Koboltti on metalli, jonka symboli on Co, on atomiluku 27 ja likimääräinen atomimassa 59 u.u.u (atomimassayksiköt). Se on neljännellä jaksolla ja yhdeksännellä perheellä antaa Pöytä Määräajoin. Ruotsalainen kemisti Georg Brandt eristää tämän elementin ensimmäistä kertaa puhtaana metallina vuonna 1735 emalimalmiin perustuen.
On arvioitu, että ihmiskunta on käyttänyt kobolttia noin viiden tuhannen vuoden ajan perustuu egyptiläisen keramiikan ja persialaisen lasin analyysiin. Nykyään kobolttisuoloja käytetään edelleen keraamisten pigmenttien valmistuksessa, kun taas niiden metallimuotoa tutkitaan metallurgisessa teollisuudessa terästyyppien valmistuksessa. Kobolttioksideja voidaan käyttää katalysaattoreina kemianteollisuudessa.
Lue myös: Niobium - metallia erilaisia teollisia ja kaupallisia sovelluksia
Kobolttiyhteenveto
Se on harmahtavan valkoinen metalli.
Sen atomiluku on 27 ja atomimassa 59 a.m.u.
Sitä voi esiintyä +2- ja +3-hapetustiloissa.
Sen eristää ruotsalainen kemisti Georg Brandt vuonna 1735.
Käytetään laajalti musteiden ja pigmenttien luomiseen.
Se on läsnä useissa metalliseokset.
Sitä on B12-vitamiinissa.
Kobolttiominaisuudet
Symboli: Co
Luokitus: ulompi siirtymämetalli
Pastaatomi-: 59 u.m.a
Määräatomi-: 27
elektronegatiivisuus: 1,88
isotoopit: 59Co (luonnollinen) ja 60Co (synteettinen)
KohtasisäänFuusio: 1495 ° C
Kohtasisäänkiehuva: ~ 2900 ° C
elektroninen kokoonpano: [Ilma] 4s2 3d7
Tiheys: 8900 kg / m³
Koboltin ominaisuudet
Koboltti on harmahtavanvalkoinen metalli samanlaiset magneettiset ja fysikaaliset ominaisuudet rauta- ja nikkeli. Se voi esiintyä +2- ja +3-hapetustiloissa, mutta useimmissa tapauksissa +2-hapetustilassa.
koboltti on stabiili ilmassa ja inertti eikä reagoi Vesi, mutta voi hyökätä happoja.
Se on suhteellisen harvinainen alkuaine, jota esiintyy alueella 0,001% - 0,002% maankuoresta. 30. yleisin elementti kuoren. Sitä esiintyy luonnollisesti yli 200 mineraalissa, kuten esmaliitissa ja kobaliitissa, mutta sitä löytyy melkein aina yhdessä muiden alkuaineiden kanssa.
koboltin historia
kobolttimalmit jo ovat käyttäneet ihmiset noin viiden tuhannen vuoden ajan. Niitä on löydetty egyptiläisistä keramiikkaesineistä, persialaisesta lasista sekä kiinalaisesta lasista ja posliinista Tang (618-907) ja Ming (1368-1644) dynastioista.
Nimi koboltti on peräisin saksalaisesta mytologisesta termistä kobold, henki, joka voisi materialisoitua eläinten tai goblinien muodossa. Hän olisi leikkisä, tunnelmallinen tai ilkeä. Eräänlainen kobold se oli kuuluisa kummittelemasta maanalaisista paikoista, kuten miinoista.
koboltti melkein aina esiintyy mineraaleissa, jotka liittyvät muihin. metallit, kuin kupari-. Siksi kobolttimalmit, tähän mennessä tuntemattomat, alettiin käyttää lasin valmistuksessa. Hapoilla käsiteltynä tämä antoi heille sinertävän värin, myös jotkut tunnetut kuparimalmit tekivät.
Kuitenkin, kun se lisätään lasiin, myös tämä malmi taattu sinertävä väri, mitä kuparimalmit eivät tehneet. Koska tällainen käyttäytyminen liittyi johonkin uuteen ja salaperäiseen, ruotsalainen kemisti Georg Brandt kutsui sitä koboltti, nimen perusteella kobold. Nykyään tämä mineraali on jo määritetty ja sitä kutsutaan esmaliitiksi.
Brandt onnistui eristämään metallisen koboltin vuonna 1735 emalia, ja siksi koboltin löytö hyvitetään hänelle.
Lue myös: Mitkä ovat uusien kemiallisten alkuaineiden nimet?
Kobolttisovellukset
Klo maali- ja keramiikkateollisuus he kuluttavat edelleen paljon kobolttia. Keraamiset teollisuudenalat käyttävät sitä pääasiassa valkoisen pigmentin tuottamiseen, mutta maaliteollisuus käyttää sitä edelleen perinteisen sinisen pigmentin valmistamiseen.
Lisäksi kobolttia käytetään laajalti magneettisen seosteräksen tuotanto, kuten alnico (lyhenne sen pääkoostumuksesta, alumiini, nikkeli ja koboltti, raudan lisäksi) sekä kemianteollisuudessa, kuten katalysaattori orgaaniset reaktiot. Se on tärkeä myös lääketieteessä käytetään syövän hoidossa sädehoidossakoska koboltti-60-isotooppi lähettää ionisoivaa säteilyä (y-säteitä), joka pystyy tuhoamaan tietyt soluja ja estää sen kasvua.
Tätä metallia on käytetty myös ladattavien laitteiden akkujen tuotanto, koska se pidentää latausaikaa ja tekee tuotteesta turvallisemman ja vakaamman vähentämällä niiden turvotusta ja räjähdysvaaraa. Koboltin odotetaan myös korvaavan platina tuotantoon vety polttoaine vedestä, mikä tekee prosessista halvempaa.
koboltti on läsnä B12-vitamiinin muodossa ioneja Co3+, ja se voidaan saada ruokavalion avulla. Vaikka ei ole virallisia suosituksia koboltin nauttimisesta, on suosituksia koboltin nauttimisesta. Vitamiini, koska se osallistuu tärkeisiin biokemiallisiin prosesseihin, kuten aminohappoja ja nukleiinihapot, punasolujen muodostumisen lisäksi.
B12-vitamiini on tärkeä myös eräiden anemia. Kasvissyöjien tai vegaanien tulisi olla huolissaan sen täydentämisestä, koska sitä löytyy luonnostaan vain lihasta ja eläintuotteista.
Koboltin saaminen
Koboltin saaminen sen mineraalilähteistä riippuu tämän metallin mineralogiasta ja pitoisuudesta malmissa.
Kun kobolttia esiintyy lateriittimalmeissa, jotka muodostuvat sään kemikaali lateralisointi, pyrometallurgisia (joissa käytetään korkeita lämpötiloja) ja hydrometallurgisia menetelmiä. Jälkimmäisessä tapauksessa malmi on liuotetaan ammoniakkiliuoksiin tai rikkihappo ja saostettiin sitten karbonaatin muodossa. sellaisia karbonaatit, joiden kobolttipitoisuus on nyt korkeampi, liuotetaan sitten uudelleen siten, että metallikoboltti saadaan sähkökemiallisilla menetelmillä.
Kun puhumme sulfidikobolttimalmit, eli jotka sisältävät rikki perustuslaissa koboltin talteenottoon käytetty metallurginen prosessi sisältää myös malmin liukeneminen happamissa liuoksissa (sisään suolahappo tai rikkihappo) ja perus (ammoniakki).
Tunnettu prosessi teollisesti näiden malmien käsittelyyn on Sherritt-Gordon, jossa nikkelin ja koboltin sulfidimalmit liuotetaan ammoniakkiliuokseen korkeassa lämpötilassa ja paineessa, minkä jälkeen koboltti otetaan talteen pelkistämällä kaasulla vety.
Katso myös: Boori - puolimetalli, vähän reaktiivinen ja kevyt
Koboltin varotoimet
Kun olemme alttiina akuutille kobolttipitoisuudelle ilmassa, joko puhtaan metallin avulla jauhettuna, tai suolapölyllä ja kobolttioksidilla, voimme saada hengitysvaikeuksien kehittyminenkuten vähentynyt ilmanvaihto ruuhkien, turvotuksen ja verenvuotojen lisäksi keuhkoissa. On myös mahdollista havaita nenänielun tulehdus allergisten vaikutusten, kuten allergisen nuhan ja atooppisen ihotulehduksen lisäksi (tässä tapauksessa, kun altistuminen tapahtuu ihon läpi).
jo Koboltin nauttiminen voi aiheuttaa ruoansulatuskanavan vaikutuksia, kuten pahoinvointi, oksentelu ja ripuli, maksavaurioiden ja allergisen dermatiitin lisäksi.
Kansainvälinen syöväntutkimuslaitos luokittelee koboltin ja sen yhdisteet ihmisille mahdollisesti karsinogeeneiksi (ryhmä 2B), loppujen lopuksi eläinkokeet ovat osoittaneet, että koboltti aiheuttaa syöpä kun se asetetaan suoraan lihakselle ja iholle.
Palataan B12-vitamiinin saannin tarpeeseen, tämän vitamiinin puuttumiseen tai puutteeseen organismi voi aiheuttaa tuhoisaa anemiaa, joka aiheuttaa heikkoutta, ripulia, väsymystä, keltaisuutta ja muita. oireita.
Koboltilla ratkaistut harjoitukset
Kysymys 1 - (UFSM) koboltti-60, 27Co60, jota käytetään sädehoidossa, syövän hoidossa, reagoi lähettämällä β-partikkelin ja muuttuu siten:
THE) 27Co61
B) 27Co59
Ç) 28Ni60
D) 28Ni64
JA) 25Mn56
Resoluutio
Vaihtoehto C
P-hiukkasen emittointi on yksinkertaisesti sanomista, että elementti vapauttaa sen radioaktiivisessa prosessissa. Β-hiukkanen on elektroni, joka syntyy neutronin hajoamisesta ytimestä ja jolla on siten merkityksetön massa (ts. 0) ja varaus -1. Prosessia edustava yhtälö on:
27Co60 → -1β0 + ZXTHE
Missä Z on äskettäin muodostetun elementin atominumero ja A on tässä prosessissa muodostuneen uuden elementin massanumero.
Kuten radioaktiivisessa prosessissa, meidän on ylläpidettävä sekä varausta että massaa, tämän ratkaisemiseksi teemme järjestelmästä:
60 = 0 + A
27 = -1 + Z
Siten A = 60 ja Z = 28. Tämän perusteella voimme päätellä, että olemme tekemisissä 28Ni60, kirjain C.
Kysymys 2 - (Enem) Jotkut yritykset käyttävät näiden tuotteiden pakkauksissa kosteudenilmaisinkortteja varmistaakseen, että elektroniikkatuotteita varastoidaan asianmukaisesti ennen myyntiä. Jotkut näistä korteista sisältävät kobolttisuolaa, joka muuttaa väriä veden läsnä ollessa kemiallisen yhtälön mukaan:
CoCl2 (s) + 6 H2O (g) ⇋ CoCl2.6H2O (s) ΔH <0
(sininen vaaleanpunainen)
Kuinka jatkat kortin käyttämistä uudelleen lyhyessä ajassa, joka oli jo vaaleanpunainen?
A) Jäähdytä pakastimessa.
B) Suihkuta vesisuihkulla.
C) Kääri alumiinikalvolla.
D) Lämmitin hiustenkuivaajalla.
E) Kääri paperiseen lautasliinaan.
Resoluutio
Vaihtoehto D
a kemiallinen tasapaino, meidän on ymmärrettävä, että on olemassa sekä reaktio eteenpäin, jossa sininen kobolttisuola on tuote, että päinvastaisessa suunnassa, jossa muodostuu taas vaaleanpunainen kobolttisuola.
Kun CoCl-merkintä tulee näkyviin2.6H2O suolalle tämä tarkoittaa, että sen rakenteessa on 6 moolia vesimolekyylejä kutakin moolia suolaa kohti, toisin sanoen se on hydratoitu (tässä tapauksessa heksahydraatti). Jos tavoitteena on käyttää uudelleen vaaleanpunaisen väristä korttia, meidän on ymmärrettävä, että sen tulisi vaihtaa väri siniseksi, kun se ei ole märkä, mutta vedetön (ei vettä).
Sinisen värin palauttamiseksi kemiallisen tasapainon on siirryttävä vasemmalle kohti CoCl: n kulutusta2.6H2CoCl: n muodostuminen ja2.
Koska reaktio eteenpäin, muodostuu CoCl2.6H2O on eksoterminen (katso negatiivinen entalpian muutos reaktion vieressä), reaktio päinvastaisessa suunnassa on endoterminen. Endotermisiä reaktioita suositaan eksotermisiin reaktioihin verrattuna lämpötilaa, koska näissä tapauksissa lämpötilan nousu liittyy lämmön määrän kasvuun saatavilla.
miten PLe Chatelierin alku, kemiallinen reaktio pyrkii aina vähentämään ulkoisen toiminnan vaikutusta tasapainon palauttamiseksi, reaktion on absorboitava käytettävissä olevan lämmön määrän kasvu. Ainoa tunne, joka voi absorboida käytettävissä olevan lämmön, on endoterminen (koska endoterminen tarkoittaa lämmön imeytymistä).
Joten, jotta tasapaino siirtyy vasemmalle puolelle (käänteinen reaktio), meidän on käytettävä hiustenkuivaajaa, joka nostaa lämpötilaa, D-kirjain.
Pakastimessa jäähdyttämisellä on päinvastainen vaikutus hiustenkuivaajalla, ja vesisuihkulla ruiskuttaminen siirtää tasapainon myös ei-toivotulle puolelle, koska se lisää veden pitoisuutta keskellä.
Alumiinifolion tai paperin kääriminen ei tee mitään tarpeellisia muutoksia tässä suhteessa.
Kirjoittanut Stéfano Araújo Novais
Kemian opettaja