztokom amoniaku, alebo sa pyrometalurgicky spracuje na kov alebo sulfidovú zliatinu. Táto zliatina sa po výrobe vylúhuje pomocou kyseliny sírovej.

V niektorých prípadoch sa na extrakciu kobaltu, kyseliny sírovej alebo, ako sa to nazýva „hromada“, môže uskutočniť lúhovanie pôvodnej rudy (v tomto prípade sa drvená ruda ukladá na vysoké haldy, ktoré sú inštalované na špeciálnych betónových plošinách , a celé sa to zaleje lúhovacím roztokom navrchu). V procese čistenia kobaltu od nežiaducich nečistôt, ktoré ho sprevádzajú, sa začína čoraz viac využívať extrakcia.

Väčšina náročná úloha pri oddeľovaní kobaltu od sprievodných nečistôt sa kobalt oddeľuje od iného kovu, ktorý je svojimi chemickými vlastnosťami čo najbližšie ku kovu - niklu. V procese čistenia kobaltu od nežiaducich nečistôt, ktoré ho sprevádzajú, sa začína čoraz viac využívať extrakcia. Roztok, ktorý obsahuje katióny týchto dvoch kovov, sa často spracováva pomocou silných oxidačných činidiel, napríklad chlóru a chlórnanu sodného NaOCl. Reakcia:

2CoCl2 + NaOCl + 4NaOH + H2O 2Co(OH)3v + 5NaCl

Konečná fáza čistenia kobaltu (tzv. rafinácia) sa uskutočňuje pomocou elektrolýzy vodného roztoku síranu kobaltu, do ktorého sa zvyčajne pridáva kyselina boritá H3BO3.

Co(OH)3, čo je čierna zrazenina, sa kalcinuje, aby sa odstránila voda, a oxid Co304 získaný počas procesu čistenia sa redukuje uhlíkom alebo vodíkom. Kovový kobalt, ktorý obsahuje do 2 % až 3 % nečistôt (zvyčajne nikel, meď, železo), sa dá jednoducho vyčistiť elektrolýzou.

Kovový kobalt sa priemyselne vyrába redukciou oxidu kobaltu uhlím, v ojedinelých prípadoch oxidom uhoľnatým alebo uhľovodíkmi. Na to všetko si treba pripraviť hmotu z 2 dielov melasy, 4 dielov dreveného uhlia, 95 dielov CoO a tiež dostatok veľká kvantita voda. Táto hmota sa miesi pomocou hnetacieho stroja, lisuje sa v kovových formách a potom sa po predbežnom vysušení nakrája na kocky a znova sa suší. Kocky sa potom posypú práškom z dreveného uhlia a zahrejú na teplotu 1220°C v redukčnom plameni, čím sa kovy zuhoľnia a zredukujú. Nakoniec sa kov taví v téglikoch s oxidom kobaltu a bóraxom pri teplotách v rozmedzí od 1800 do 2000 °C, aby sa kov oduhličil. V bielom žiare sa výsledný kobalt zvára s oceľou, pričom železo, ktoré je obojstranne potiahnuté kobaltom, sa vyvaľuje na extrémne tenké plechy.

Použitie kovového kobaltu je dosť obmedzené. Používa sa na prípravu ferokobaltu, ako aj na výrobu ocele s prímesou kobaltu a na výrobu rôznych zliatin s meďou. Kobalt sa používa aj na kobaltizáciu kovov. Hlavné využitie kobaltu je pri výrobe farieb.

Fyzikálne vlastnosti

Kobalt je tvrdý kov, ktorý má len dve formy. Pri teplotách od izbovej teploty do 427 °C je α-modifikácia stabilnejšia. A pri teplotách od 427 °C do dosiahnutia teploty topenia (konkrétne 1494 °C) je β-modifikácia (kubická mriežka, plošne centrovaná) stabilná. Kobalt je feromagnet, jeho Curieov bod je 1121 °C. Kov má žltkastý odtieň, ktorý mu dodáva tenkú vrstvu oxidov.

kobalt. V prírode sa bežne vyskytuje a pozostáva z 2 stabilných nuklidov: 57Co (0,17 % hmotnosti) a 59Co (99,83 % hmotnosti). V periodickom systéme chemických prvkov Dmitrija Ivanoviča Mendelejeva je kobalt v skupine VIIIB a tiež spolu s niklom a železom tvorí v štvrtom období v tejto skupine triádu prechodných kovov s podobnými vlastnosťami. Atóm kobaltu má konfiguráciu dvoch vonkajších elektrónových vrstiev 3s2p6d74s2. Kobalt tvorí zlúčeniny z väčšej časti v oxidačnom stupni +2 (druhá valencia), menej často tvorí zlúčeniny v oxidačnom stupni +3 (tretia valencia) a extrémne zriedkavo tvorí zlúčeniny v oxidačnom stupni +5, +4 a +1 (v tomto poradí piata, štvrtá a prvá valencia).

Neutrálny atóm kobaltu má polomer 0,125 nm a polomer iónov (ktoré majú koordinačné číslo 6) je Co4+ - 0,064 nm, Co3+ - 0,069 nm a Co2+ - 0,082 nm. Sekvenčné ionizačné energie atómu prvku kobalt sú 7,865, 17,06, 33,50, 53,2 a 82,2 eV. Elektronegativita kobaltu na Paulingovej stupnici je 1,88. Kobalt je ťažký, strieborno-biely, lesklý kov s ružovkastým odtieňom.

Chlorid kobaltnatý je kobaltová soľ kyseliny chlorovodíkovej (chlorovodíkovej).

Chlorid kobaltnatý patrí do triedy halogenidov kobaltu. Soľ má formu paramagnetických hygroskopických lesklých modrých šesťuholníkových kryštálov, ktorých farba sa po dehydratácii zmení na modrú.

Chlorid kobaltnatý má teplotu varu 1049 °C a teplotu topenia 735 °C (niektoré iné zdroje uvádzajú 724 °C). Molárna elektrická vodivosť chloridu kobaltnatého pri nekonečnom riedení a teplote 25 °C je 260,7 S cm²/mol. Relatívna hustota látky (pre porovnanie voda = 1) je 3,356.

Pri teplote 770 °C je tlak pár chloridu kobaltnatého 5,33 kPa. Chlorid je vysoko rozpustný vo vode, etyl a metylalkoholoch, ako aj v acetóne. Chlorid kobaltnatý sa nerozpúšťa v metylacetáte a pyridíne. Indikátory rozpustnosti vo vode: pri izbovej teplote 20 °C je rozpustnosť 52,9 g/100 ml a pri nízkej teplote 7 °C je rozpustnosť už 45,0 g/100 ml

Chemické vlastnosti

Kompaktný kobalt je stabilný na vzduchu, pri zahriatí nad 300 °C sa kov pokryje oxidovým filmom, ktorým je vysoko disperzný pyroforický kobalt. Kobalt neinteraguje s vodou, vodnou parou vo vzduchu, roztokmi karboxylových a alkalických kyselín. Povrch kobaltu je pasivovaný koncentrovanou kyselinou dusičnou, rovnako ako povrch železa.

Kobalt patrí medzi nikel a železo v rozsahu elektrochemického napätia rôznych kovov. Spolupracuje s takmer všetkými ostatnými prvkami. Pri zahrievaní sa kobalt spája s halogénmi za vzniku halogenidov. Keď je práškový kobalt alebo CoCl2 vystavený fluóru, kobalt sa redukuje na trojmocný a vytvára fluorid CoF3. Pri zahrievaní kobalt reaguje s fosforom, sírou, selénom, uhlíkom, arzénom, antimónom, bórom a kremíkom, s mocnosťami v rozmedzí od +1 do +6. V dôsledku reakcie čerstvo redukovaného kobaltového prášku s H2S vznikajú sulfidy. Pri T = 400 °C sa tvorí Co3S4, pri T = 700 °C sa tvorí CoS. Sulfid vzniká aj pri interakcii kobaltu a oxidu siričitého pri T = 800 °C.

V zriedenej kyseline chlorovodíkovej alebo sírovej sa kobalt pomaly rozpúšťa, pričom sa uvoľňuje vodík a vzniká chlorid CoCl2 alebo síran CoSO4. Zriedená kyselina dusičná môže rozpúšťať kobalt a uvoľňovať oxidy dusíka a vytvárať dusičnany Co(NO3)2. Koncentrovaná kyselina dusičná jednoducho pasivuje kobalt. Soli kobaltu sú rozpustné vo vode. Alkálie vyzrážajú hydroxid Co(OH)2 z vodného roztoku solí.

Existuje niekoľko oxidov kobaltu. Najdôležitejšie vlastnosti má CoO - oxid kobaltnatý (II). Existuje v 2 polymorfných modifikáciách: forma a- (kubická mriežka), stabilná pri teplotách od izbovej teploty do 985 °C, a forma b- (kubická mriežka) existuje pri vysokých teplotách. Oxid kobaltu možno získať buď zahrievaním hydroxykarbonátu kobaltu Co(OH)2CoCO3 v inertnej atmosfére, alebo opatrnou redukciou Co3O4.

Ak sa hydroxid kobaltnatý Co(OH)2, jeho dusičnan Co(NO3)2 alebo hydroxykarbonát kalcinuje na vzduchu pri T = ~700°C, vytvorí sa oxid kobaltu Co3O4(CoO·Co2O3). Tento oxid má podobné chemické správanie ako Fe3O4. Tieto oxidy sa relatívne ľahko redukujú vodíkom na voľné kovy:

Co304 + 4H2 = 3Co + 4H20.

Keď sa Co(OH)2, Co(NO3)2, atď. kalcinujú pri T = 300°C, získa sa ešte jeden oxid kobaltu - to je Co2O3. Keď sa k roztoku kobaltnatej soli pridá alkalický roztok, vytvorí sa ľahko oxidovateľná zrazenina Co(OH)2. Pri zahrievaní na vzduchu pri teplotách mierne nad 100 °C sa Co(OH)2 transformuje na CoOOH.

Ak sú vodné roztoky solí dvojmocného kobaltu so silnými oxidačnými činidlami vystavené alkáliám, vzniká Co(OH)3.

Pri zahrievaní kobalt reaguje s fluórom za vzniku trifluoridu CoF3. Ak je CoO alebo CoCO3 vystavený plynnému HF, vzniká ďalší 1 fluorid kobaltnatý, t.j. CoF2. Keď sa kobalt zahrieva, reaguje s brómom a chlórom za vzniku dibromidu CoBr2 a dichloridu CoCl2. Pri reakcii kovového kobaltu a plynného HI pri teplote 400-500 °C môže vzniknúť dijodid kobaltnatý CoI2.

Fúzia síry a kobaltového prášku dáva strieborno-šedý sulfid kobaltu CoS (b-modifikácia). A ak elektrický prúd sírovodíka H2S prechádza cez roztok kobaltovej soli, vyzráža sa CoS - čierny sulfid kobaltu (a-modifikácia):

CoSO4 + H2S = CoS + H2S04

Existujú soli kobaltu, ktoré sú rozpustné vo vode - chlorid CoCl2, dusičnan Co(NO3)2, síran CoSO4 atď. Zriedené vodné roztoky týchto solí majú svetloružovú farbu. Ak sa tieto soli rozpustia v acetóne alebo alkohole, objaví sa tmavomodrý roztok. Ak do tohto roztoku pridáte vodu, jeho farba sa zmení na svetloružovú.