Cobalt er et metal, hvis symbol er Co., har atomnummer 27 og en tilnærmet atommasse på 59 a.mu.u (atommasseenheder). Det er i fjerde periode og familie 9 giver Bord Periodisk. Dette element blev isoleret for første gang som et rent metal af den svenske kemiker Georg Brandt, i år 1735, baseret på emalje.
Det anslås, at menneskeheden har brugt kobolt i cirka fem tusind år baseret på analysen af egyptisk keramik og persisk glas. I dag bruges cobaltsalte stadig til fremstilling af pigmenter til keramik, mens deres metalliske form udforskes i den metallurgiske industri til produktion af ståltyper. Cobaltoxider kan anvendes som katalysatorer i den kemiske industri.
Læs også: Niobium - metal med forskellige industrielle og kommercielle applikationer
Sammendrag af kobolt
Det er et gråhvidt metal.
Det har atomnummer 27 og atommasse på 59 a.m.u.
Det kan forekomme i +2 og +3 oxidationstilstande.
Det blev isoleret af den svenske kemiker Georg Brandt i 1735.
Bredt brugt til at skabe blæk og pigmenter.
Det er til stede i flere metallegeringer.
Det er til stede i vitamin B12.
Kobolt egenskaber
Symbol: Co
Klassifikation: ydre overgangsmetal
Pastaatomar: 59 u.m.a
Nummeratomar: 27
elektronegativitet: 1,88
isotoper: 59Co (naturlig) og 60Co (syntetisk)
PunktiFusion: 1495 ° C
Punktikogende: ~ 2900 ° C
elektronisk konfiguration: [Luft] 4s2 3d7
Massefylde: 8900 kg / m³
Kobolt egenskaber
Kobolt er et gråhvidt metal med magnetiske og fysiske egenskaber svarende til jern og til nikkel. Det kan forekomme i +2 og +3 oxidationstilstande, men i de fleste tilfælde forekommer det i +2 oxidationstilstand.
kobolt er stabil i luft og inert og reagerer ikke med Vand, men kan blive angrebet af syrer.
Det er et relativt sjældent element, der forekommer i området 0,001% til 0,002% af jordskorpen, betragtes som 30. mest almindelige element af skorpen. Det forekommer naturligt i over 200 mineraler, såsom esmaltit og cobaltit, men det findes næsten altid i kombination med andre elementer.
kobolthistorie
koboltmalm allerede har været brugt af mennesker i omkring fem tusind år. De er fundet i egyptiske keramiske artefakter, persisk glas og kinesisk glas og porcelæn fra dynastierne Tang (618-907) og Ming (1368-1644).
Navnet kobolt stammer fra det tyske mytologiske udtryk kobold, en ånd, der kunne materialisere sig i form af dyr eller nisser. Han ville være legende, humørsvinget eller ond. En type kobold det var berømt for at hjemsøge underjordiske steder som miner.
kobolt forekommer næsten altid i mineraler forbundet med andre. metaller, ligesom kobber. Således koboltmalm, hidtil ukendt, begyndte at blive brugt til fremstilling af glas. Når de blev behandlet med syrer, gav dette dem en blålig farve, noget kendt kobbermalm gjorde også.
Men når det tilsættes til glas, denne malm også garanteret en blålig farve, noget som kobbermalm ikke gjorde. Da en sådan adfærd var forbundet med noget nyt og mystisk, kaldte den svenske kemiker Georg Brandt det kobolt, baseret på navnet kobold. I dag er dette mineral allerede blevet bestemt og kaldet esmaltit.
Det var Brandt, der i 1735 formåede at isolere metallisk kobolt af emalje, så opdagelsen af kobolt krediteres ham.
Læs også: Hvad hedder de nye kemiske grundstoffer?
Cobalt applikationer
På maling og keramikindustri de bruger stadig kobolt i udstrakt grad. De keramiske industrier bruger det hovedsageligt til produktion af hvidt pigment, men malingsindustrien bruger det stadig til at fremstille det traditionelle blå pigment.
Derudover anvendes kobolt i vid udstrækning i produktion af magnetisk legeret stål, ligesom alnico (akronym for dets vigtigste sammensætning, aluminium, nikkel og cobalt, ud over jern) såvel som i den kemiske industri såsom katalysator af organiske reaktioner. Det er også vigtigt inden for medicin, som det er anvendes til behandling af kræft i strålebehandling, da cobalt-60-isotopen udsender ioniserende stråling (γ-stråler), der er i stand til at ødelægge visse celler og hindrer dens vækst.
Dette metal er også blevet brugt i produktion af batterier til genopladelige enheder, da det øger opladningstiden og gør produktet sikrere og mere stabilt ved at reducere deres hævelse og risikoen for eksplosion. Cobalt forventes også at erstatte platin til produktion af hydrogen brændstof fra vand, hvilket gør processen billigere.
kobolt er til stede i sammensætningen af vitamin B12 i form af ioner Co3+og det kan opnås gennem diæter. Selvom der ikke er nogen officielle anbefalinger om indtagelse af cobalt, er der anbefalinger til indtagelse af cobalt. Vitamin, da det deltager i vigtige biokemiske processer, såsom syntesen af aminosyrer og nukleinsyrerud over dannelsen af erytrocytter.
Vitamin B12 er også vigtigt for behandlingen af nogle tilfælde af anæmi. Da det kun findes naturligt i kød og animalske produkter, bør vegetarer eller veganere være bekymrede over dets tilskud.
Opnåelse af kobolt
At opnå kobolt fra dets mineralkilder afhænger af mineralogien og indholdet af dette metal i malmen.
Hvornår kobolt er til stede i lateritmalm, som er dannet ved processen med forvitring kemikalie af laterisering, pyrometallurgiske (hvor der anvendes høje temperaturer) og hydrometallurgiske metoder anvendes. I sidstnævnte tilfælde er malmen opløst i ammoniakopløsninger eller svovlsyre og derefter udfældet i form af carbonat. sådan carbonater, nu med højere cobaltindhold, genopløses derefter, så metallisk cobalt opnås ved elektrokemiske metoder.
Når vi taler om sulfidcobaltmalm, det vil sige, der indeholder svovl i forfatningen indebærer også den metallurgiske proces, der anvendes til at genvinde kobolt opløsning af malm i sure opløsninger (i saltsyre eller svovlsyre) og grundlæggende (ammoniak).
En meget velkendt proces industrielt til behandling af disse malme er Sherritt-Gordon, hvor sulfidmalm af nikkel og cobalt opløses i ammoniakopløsning ved høj temperatur og tryk med efterfølgende genvinding af kobolt ved reduktion af gas hydrogen.
Se også: Bor - halvmetal lidt reaktiv og let
Forholdsregler med kobolt
Når vi udsættes for akutte niveauer af kobolt i luftenenten ved hjælp af det rene metal, der er pulveriseret, eller ved saltstøv og cobaltoxider, kan vi få udvikling af åndedrætsproblemer, såsom nedsat ventilation foruden overbelastning, ødem og blødninger i lungen. Det er også muligt at observere betændelse i nasopharynx ud over allergiske virkninger såsom allergisk rhinitis og atopisk dermatitis (i dette tilfælde når eksponering er gennem huden).
allerede den Indtagelse af kobolt kan forårsage gastrointestinale virkninger, såsom kvalme, opkastning og diarré, ud over leverskader og allergisk dermatitis.
Det Internationale Agentur for Kræftforskning klassificerer kobolt og dets forbindelser som mulige kræftfremkaldende stoffer for mennesker (Gruppe 2B), trods alt har dyreforsøg vist, at årsager til kobolt Kræft når de placeres direkte på muskler og hud.
Vender tilbage til behovet for vitamin B12-indtagelse, fraværet eller manglen på dette vitamin i vores organisme kan forårsage skadelig anæmi, som forårsager svaghed, diarré, træthed, gulsot og andre. symptomer.
Øvelser løst på kobolt
Spørgsmål 1 - (UFSM) Cobalt-60, 27Co60, anvendt til strålebehandling, til behandling af kræft, reagerer ved at udsende en β-partikel og omdannes således til:
DET) 27Co61
B) 27Co59
Ç) 28Ni60
D) 28Ni64
OG) 25Mn56
Løsning
Alternativ C
Udsendelse af en β-partikel siger simpelthen, at den frigives af elementet i en radioaktiv proces. Β-partiklen er en elektron, der stammer fra henfaldet af en neutron fra kernen og har derfor ubetydelig masse (dvs. 0) og ladning -1. Ligningen til at repræsentere processen er:
27Co60 → -1β0 + ZxDET
Hvor Z er atomnummeret for det nyoprettede element, og A er massetallet for det nyoprettede element i denne proces.
Som i en radioaktiv proces skal vi opretholde både ladning og masse, for at løse dette opretter vi systemet:
60 = 0 + A.
27 = -1 + Z
Således er A = 60 og Z = 28. Med det konkluderer vi, at vi har at gøre med 28Ni60, bogstav C.
Spørgsmål 2 - (Enem) For at sikre, at elektroniske produkter opbevares korrekt inden salg, bruger nogle virksomheder fugtindikatorkort på emballagen til disse produkter. Nogle af disse kort indeholder et kobolt salt, der ændrer farve i nærvær af vand i henhold til den kemiske ligning:
CoCl2 (s) + 6 H2O (g) ⇋ CoCl2.6H2O (s) ΔH <0
(blå lyserød)
Hvordan vil du fortsætte med at genbruge et kort, der allerede var farvet lyserød på kort tid?
A) Afkøles i fryseren.
B) Sprøjt med vandspray.
C) Indpak med aluminiumsfolie.
D) Varmelegeme med hårtørrer.
E) Pak ind i papirserviet.
Løsning
Alternativ D
for at være en kemisk balance, må vi forstå, at der både er en reaktion i fremadgående retning, hvor det blå kobolt salt er produktet, og i den omvendte retning, hvor det lyserøde kobolt salt dannes igen.
Når CoCl-notation vises2.6H2O for et salt betyder det, at det har 6 mol vandmolekyler for hver mol salt i dets struktur, det vil sige det er hydreret (i dette tilfælde hexahydrat). Hvis målet er at genbruge et kort, der er farvet lyserødt, skal vi forstå, at det skal ændre farven til blå, når det ikke er vådt, men vandfrit (intet vand).
For at genvinde den blå farve skal den kemiske balance skifte til venstre mod forbruget af CoCl2.6H2Dannelsen og dannelsen af CoCl2.
Som reaktion i fremadgående retning af dannelse af CoCl2.6H2O, er eksoterm (se på den negative entalpiændring ved siden af reaktionen), reaktionen i omvendt retning er endoterm. Endotermiske reaktioner foretrækkes frem for eksotermiske reaktioner, når de øges temperatur, fordi temperaturstigningen i disse tilfælde kommer med en stigning i mængden af varme ledig.
hvordan, ved Pbegyndelsen af Le Chatelier, søger den kemiske reaktion altid at reducere effekten af en ekstern handling for at genoprette balancen, en stigning i mængden af tilgængelig varme skal absorberes af reaktionen. Den eneste fornemmelse, der kan absorbere den tilgængelige varme, er endoterm (fordi endoterm betyder varmeabsorption).
Så for at balancen skal gå til venstre (omvendt reaktion), skal vi bruge en hårtørrer, der øger temperaturen, bogstav D.
Køling i en fryser har den modsatte virkning af en hårtørrer, og sprøjtning med vandspray skifter også balancen til den uønskede side, da det øger koncentrationen af vand i midten.
Indpakning med aluminiumsfolie eller papir foretager ikke nogen form for nødvendige ændringer i denne henseende.
Af Stéfano Araújo Novais
Kemilærer