Kobolt är en metall vars symbol är Co., har atomnummer 27 och en ungefärlig atommassa på 59 a.mu.u (atommasseenheter). Det är i fjärde perioden och familj 9 ger Tabell Periodisk. Detta element isolerades för första gången som en ren metall av den svenska kemisten Georg Brandt, år 1735, baserad på emaljmalm.
Man uppskattar att mänskligheten har använt kobolt i cirka fem tusen år baserad på analysen av egyptisk keramik och persiskt glas. Numera används fortfarande koboltsalter vid tillverkning av pigment för keramik, medan deras metallform utforskas i metallindustrin för produktion av ståltyper. Koboltoxider kan användas som katalysatorer i den kemiska industrin.
Läs också: Niob - metall med olika industriella och kommersiella applikationer
Sammanfattning av kobolt
Det är en gråvit metall.
Det har atomnummer 27 och atommassa på 59 a.m.u.
Det kan förekomma i +2 och +3 oxidationstillstånd.
Det isolerades av den svenska kemisten Georg Brandt 1735.
Används ofta för att skapa bläck och pigment.
Det finns i flera metalllegeringar.
Det finns i vitamin B12.
Koboltegenskaper
Symbol: Co
Klassificering: yttre övergångsmetall
Pastaatom-: 59 u.m.a
siffraatom-: 27
elektronnegativitet: 1,88
isotoper: 59Co (naturligt) och 60Co (syntetisk)
PunktiFusion: 1495 ° C
Punktikokande: ~ 2900 ° C
elektronisk konfiguration: [Luft] 4s2 3d7
Densitet: 8900 kg / m³
Koboltegenskaper
Kobolt är en gråvit metall med magnetiska och fysiska egenskaper som liknar järn och till nickel. Det kan förekomma i +2 och +3 oxidationstillstånd, men i de flesta fall förekommer det i +2 oxidationstillstånd.
kobolt är stabil i luft och inert och reagerar inte med Vatten, men kan attackeras av syror.
Det är ett relativt sällsynt element som förekommer i intervallet 0,001% till 0,002% av jordskorpan, och anses vara 30: e vanligaste elementet av skorpan. Det förekommer naturligt i över 200 mineraler, såsom esmaltit och kobaltit, men det finns nästan alltid i kombination med andra element.
kobolthistoria
koboltmalmer redan har använts av människor i ungefär fem tusen år. De har hittats i egyptiska keramiska artefakter, persiskt glas och kinesiskt glas och porslin från dynastierna Tang (618-907) och Ming (1368-1644).
Namnet kobolt härstammar från den tyska mytologiska termen kobold, en ande som kan materialisera sig i form av djur eller goblins. Han skulle vara lekfull, lynnig eller elak. En typ av kobold det var känt för att spöka underjordiska platser som gruvor.
kobolt förekommer nästan alltid i mineraler associerade med andra. metaller, som koppar. Således har koboltmalmer, hittills okända, började användas vid tillverkning av glas. När de behandlades med syror gav det dem en blåaktig färg, något som kända kopparmalmer också gjorde.
Men när det läggs till glas, denna malm också garanterade en blåaktig färg, något som kopparmalm inte gjorde. Eftersom ett sådant beteende var förknippat med något nytt och mystiskt kallade den svenska kemisten Georg Brandt det kobolt, baserat på namnet kobold. Idag har detta mineral redan bestämts och kallats esmaltit.
Det var Brandt som 1735 lyckades isolera metallisk kobolt av emalj, så upptäckten av kobolt krediteras honom.
Läs också: Vad heter de nya kemiska elementen?
Koboltapplikationer
På färg- och keramikindustri de konsumerar fortfarande kobolt i stor utsträckning. Keramikindustrin använder det främst för produktion av vitt pigment, men färgindustrin använder det fortfarande för att tillverka det traditionella blå pigmentet.
Dessutom används kobolt i stor utsträckning i produktion av magnetiskt legerat stål, som alnico (förkortning för dess huvudsammansättning, aluminiumnickel och kobolt, förutom järn), såväl som inom kemisk industri såsom katalysator för organiska reaktioner. Det är också viktigt inom medicin, som det är används vid behandling av cancer vid strålbehandlingeftersom kobolt-60-isotopen avger joniserande strålning (γ-strålar) som kan förstöra vissa celler och hindra dess tillväxt.
Denna metall har också använts i produktion av batterier för uppladdningsbara enheter, eftersom det ökar laddningstiden och gör produkten säkrare och stabilare genom att minska svullnad och explosionsrisk. Kobolt förväntas också ersätta platina för produktion av väte bränsle från vatten, vilket gör processen billigare.
kobolt är närvarande i sammansättningen av vitamin B12 i form av joner Co3+och det kan erhållas genom dieter. Även om det inte finns några officiella rekommendationer om intag av kobolt, finns det rekommendationer för intag av kobolt. Vitamin, eftersom det deltar i viktiga biokemiska processer, såsom syntes av aminosyror och nukleinsyror, förutom bildandet av erytrocyter.
Vitamin B12 är också viktigt för behandling av vissa fall av anemi. Eftersom det bara finns naturligt i kött och animaliska produkter, bör vegetarianer eller veganer vara bekymrade över tillskottet.
Att erhålla kobolt
Att erhålla kobolt från dess mineralkällor beror på mineralogin och innehållet i denna metall i malmen.
När kobolt finns i lateritmalmer, som bildas genom processen av förvittring kemikalie av laterisering, pyrometallurgiska (där höga temperaturer används) och hydrometallurgiska metoder används. I det senare fallet är malmen löst i ammoniaklösningar eller svavelsyra och utfälldes sedan i form av karbonat. sådan karbonater, nu med högre koboltinnehåll, löses sedan upp igen så att metallisk kobolt erhålls med elektrokemiska metoder.
När vi pratar om sulfid koboltmalmer, det vill säga, som innehåller svavel i konstitutionen involverar också den metallurgiska processen som används för att utvinna kobolt upplösning av malm i sura lösningar (i saltsyra eller svavelsyra) och grundläggande (ammoniak).
En välkänd process industriellt för att behandla dessa malmer är Sherritt-Gordon, i vilken sulfidmalmer av nickel och kobolt löses i ammoniaklösning vid hög temperatur och tryck med efterföljande utvinning av kobolt genom gasreduktion väte.
Se också: Bor - halvmetall lite reaktiv och lätt
Försiktighetsåtgärder med kobolt
När vi utsätts för akuta nivåer av kobolt i luften, vare sig med hjälp av den rena metallen pulveriserad, eller med saltdamm och koboltoxider, kan vi få utveckling av andningsbesvär, såsom minskad ventilation, förutom trängsel, ödem och blödning i lungan. Det är också möjligt att observera inflammation i nasofarynx, förutom allergiska effekter som allergisk rinit och atopisk dermatit (i detta fall när exponeringen sker genom huden).
redan den Intag av kobolt kan orsaka gastrointestinala effekter, såsom illamående, kräkningar och diarré, förutom leverskador och allergisk dermatit.
Internationella byrån för cancerforskning klassificerar kobolt och dess föreningar som möjliga cancerframkallande ämnen för människor (grupp 2B), trots allt har djurstudier visat att orsaker till kobolt cancer när de placeras direkt på muskler och hud.
Återgå till behovet av vitamin B12-intag, frånvaron eller bristen på detta vitamin i vårt organismen kan orsaka skadlig anemi, vilket orsakar svaghet, diarré, trötthet, gulsot och andra. symtom.
Övningar lösta på kobolt
Fråga 1 - (UFSM) Cobalt-60, 27Co60, som används vid strålbehandling, vid behandling av cancer, reagerar genom att avge en β-partikel och förvandlas sålunda till:
DE) 27Co61
B) 27Co59
Ç) 28Ni60
D) 28Ni64
OCH) 25Mn56
Upplösning
Alternativ C
Att avge en β-partikel säger helt enkelt att den kommer att frigöras av elementet i en radioaktiv process. Β-partikeln är en elektron som uppstår från förfallet av en neutron från kärnan och har därför försumbar massa (dvs. 0) och laddning -1. Ekvationen som representerar processen är:
27Co60 → -1β0 + ZXDE
Där Z är atomnumret för det nybildade elementet och A är massnumret för det nya elementet som bildas i denna process.
Som i en radioaktiv process måste vi bibehålla både laddning och massa, för att lösa detta skapar vi systemet:
60 = 0 + A.
27 = -1 + Z
Således är A = 60 och Z = 28. Med det drar vi slutsatsen att vi har att göra med 28Ni60, bokstav C.
Fråga 2 - (Enem) För att säkerställa att elektroniska produkter lagras ordentligt före försäljning använder vissa företag fuktindikatorkort på förpackningen av dessa produkter. Några av dessa kort innehåller ett koboltsalt som ändrar färg i närvaro av vatten, enligt den kemiska ekvationen:
CoCl2 (s) + 6 H2O (g) ⇋ CoCl2.6H2O (s) AH <0
(blå rosa)
Hur skulle du fortsätta att återanvända ett kort som redan var färgat rosa på kort tid?
A) Kyl i frysen.
B) Spraya med vattenspray.
C) Vik in med aluminiumfolie.
D) Värmare med hårtork.
E) Vik in i pappersservett.
Upplösning
Alternativ D
för att vara en kemisk balansmåste vi förstå att det finns både en reaktion i framåtriktningen, i vilken det blåa kobolttsaltet är produkten, och i motsatt riktning, där det rosa kobolttsaltet bildas igen.
När CoCl-notation visas2.6H2O för ett salt betyder det att det har 6 mol vattenmolekyler för varje mol salt i sin struktur, det vill säga det är hydratiserat (i detta fall hexahydrat). Om målet är att återanvända ett kort som är färgat rosa måste vi förstå att det ska ändra färg till blått när det inte är vått men vattenfritt (inget vatten).
För att återvinna den blå färgen måste den kemiska balansen flyttas åt vänster mot konsumtion av CoCl2.6H2Och bildandet av CoCl2.
Som reaktion i riktning framåt, för bildning av CoCl2.6H2O, är exoterm (titta på den negativa entalpiförändringen bredvid reaktionen), reaktionen i omvänd riktning är endoterm. Endotermiska reaktioner gynnas framför exoterma reaktioner när de ökar temperaturen, eftersom temperaturökningen i dessa fall kommer med en ökning av värmemängden tillgängligt.
hur, av Pbörjan av Le Chatelier, den kemiska reaktionen försöker alltid minska effekten av en yttre åtgärd för att återställa balansen, en ökning av mängden tillgänglig värme måste absorberas av reaktionen. Den enda känslan som kan absorbera tillgänglig värme är endoterm (eftersom endoterm betyder värmeabsorption).
Så för att balansen ska gå till vänster sida (omvänd reaktion) måste vi använda en hårtork som ökar temperaturen, bokstaven D.
Kylning i en frys har motsatt effekt av en hårtork och sprutning med vattenspray flyttar också balansen till den oönskade sidan, eftersom det ökar koncentrationen av vatten i mitten.
Förpackning med aluminiumfolie eller papper gör inga nödvändiga ändringar i detta avseende.
Av Stéfano Araújo Novais
Kemilärare
