कोबाल्ट एक धातु है जिसका प्रतीक Co है।, का परमाणु क्रमांक 27 और अनुमानित परमाणु द्रव्यमान 59 a.mu.u (परमाणु द्रव्यमान इकाई) है। यह चौथी अवधि में है और परिवार 9 देता है टेबल सामयिक. इस तत्व को पहली बार शुद्ध धातु के रूप में स्वीडिश रसायनज्ञ जॉर्ज ब्रांट द्वारा 1735 में तामचीनी अयस्क के आधार पर पृथक किया गया था।
ऐसा अनुमान है कि मानव जाति लगभग पाँच हज़ार वर्षों से कोबाल्ट का उपयोग कर रही है मिस्र के सिरेमिक और फारसी कांच के विश्लेषण के आधार पर। आजकल, कोबाल्ट लवण का उपयोग अभी भी सिरेमिक के लिए पिगमेंट के निर्माण में किया जाता है, जबकि धातुकर्म उद्योग में स्टील के प्रकार के उत्पादन के लिए उनके धात्विक रूप का पता लगाया जाता है। कोबाल्ट ऑक्साइड का उपयोग रासायनिक उद्योग में उत्प्रेरक के रूप में किया जा सकता है।
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कोबाल्ट सारांश
यह एक भूरे रंग की सफेद धातु है।
इसका परमाणु क्रमांक 27 और परमाणु द्रव्यमान 59 a.m.u है।
यह +2 और +3 ऑक्सीकरण अवस्थाओं में हो सकता है।
इसे 1735 में स्वीडिश रसायनज्ञ जॉर्ज ब्रांट द्वारा अलग किया गया था।
स्याही और रंगद्रव्य बनाने के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
यह कई. में मौजूद है मिश्र धातु.
यह विटामिन बी12 में मौजूद होता है।
कोबाल्ट गुण
प्रतीक: Co
वर्गीकरण: बाहरी संक्रमण धातु
पास्तापरमाणु: 59 उ.मा
संख्यापरमाणु: 27
वैद्युतीयऋणात्मकता: 1,88
आइसोटोप: 59सह (प्राकृतिक) और 60सह (सिंथेटिक)
बिंदुमेंविलय: 1495 डिग्री सेल्सियस
बिंदुमेंउबलना: ~2900°C°
इलेक्ट्रोनिक विन्यास: [वायु] ४s2 ३डी7
घनत्व: ८९०० किग्रा/m³
कोबाल्ट के लक्षण
कोबाल्ट एक धूसर सफेद धातु है जिसमें समान चुंबकीय और भौतिक गुण लोहा और करने के लिए निकल. यह +2 और +3 ऑक्सीकरण अवस्थाओं में हो सकता है, लेकिन ज्यादातर मामलों में यह +2 ऑक्सीकरण अवस्था में होता है।
कोबाल्ट है हवा और निष्क्रिय में स्थिर और साथ प्रतिक्रिया नहीं करता पानी, लेकिन द्वारा हमला किया जा सकता है अम्ल.
यह एक अपेक्षाकृत दुर्लभ तत्व है, जो पृथ्वी की पपड़ी के 0.001% से 0.002% की सीमा में होता है, जिसे माना जाता है ३०वां सबसे प्रचुर तत्व क्रस्ट का। यह स्वाभाविक रूप से 200 से अधिक खनिजों में होता है, जैसे एस्माल्टाइट और कोबाल्टाइट, लेकिन यह लगभग हमेशा अन्य तत्वों के संयोजन में पाया जाता है।
कोबाल्ट इतिहास
कोबाल्ट अयस्क पहले से ही मनुष्यों द्वारा लगभग पाँच हज़ार वर्षों से उपयोग किया जा रहा है. वे तांग (618-907) और मिंग (1368-1644) राजवंशों से मिस्र के मिट्टी के बर्तनों की कलाकृतियों, फारसी कांच, और चीनी कांच और चीनी मिट्टी के बरतन में पाए गए हैं।
कोबाल्ट नाम जर्मन पौराणिक शब्द से निकला है Kobold, एक आत्मा जो जानवरों या भूतों के रूप में भौतिक हो सकती है। वह चंचल, मूडी या मतलबी होगा। एक प्रकार का Kobold यह खदानों जैसी भूमिगत जगहों को सताने के लिए प्रसिद्ध था।
कोबाल्ट लगभग हमेशा दूसरों से जुड़े खनिजों में होता है। धातुओं, की तरह तांबा. इस प्रकार, कोबाल्ट अयस्क, अब तक अज्ञात, कांच के निर्माण में इस्तेमाल किया जाने लगा. जब एसिड के साथ इलाज किया जाता है, तो इसने उन्हें एक नीला रंग दिया, कुछ ज्ञात तांबे के अयस्कों ने भी किया।
हालाँकि, जब कांच में मिलाया जाता है, तो यह अयस्क भी एक नीले रंग की गारंटी, कुछ ऐसा जो तांबे के अयस्कों ने नहीं किया. चूंकि इस तरह का व्यवहार कुछ नए और रहस्यमय से जुड़ा था, स्वीडिश रसायनज्ञ जॉर्ज ब्रांट ने इसे कहा कोबाल्ट, नाम के आधार पर Kobold. आज, इस खनिज को पहले ही निर्धारित किया जा चुका है और इसे एस्माल्टाइट कहा जाता है।
यह ब्रांट ही थे, जिन्होंने 1735 में धात्विक कोबाल्ट को अलग करने में कामयाबी हासिल की थी तामचीनी की, और इसलिए कोबाल्ट की खोज का श्रेय उन्हें दिया जाता है।
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कोबाल्ट अनुप्रयोग
पर पेंट और सिरेमिक उद्योग वे अभी भी बड़े पैमाने पर कोबाल्ट का सेवन करते हैं। सिरेमिक उद्योग इसका उपयोग मुख्य रूप से सफेद रंगद्रव्य के उत्पादन के लिए करते हैं, लेकिन पेंट उद्योग अभी भी इसका उपयोग पारंपरिक नीला वर्णक बनाने के लिए करता है।
इसके अलावा, कोबाल्ट का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है चुंबकीय मिश्र धातु इस्पात का उत्पादन, अलनिको की तरह (इसकी मुख्य रचना के लिए संक्षिप्त नाम, अल्युमीनियम, निकल और कोबाल्ट, लोहे के अलावा), साथ ही साथ रासायनिक उद्योग जैसे industry उत्प्रेरक कार्बनिक प्रतिक्रियाएं. यह चिकित्सा में भी महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह है रेडियोथेरेपी में कैंसर के उपचार में उपयोग किया जाता है, चूंकि कोबाल्ट -60 आइसोटोप कुछ को नष्ट करने में सक्षम आयनकारी विकिरण (γ किरणें) उत्सर्जित करता है प्रकोष्ठों और इसके विकास में बाधा डालते हैं।
इस धातु का उपयोग में भी किया गया है रिचार्जेबल उपकरणों के लिए बैटरी का उत्पादन, क्योंकि यह चार्जिंग समय बढ़ाता है और उत्पाद की सूजन और विस्फोट के जोखिम को कम करके उत्पाद को सुरक्षित और अधिक स्थिर बनाता है। कोबाल्ट की जगह लेने की भी उम्मीद है प्लैटिनम के उत्पादन के लिए हाइड्रोजन पानी से ईंधन, प्रक्रिया को सस्ता बनाना।
कोबाल्ट है विटामिन बी12 के गठन में के रूप में उपस्थित होता है आयनों सीओ3+, और इसे आहार के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है। हालांकि कोबाल्ट अंतर्ग्रहण पर कोई आधिकारिक सिफारिश नहीं है, लेकिन कोबाल्ट अंतर्ग्रहण के लिए सिफारिशें हैं। विटामिन, चूंकि यह महत्वपूर्ण जैव रासायनिक प्रक्रियाओं में भाग लेता है, जैसे कि का संश्लेषण अमीनो अम्ल तथा न्यूक्लिक एसिड, एरिथ्रोसाइट्स के गठन के अलावा।
विटामिन बी12 कुछ मामलों के उपचार के लिए भी महत्वपूर्ण है रक्ताल्पता. चूंकि यह केवल मांस और पशु उत्पादों में स्वाभाविक रूप से पाया जाता है, शाकाहारियों या शाकाहारी लोगों को इसके पूरक के बारे में चिंतित होना चाहिए।
कोबाल्ट प्राप्त करना
अपने खनिज स्रोतों से कोबाल्ट प्राप्त करना खनिज विज्ञान और अयस्क में इस धातु की सामग्री पर निर्भर करता है।
कब कोबाल्ट लैटेराइट अयस्क में पाया जाता है, जो की प्रक्रिया द्वारा बनते हैं अपक्षय का रसायन पार्श्वीकरण, पायरोमेटेलर्जिकल (जिसमें उच्च तापमान का उपयोग किया जाता है) और हाइड्रोमेटेलर्जिकल विधियों का उपयोग किया जाता है। बाद के मामले में, अयस्क है अमोनिया समाधान में भंग या सल्फ्यूरिक एसिड और फिर कार्बोनेट के रूप में अवक्षेपित. ऐसा कार्बोनेट्स, अब उच्च कोबाल्ट सामग्री के साथ, फिर से भंग कर दिया जाता है ताकि धात्विक कोबाल्ट विद्युत रासायनिक विधियों द्वारा प्राप्त किया जा सके।
जब हम बात कर रहे हैं सल्फाइड कोबाल्ट अयस्क, अर्थात्, जिसमें शामिल है गंधक संविधान में, कोबाल्ट को पुनर्प्राप्त करने के लिए प्रयुक्त धातुकर्म प्रक्रिया में भी शामिल है अम्लीय विलयन में अयस्क का विलयन (में हाइड्रोक्लोरिक एसिड या सल्फ्यूरिक एसिड) और बुनियादी (अमोनिया)।
इन अयस्कों के उपचार के लिए औद्योगिक रूप से एक प्रसिद्ध प्रक्रिया शेरिट-गॉर्डन है, जिसमें निकल और कोबाल्ट के सल्फाइड अयस्क उच्च तापमान और दबाव पर अमोनिया के घोल में घुल जाते हैं, बाद में गैस की कमी से कोबाल्ट की वसूली होती है हाइड्रोजन।
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कोबाल्ट के साथ सावधानियां
जब हम हवा में कोबाल्ट के तीव्र स्तर के संपर्क में आते हैं, चाहे शुद्ध धातु के चूर्ण के माध्यम से, या नमक की धूल और कोबाल्ट ऑक्साइड द्वारा, हम प्राप्त कर सकते हैं श्वसन समस्याओं का विकास, जैसे फेफड़ों में जमाव, एडिमा और रक्तस्राव के अलावा वेंटिलेशन में कमी। एलर्जिक राइनाइटिस और एटोपिक डर्मेटाइटिस (इस मामले में, जब एक्सपोजर त्वचा के माध्यम से होता है) जैसे एलर्जी प्रभावों के अलावा, नासॉफिरिन्क्स की सूजन का निरीक्षण करना भी संभव है।
पहले से ही कोबाल्ट अंतर्ग्रहण गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल प्रभाव पैदा कर सकता है, जैसे कि मतली, उल्टी और दस्त, जिगर की क्षति और एलर्जी जिल्द की सूजन के अलावा।
कैंसर पर अनुसंधान के लिए अंतर्राष्ट्रीय एजेंसी कोबाल्ट और उसके यौगिकों को मनुष्यों के लिए संभावित कार्सिनोजेन्स के रूप में वर्गीकृत करती है (समूह 2 बी), आखिरकार, जानवरों के अध्ययन से पता चला है कि कोबाल्ट कारण कैंसर जब सीधे पेशी और त्वचा पर रखा जाता है.
विटामिन बी12 के सेवन की आवश्यकता पर लौटते हुए, हमारे शरीर में इस विटामिन की अनुपस्थिति या कमी deficiency जीव हानिकारक रक्ताल्पता का कारण बन सकता है, जो कमजोरी, दस्त, थकान, पीलिया और अन्य का कारण बनता है। लक्षण।
कोबाल्ट पर हल किए गए व्यायाम
प्रश्न 1 - (यूएफएसएम) कोबाल्ट-60, 27सीओ60, रेडियोथेरेपी में इस्तेमाल किया जाता है, कैंसर के उपचार में, एक β कण उत्सर्जित करके प्रतिक्रिया करता है, और इस प्रकार बदल जाता है:
द) 27सीओ61
बी) 27सीओ59
सी) 28नी60
डी) 28नी64
तथा) 25एम.एन.56
संकल्प
वैकल्पिक सी
एक β कण उत्सर्जित करना केवल यह कह रहा है कि यह तत्व द्वारा रेडियोधर्मी प्रक्रिया में छोड़ा जाएगा। β कण एक इलेक्ट्रॉन है जो नाभिक से न्यूट्रॉन के क्षय से उत्पन्न होता है और इसलिए, नगण्य द्रव्यमान (यानी 0) और चार्ज -1 होता है। प्रक्रिया का प्रतिनिधित्व करने के लिए समीकरण है:
27सीओ60 → -1β0 + जेडएक्स
जहाँ Z नव निर्मित तत्व का परमाणु क्रमांक है और A इस प्रक्रिया में बनने वाले नए तत्व की द्रव्यमान संख्या है।
जैसा कि एक रेडियोधर्मी प्रक्रिया में हमें चार्ज और द्रव्यमान दोनों को बनाए रखना चाहिए, इसे हल करने के लिए, हम सिस्टम बनाते हैं:
60 = 0 + ए
27 = -1 + जेड
इस प्रकार, ए = 60 और जेड = 28। इसके साथ, हम यह निष्कर्ष निकालते हैं कि हम इसके साथ काम कर रहे हैं 28नी60, पत्र सी.
प्रश्न 2 - (एनेम) यह सुनिश्चित करने के लिए कि बिक्री से पहले इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों को ठीक से संग्रहीत किया जाता है, कुछ कंपनियां इन उत्पादों की पैकेजिंग पर नमी संकेतक कार्ड का उपयोग करती हैं। इनमें से कुछ कार्डों में कोबाल्ट नमक होता है जो रासायनिक समीकरण के अनुसार पानी की उपस्थिति में रंग बदलता है:
CoCl2 (एस) + 6 एच2हे (जी) CoCl2.6H2हे (ओं) एच <0
(नीला गुलाबी)
आप कम समय में पहले से ही गुलाबी रंग के कार्ड का पुन: उपयोग कैसे करेंगे?
ए) फ्रीजर में ठंडा करें।
बी) पानी के स्प्रे के साथ स्प्रे करें।
सी) एल्यूमीनियम पन्नी के साथ लपेटें।
डी) हेयर ड्रायर के साथ हीटर।
ई) पेपर नैपकिन में लपेटें।
संकल्प
वैकल्पिक डी
एक होने के लिए रासायनिक संतुलन, हमें यह समझना चाहिए कि आगे की दिशा में एक प्रतिक्रिया होती है, जिसमें नीला कोबाल्ट नमक उत्पाद होता है, और विपरीत दिशा में, जिसमें गुलाबी कोबाल्ट नमक फिर से बनता है।
जब CoCl संकेतन प्रकट होता है2.6H2हे नमक के लिए, इसका मतलब है कि इसकी संरचना में नमक के प्रत्येक तिल के लिए पानी के 6 मोल अणु हैं, यानी यह हाइड्रेटेड है (इस मामले में, हेक्साहाइड्रेट)। यदि उद्देश्य गुलाबी रंग के कार्ड का पुन: उपयोग करना है, तो हमें यह समझना चाहिए कि जब यह गीला न हो लेकिन निर्जल (पानी नहीं) हो तो इसका रंग बदलकर नीला हो जाना चाहिए।
नीले रंग को पुनः प्राप्त करने के लिए, रासायनिक संतुलन को CoCl. की खपत के लिए बाईं ओर स्थानांतरित करना होगा2.6H2CoCl. का गठन और गठन2.
आगे की दिशा में प्रतिक्रिया के रूप में, CoCl. के गठन की2.6H2O, ऊष्माक्षेपी है (प्रतिक्रिया के आगे ऋणात्मक एन्थैल्पी परिवर्तन देखें), विपरीत दिशा में अभिक्रिया ऊष्माशोषी है। एंडोथर्मिक प्रतिक्रियाओं को एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रियाओं के पक्ष में किया जाता है जब तापमान, क्योंकि इन मामलों में, तापमान में वृद्धि गर्मी की मात्रा में वृद्धि के साथ आती है उपलब्ध।
कैसे, द्वारा पीले चेटेलियर की शुरुआतरासायनिक प्रतिक्रिया हमेशा संतुलन बहाल करने के लिए बाहरी क्रिया के प्रभाव को कम करने का प्रयास करती है, उपलब्ध गर्मी की मात्रा में वृद्धि प्रतिक्रिया द्वारा अवशोषित की जानी चाहिए। उपलब्ध गर्मी को अवशोषित करने वाला एकमात्र अर्थ एंडोथर्मिक है (क्योंकि एंडोथर्मिक का अर्थ गर्मी अवशोषण है)।
तो, संतुलन के लिए बाईं ओर (रिवर्स रिएक्शन) जाने के लिए, हमें एक हेयर ड्रायर का उपयोग करना चाहिए, जिससे तापमान बढ़ता है, अक्षर डी।
फ्रीजर में ठंडा करने से हेयर ड्रायर के विपरीत प्रभाव पड़ता है, और पानी के स्प्रे के साथ छिड़काव भी संतुलन को अवांछित पक्ष में स्थानांतरित कर देता है, क्योंकि यह बीच में पानी की एकाग्रता को बढ़ाता है।
एल्युमिनियम फॉयल या कागज से लपेटने से इस संबंध में किसी प्रकार का आवश्यक परिवर्तन नहीं होता है।
स्टेफ़ानो अराउजो नोवाइसो द्वारा
रसायन विज्ञान शिक्षक
