Кобалтът е метал, чийто символ е Ко., има атомен номер 27 и приблизителна атомна маса от 59 a.mu.u (единици за атомна маса). Това е четвърти период и семейство 9 дава Таблица Периодични. Този елемент е изолиран за първи път като чист метал от шведския химик Георг Бранд през 1735 г. на базата на емайлирана руда.
Смята се, че човечеството използва кобалт от около пет хиляди години въз основа на анализа на египетската керамика и персийското стъкло. В наши дни кобалтовите соли все още се използват при производството на пигменти за керамика, докато металната им форма се изследва в металургичната индустрия за производството на видове стомана. Кобалтовите оксиди могат да се използват като катализатори в химическата промишленост.
Прочетете също: Ниобий - метал с различни индустриални и търговски приложения
Резюме на кобалт
Това е сивкаво бял метал.
Той има атомен номер 27 и атомна маса от 59 сутринта.
Може да се появи в степени на окисление +2 и +3.
Изолиран е от шведския химик Георг Бранд през 1735г.
Широко използван за създаване на мастила и пигменти.
Той присъства в няколко метални сплави.
Той присъства във витамин В12.
Кобалтови свойства
Символ: Ко
Класификация: външен преходен метал
Тестени изделияатомен: 59 u.m.a
Бройатомен: 27
електроотрицателност: 1,88
изотопи: 59Co (естествен) и 60Co (синтетичен)
ТочкавСливане: 1495 ° С
Точкавкипене: ~ 2900 ° C
електронна конфигурация: [Въздух] 4s2 3d7
Плътност: 8900 kg / m³
Характеристики на кобалт
Кобалтът е сиво-бял метал с магнитни и физични свойства, подобни на желязо и към никел. Може да се прояви в +2 и +3 степени на окисление, но в повечето случаи това се случва в +2 степен на окисление.
кобалтът е стабилен във въздуха и инертен и не реагира с Вода, но може да бъде атакуван от киселини.
Това е сравнително рядък елемент, срещащ се в диапазона от 0,001% до 0,002% от земната кора, като се счита за 30-ият най-разпространен елемент на кората. Естествено се среща в над 200 минерала, като есмалтит и кобалтит, но почти винаги се среща в комбинация с други елементи.
кобалтова история
кобалтови руди вече са били използвани от хората от около пет хиляди години. Те са открити в египетски керамични артефакти, персийско стъкло и китайско стъкло и порцелан от династиите Тан (618-907) и Мин (1368-1644).
Името кобалт произлиза от немския митологичен термин kobold, дух, който би могъл да се материализира под формата на животни или таласъми. Би бил игрив, мрачен или подъл. Тип на kobold беше известен с това, че обитава подземни места като мини.
кобалтът почти винаги се среща в минерали, свързани с други. метали, като мед. По този начин кобалтовите руди, неизвестни досега, започна да се използва при производството на стъкло. Когато се третират с киселини, това им придава синкав цвят, нещо, което известните медни руди също правят.
Въпреки това, когато се добавя към стъкло, тази руда също гарантираше синкав цвят, нещо, което медните руди не правеха. Тъй като подобно поведение е свързано с нещо ново и мистериозно, шведският химик Георг Бранд го нарича кобалт, въз основа на името kobold. Днес този минерал вече е определен и се нарича есмалтит.
През 1735 г. Бранд успя да изолира метален кобалт на емайла и така му се приписва откриването на кобалт.
Прочетете също: Какви са имената на новите химични елементи?
Приложения за кобалт
В бояджийска и керамична промишленост те все още консумират широко кобалт. Керамичната промишленост го използва главно за производството на бял пигмент, но бояджийската индустрия все още го използва, за да направи традиционния син пигмент.
Освен това кобалтът се използва широко в производство на магнитно легирана стомана, като alnico (съкращение от основния си състав, алуминий, никел и кобалт, освен желязо), както и в химическата промишленост като катализатор на органични реакции. Важно е и в медицината, както е използва се за лечение на рак при лъчетерапия, тъй като изотопът на кобалт-60 излъчва йонизиращо лъчение (γ лъчи), способно да унищожи определени клетки и възпрепятстват растежа му.
Този метал също е бил използван в производство на батерии за акумулаторни устройства, тъй като увеличава времето за зареждане и прави продукта по-безопасен и по-стабилен, като намалява подуването им и риска от експлозия. Очаква се също кобалтът да замени платина за производството на водород гориво от вода, което прави процеса по-евтин.
кобалтът е присъства в състава на витамин В12 под формата на йони Ко3+, и може да се получи чрез диети. Въпреки че няма официални препоръки за поглъщане на кобалт, има препоръки за поглъщане на кобалт. Витамин, тъй като участва във важни биохимични процеси, като синтеза на аминокиселини и нуклеинова киселина, в допълнение към образуването на еритроцити.
Витамин В12 също е важен за лечението на някои случаи на анемия. Тъй като се среща само естествено в месото и животинските продукти, вегетарианците или веганите трябва да се притесняват от добавката му.
Получаване на кобалт
Получаването на кобалт от неговите минерални източници зависи от минералогията и съдържанието на този метал в рудата.
Кога кобалтът присъства в латеритните руди, които се образуват в процеса на изветряне химически на латеризация, се използват пирометалургични (при които се използват високи температури) и хидрометалургични методи. В последния случай рудата е разтворени в амонячни разтвори или сярна киселина и след това се утаява под формата на карбонат. такива карбонати, сега с по-високо съдържание на кобалт, след това се разтварят отново, така че металният кобалт се получава чрез електрохимични методи.
Когато говорим за сулфидни кобалтови руди, тоест, които съдържат сяра в конституцията металургичният процес, използван за възстановяване на кобалт, също включва разтваряне на руда в кисели разтвори (в солна киселина или сярна киселина) и основно (амоняк).
Много известен промишлен процес за обработка на тези руди е Шерит-Гордън, при който сулфидни руди от никел и кобалт се разтварят в амонячен разтвор при висока температура и налягане, с последващо извличане на кобалт чрез редукция на газа водород.
Вижте също: Бор - полуметален малко реактивен и лек
Предпазни мерки с кобалт
Когато сме изложени на остри нива на кобалт във въздуха, или чрез прахообразен чист метал, или чрез солен прах и кобалтови оксиди, можем да получим развитие на дихателни проблеми, като намалена вентилация, в допълнение към задръствания, отоци и кръвоизливи в белия дроб. Също така е възможно да се наблюдава възпаление на назофаринкса, в допълнение към алергични ефекти като алергичен ринит и атопичен дерматит (в този случай, когато излагането е през кожата).
вече Поглъщането на кобалт може да причини стомашно-чревни ефекти, като гадене, повръщане и диария, в допълнение към увреждане на черния дроб и алергичен дерматит.
Международната агенция за изследване на рака класифицира кобалта и неговите съединения като възможни канцерогени за хората (група 2В), в края на краищата проучванията върху животни показват, че причинява кобалт рак когато се поставят директно върху мускулите и кожата.
Връщайки се към необходимостта от прием на витамин В12, липсата или дефицитът на този витамин в нашия организмът може да причини пагубна анемия, която причинява слабост, диария, умора, жълтеница и други. симптоми.
Упражнения, решени на кобалт
Въпрос 1 - (UFSM) Кобалт-60, 27Ко60, използван в лъчетерапията, при лечение на рак, реагира чрез излъчване на β частица и по този начин се трансформира в:
THE) 27Ко61
Б) 27Ко59
° С) 28Ni60
Д) 28Ni64
И) 25Mn56
Резолюция
Алтернатива C
Излъчването на β частица просто казва, че тя ще бъде освободена от елемента в радиоактивен процес. Частицата β е електрон, който възниква от разпадането на неутрон от ядрото и следователно има незначителна маса (т.е. 0) и заряд -1. Уравнението за представяне на процеса е:
27Ко60 → -1β0 + Z.хНА
Където Z е атомният номер на новообразувания елемент, а A е масовият номер на новообразувания елемент в този процес.
Тъй като в радиоактивен процес трябва да поддържаме заряд и маса, за да решим това, ние правим системата:
60 = 0 + A
27 = -1 + Z
По този начин A = 60 и Z = 28. С това заключаваме, че имаме работа с 28Ni60, буква В.
Въпрос 2 - (Enem) За да се гарантира, че електронните продукти се съхраняват правилно преди продажба, някои компании използват индикаторни карти за влага върху опаковката на тези продукти. Някои от тези карти съдържат кобалтова сол, която променя цвета си в присъствието на вода, съгласно химичното уравнение:
CoCl2 (s) + 6 Н2O (g) ⇋ CoCl2.6H2O (s) ΔH <0
(синьо розово)
Как бихте продължили да използвате повторно, за кратък период от време, карта, която вече беше оцветена в розово?
А) Охладете във фризера.
Б) Напръскайте с воден спрей.
В) Увийте с алуминиево фолио.
Г) Нагревател със сешоар.
Д) Увийте в хартиена салфетка.
Резолюция
Алтернатива D
за това, че сте а химичен баланс, трябва да разберем, че има както реакция в посока напред, при която синята кобалтова сол е продукт, така и в обратната посока, в която отново се образува розовата кобалтова сол.
Когато се появи нотация CoCl2.6H2О за сол, това означава, че тя има 6 мола водни молекули за всеки мол сол в структурата си, тоест тя е хидратирана (в случая хексахидрат). Ако целта е да се използва повторно карта, която е оцветена в розово, трябва да разберем, че тя трябва да промени цвета си на син, когато не е мокра, а безводна (без вода).
За да се възстанови синият цвят, химическият баланс трябва да се измести наляво, към консумацията на CoCl2.6H2И формирането на CoCl2.
Като реакция в посока напред, на образуване на CoCl2.6H2О, е екзотермична (вижте отрицателната промяна в енталпията до реакцията), реакцията в обратна посока е ендотермична. Ендотермичните реакции се предпочитат пред екзотермичните при увеличаване на температура, тъй като в тези случаи повишаването на температурата идва с увеличаване на количеството топлина на разположение.
как, от Pначалото на Le Chatelier, химическата реакция винаги се стреми да намали ефекта от външно действие за възстановяване на баланса, увеличаването на количеството налична топлина трябва да бъде абсорбирано от реакцията. Единственият смисъл, който може да абсорбира наличната топлина, е ендотермичен (тъй като ендотермичен означава поглъщане на топлина).
И така, за да отиде везната вляво (обратна реакция), трябва да използваме сешоар, който повишава температурата, буква D.
Охлаждането във фризер има обратния ефект на сешоара, а пръскането с воден спрей също измества баланса към нежеланата страна, тъй като увеличава концентрацията на вода в средата.
Опаковането с алуминиево фолио или хартия не прави никакви необходими промени в това отношение.
От Stéfano Araújo Novais
Учител по химия
