Кобальт

Содержание
  1. Кобальт Металл | Свойства, производство и применение 2020
  2. Свойства
  3. Характеристики
  4. История
  5. Производство
  6. Приложения
  7. Кобальт и его токсичность – вред и польза кобальта | XLOM.RU – это лучший портал о металлоломе и вторсырье в России!
  8. Смерть от пива
  9. Как можно отравиться кобальтом?
  10. Симптомы острых отравлений
  11. Хроническая интоксикация
  12. Аллергия на кобальт в стоматологии
  13. Металл кобальт
  14. Физические и механические свойства
  15. Химические свойства
  16. Марки кобальта и сплавов
  17. Кобальт — щедрый подарок горных духов
  18. Кто нашел «вредного духа»
  19. Свойства металла
  20. Месторождения кобальтсодержащих руд
  21. Детский труд на богатейших шахтах
  22. Получение и марки кобальта
  23. Чем хорош и плох кобальт
  24. Применение металла: инструменты, краски, электроника
  25. Синий, желтый, фиолетовый…
  26. От кобальтовой пушки до домика в деревне
  27. Вперед, к электромобилю
  28. Наши любимые кошки: зачем им наш герой?
  29. Сплавляем металлы
  30. Цена металла на LME
  31. Кобальт – Все о правильном питании и похудении
  32. Нахождение кобальта в природе
  33. Физические и химические свойства кобальта
  34. Суточная потребность в кобальте. Сколько кобальта необходимо человеку?
  35. Пищевые источники кобальта. Из каких продуктов можно получить микроэлемент?
  36. Признаки нехватки кобальта. Как проявляется недостаток микроэлемента в организме?
  37. Применение кобальта в жизни. Каким образом кобальт применяется человеком?
  38. Полезные свойства кобальта. Как данный компонент может влиять на организм?
  39. Взаимодействие кобальта с другими компонентами
  40. Вред кобальта . Может ли кобальт быть опасен?

Кобальт Металл | Свойства, производство и применение 2020

Кобальт

Кобальт – блестящий хрупкий металл, который используется для производства сильных, коррозионных и жаропрочных сплавов, постоянных магнитов и твердых металлов.

Свойства

  • Атомный символ: Co
  • Атомный номер: 27
  • Атомная масса: 58. 93 г / моль
  • Элемент Категория: Переходный металл
  • Плотность: 8. 86 г / см 3 при 20 ° C
  • Точка плавления: 2723 ° F (1495 ° C)
  • Точка кипения: 5301 ° F (2927 ° C)
  • Твердость по Мо. 5

Характеристики

Металл кобальта серебристого цвета является хрупким, имеет высокую температуру плавления и ценится за его износостойкость и способность сохранять свою прочность при высоких температурах.

Это один из трех естественных магнитных металлов (железо и никель – два других) и сохраняет свой магнетизм при более высокой температуре (2012 ° F, 1100 ° C), чем любой другой металл. Другими словами, кобальт имеет самую высокую точку Кюри всех металлов. Кобальт также обладает ценными каталитическими свойствами

История

Слово кобальт восходит к немецкому термину шестнадцатого века kobold , что означает гоблин или злой дух. Kobold использовался для описания кобальтовых руд, которые, будучи плавлеными за содержание серебра, выделяли ядовитый триоксид мышьяка.

Самое раннее применение кобальта было в соединениях, используемых для синих красителей для керамики, стекла и глазурей. Египетская и вавилонская керамика, окрашенная соединениями кобальта, может быть датирована 1450 г. до н.э.

В 1735 году шведский химик Георг Брандт первым выделил элемент из медной руды. Он продемонстрировал, что синий пигмент возник из кобальта, а не мышьяка или висмута, как первоначально считали алхимики.

После его изоляции металл кобальта оставался редким и редко использовался до 20-го века.

Вскоре после 1900 года американский автомобильный предприниматель Элвуд Хейнс разработал новый коррозионно-стойкий сплав, который он назвал стеллитом. Запатентованные в 1907 году стеллитовые сплавы содержат высокое содержание кобальта и хрома и полностью немагнитны.

Еще одним важным событием для кобальта стало создание в 1940-х годах магнитов алюминий-никель-кобальт (AlNiCo). Магниты AlNiCo были первой заменой электромагнитам. В 1970 году промышленность была преобразована еще в развитие кристаллов самария-кобальта, что обеспечивало ранее недостижимые плотности энергии магнитов.

Промышленное значение кобальта привело к тому, что в 2010 году Лондонская биржа металлов (ЛМЭ) ввела кобальтовые фьючерсные контракты.

Производство

Кобальт, естественно, встречается в никелевых несущих латеритах и ​​никель-медно-сульфидных месторождениях и, таким образом, является наиболее часто экстрагируется как побочный продукт никеля и меди. По данным Института развития кобальта, около 48% производства кобальта происходит из никелевых руд, 37% из медных руд и 15% от производства первичного кобальта.

Основными рудами кобальта являются кобальтин, эритрит, глаукодот и скуттерудит.

Технология экстракции, используемая для получения очищенного кобальтового металла, зависит от того, является ли исходный материал в виде (1) медно-кобальтовой сульфидной руды, (2) сульфидного концентрата кобальт-никель, (3) арсенидной руды или (4) никель-латеритная руда:

  1. После изготовления катодных катодов из кобальтосодержащих сульфидов меди кобальт вместе с другими примесями остается на отработанном электролите. Примеси (железо, никель, медь, цинк) удаляются, и кобальт осаждается в форме гидроксида с использованием извести. Металл кобальта затем может быть очищен от этого с помощью электролиза, прежде чем его измельчают и дегазируют для получения чистого коммерческого металла.
  2. Кобальт, содержащий руды сульфида никеля, обрабатывают с использованием процесса Шерритта, названного в честь Sherrit Gordon Mines Ltd. (теперь Sherritt International). В этом процессе сульфидный концентрат, содержащий менее 1% кобальта, подвергается выщелачиванию под высоким давлением в растворе аммиака. Как медь, так и никель удаляются последовательно по химическим процессам восстановления, оставляя только сульфиды никеля и кобальта. Выщелачивание под давлением с помощью воздуха, серной кислоты и аммиака восстанавливает больше никеля до того, как порошок кобальта добавляют в виде семян для осаждения кобальта в атмосфере газообразного водорода.
  3. Арсенидные руды обжигаются для удаления большей части оксида мышьяка. Затем руды обрабатывают хлористоводородной кислотой и хлором или серной кислотой для создания очищаемого раствора выщелачивания. Из этого кобальта извлекают путем электроочистки или карбонатного осаждения.
  4. Латеритовые руды никель-кобальта могут быть либо расплавлены, либо разделены с использованием пирометаллургических методов или гидрометаллургических методов, в которых используются растворы выщелачивания серной кислоты или аммиака.

Согласно оценкам Геологической службы США (USGS), мировое производство руд кобальта в 2010 году составляло 88 000 тонн. Крупнейшими странами-производителями кобальта в этот период были Демократическая Республика Конго (45 000 тонн), Замбия (11 000) и Китая (6, 200).

Очистка кобальта часто происходит за пределами страны, где первоначально добывается руда или кобальтовый концентрат. В 2010 году странами, производящими наибольшее количество очищенного кобальта, были Китай (33 000 тонн), Финляндия (9,300) и Замбия (5 000). Крупнейшими производителями очищенного кобальта являются OM Group, Sherritt International, Xstrata Nickel и Jinchuan Group.

Приложения

Суперсплавы, такие как стеллит, являются крупнейшим потребителем металла кобальта, что составляет около 20% спроса.

Эти высокоэффективные сплавы, преимущественно изготовленные из железа, кобальта и никеля, но содержащие меньшее количество других металлов, включая хром, вольфрам, алюминий и титан, устойчивы к высоким температурам, коррозии и износу и используются для изготовления лопаток турбины для реактивные двигатели, детали с жесткой облицовкой, выпускные клапаны и ружья.

Еще одно важное применение для кобальта – износостойкие сплавы (например, Vitallium), которые можно найти в ортопедических и дентальных имплантатах, а также протезы и колени.

Твердые металлы, в которых кобальт используется в качестве связующего материала, потребляют примерно 12% общего количества кобальта. К ним относятся цементированные карбиды и алмазные инструменты, которые используются для резки и горного инструмента.

Кобальт также используется для производства постоянных магнитов, таких как ранее упомянутые магниты AlNiCo и самарий-кобальт. Магниты составляют 7% от спроса на кобальтовый металл и используются в магнитных носителях записи, электродвигателях, а также генераторах.

Несмотря на многочисленные применения для кобальтового металла, основные приложения кобальта находятся в химическом секторе, на долю которого приходится около половины общего мирового спроса. Химикаты кобальта используются в металлических катодах аккумуляторных батарей, а также в нефтехимических катализаторах, керамических пигментах и ​​стеклянных обесцвечивающих устройствах.

Источники:

Молодые, Роланд С. Кобальт . Нью-Йорк: Reinhold Publishing Corp., 1948.

Davis, Joseph R. Специальное руководство ASM: никель, кобальт и их сплавы . ASM International: 2000.

Darton Commodities Ltd.: Обзор рынка кобальта 2009 .

Следуйте за Теренцией в

Источник: https://ru.routestofinance.com/cobalt-metal-properties-production-and-applications

Кобальт и его токсичность – вред и польза кобальта | XLOM.RU – это лучший портал о металлоломе и вторсырье в России!

Кобальт

Кобальт в чистом виде известен человеку с 18 века, но применялся он уже с незапамятных времен: в древней Ассирии и Вавилоне с помощью его соединений окрашивались стёкла в красивый синий цвет, не потеряло это применение своего значения и сегодня. В чистом виде кобальт – красивый металл серебристо-белого цвета, который имеет то желтоватый, то синевато – розовый отлив.

Цвет кобальт

Основное применение кобальта в промышленности это легирование сталей: его присутствие повышает их стойкость и жаропрочность. Он незаменим в производстве магнитов, сердечники трансформаторов и электрических моторов изготовляются с применением кобальтовых сплавов.

Соединение кобальта с литием в настоящее время широко используется для производства литиевых аккумуляторов, которые могут применяться как источник постоянного тока для электротранспорта.

Его тетракарбонил применяют как катализатор, а органический стеарат этого металла применяют для производства пластиков.

Кроме стабильного изотопа, существует и радиоактивный кобальт, (Со-60), который используется в медицине в современных устройствах для нейрохирургических операций и облучения труднодоступных опухолей головного мозга, ведь по мощности излучения всего 17 г этого изотопа эквивалентны килограмму радия.

Кобальт применяется в современных гамма-ножах

Наконец, кобальт – это единственный из металлических элементов, который входит в состав витамина B12, цианокобаламина, жизненно необходимого человеку.

Витамин B12

Дефицит этого элемента вызывает серьезные изменения крови, возникает злокачественная пернициозная анемия, от которой люди погибали ещё в начале XX века, но этот металл представляет и известную опасность.

Он входит в перечень промышленных ядов, и ему присвоен хоть и не первый, зато «почетный» второй класс опасности. Токсичность кобальта хорошо изучена, и могут быть как острые, так и хронические отравления этим элементом и его соединениями.

Приведем исторический пример.

Смерть от пива

Соли кобальта (сульфат и хлорид) широко применялись в пищевой промышленности в качестве стабилизаторов пивной пены, пока не выяснилось, что токсичность солей кобальта очень высока.

Их употребление с этой целью в Западной Европе и США в 60-е годы 20-го века, как выяснилось впоследствии, приводило к серьезным расстройствам кровообращения и сердечной деятельности, и даже вызывало летальные исходы с целой цепью смертей.

Кобальтовая кардиомиопатия развивалась очень быстро, особенно у тех лиц, которые ежедневно выпивали большое количество пива, более трех-четырех ежедневно. Даже был такой термин – «пивная кардиомиопатия», или острое отравление кобальтом.

У пациента развивается одышка, в крови накапливается молочная кислота, учащается сердцебиение, изменяется показатели ЭКГ – она становится низковольтажной, что говорит об уменьшении электрического потенциала предсердий и желудочков, и смертность может достигать 40% через трое суток после интенсивного употребления пива в течение нескольких дней.

Попутно у подавляющего большинства погибших было обнаружено резкое угнетение функции щитовидной железы.

После проведённых исследований применение солей кобальта для стабилизации пивной пены были запрещены.

Поэтому в настоящее время отравиться элементом можно только при концентрации в воздухе кобальтовой пыли больше, чем 0,5 мг на кубический метр, а для питьевой воды предельно допустимая концентрация его солей составляет 0,01 мг на литр.

Однако кардиомиопатия может поражать и здоровых молодых людей, работающих на производстве его твердых сплавов, и при несоблюдении правил техники безопасности может привести к смерти и в наше время.

Как можно отравиться кобальтом?

Все острые и хронические отравления соединениями этого металла, как и им самим,  в наше время почти исключительно встречаются на производстве. Попасть в организм кобальт может всеми путями. Наиболее часто он проникает через органы дыхания, в некоторых случаях – через кожу (перкутанно – перкутанный путь заражения), или алиментарно, то есть, попадая в рот.

Воздушный путь заражения чаще всего реализуется при работе с различными сыпучими материалами, которые содержат этот металл. Наиболее часто это возникает на заводах, связанных с технологией порошковой металлургии.

Все процессы просева, разгрузки, выгрузки, калибровки порошков для производства кобальтово – вольфрамовых сплавов могут приводить к этим случаям.

Кстати, если в организм попадает смесь титана и кобальта через легкие, то она вызывает более выраженный токсический эффект, чем каждый из этих элементов в отдельности.

Отравиться можно при работе с асбестоцементными изделиями, с жидким цементом, это риск для бетонщиков штукатуров. Поскольку кобальт применяется для создания красок, то высокий риск интоксикации у маляров, колеровщиков красок и стеклодувов.

Токсический эффект в острой форме сводится к поражению бронхолегочной системы, особенно страдает система кроветворения, пищеварительная и нервная система. Рассмотрим характерные признаки острой и хронической интоксикации кобальтом и его соединениями.

Симптомы острых отравлений

И польза, и вред кобальта для организма человека очевидны. При этом симптомы острого отравления довольно скудны, и главные их признаки – вовсе не в жалобах, а в данных лабораторных показателей.

Кроме уже описанных выше симптомов кардиопатии, таких как слабость, одышка, тахикардия, сердечная аритмия, при остром отравлении, и особенно растворимыми солями кобальта, например, его хлоридами, могут возникать различные желудочно-кишечные расстройства, такие как тошнота и рвота, а также поражение периферической и центральной нервной системы, приводящие к уменьшению проприорецепции.

Что это такое? Проприорецепция – это способность человека с закрытыми глазами определять положение своего тела в пространстве.

При характерных расстройствах этого вида чувствительности, которая еще называется суставно-мышечным чувством, возможно проявление так называемой заднестолбовой атаксии.

При этом поражаются задние столбы спинного мозга, по которым и проводится этот специфический тип чувствительности, и это может проявляться внезапными падениями или изменениями походки в темноте.

Человек при этом расстройстве обязательно должен видеть свои ноги, и при отсутствии освещения он не может передвигаться, или это передвижение очень затруднено, поскольку он просто не чувствует, где находится его конечности, и этот процесс нужно контролировать зрительно. Также возможно расстройство вестибулярного аппарата, головокружение, и на этом клиническая симптоматика острых проявлений солями кобальта заканчивается.

Основными симптомами являются лабораторные показатели, например данные общего анализа крови. На фоне острого отравления повышается уровень гемоглобина, нарастает показатель гематокрита, или сгущение крови и увеличивается количество эритроцитов. Вообще, возникает полицитемия – в крови появляется много клеточных элементов, ретикулоцитов.

В биохимическом анализе нарастает закисление крови – метаболический ацидоз, возникает увеличение щитовидной железы, уже спустя несколько дней после отравления, падает уровень гормонов.

Вред кобальта, как источника острых отравлений еще и в том, что они не очень показательны. Все это ведет к значительным сложностям в диагностике. Ведь далеко не всегда можно выявить атаксию, особенно на фоне плохого самочувствия и головокружения у лежащего пациента. Поэтому важнейшим должно быть указание на источник отравления, или данные производственного анамнеза.

Хроническая интоксикация

Симптоматика хронического отравления кобальтом значительно более многообразна. Пациенты часто жалуется на кашель и явления бронхита, расстройства обоняния и снижения аппетита. Часто возникают хронические воспалительные заболевания верхних дыхательных путей, на рентгенограмме можно увидеть явления пневмосклероза.

Особым видом поражения легких является так называемая твердосплавная профессиональная астма (ТСПА). Впервые она было описана и выделена в отдельное заболевание в 1967 году.

Доказано, что главным причиной возникновения этой астмы являются твердые сплавы карбида вольфрама и кобальта.

При этом было выявлено, что карбид вольфрама физиологически инертен, и не может являться причиной астмы, поэтому виноват карбид кобальта.

Чаще всего такая астма, как легочная аллергия на кобальт, наблюдается у шлифовальщиков с большим стажем, она протекает с проявлениями хронической дыхательной недостаточности, приступами удушья и развитием легочного фиброза.

Также при хронической интоксикации у пациентов возникает хронический пневмонит, с интенсивным явлением фиброза, когда легочная ткань, участвующая в дыхании, замещается балластной фиброзной тканью.

Длительный стаж заболевания приводит к хроническому кашлю, ощущению тяжести в груди, нарастает одышка, падает масса тела, и в совокупности с другими поражениями прогрессирование такого заболевания может привести к летальному исходу.

Отмечено, что такая хроническая болезнь легких особенно вероятна том случае, если в воздухе производственных помещений превышена предельно допустимая концентрация кобальта.

При тяжелых хронических поражениях возникает анемия, симптомы поражения печени, при контактном взаимодействии соединения кобальта могут вызвать различные поражение кожи. Это профессиональные дерматиты, развитие экземы. В некоторых случаях, у аллергичных пациентов вред может принести и кобальтхромовый сплав, применяемый в стоматологии.

Аллергия на кобальт в стоматологии

Как известно, в ортопедической стоматологии применяется более 20 металлов. Развитию аллергии очень сопутствуют электрохимические процессы, которые протекают в полости рта в зависимости от состава металла, температуры, и химического состава слюны.

В том случае, если в составе стоматологического сплава используется кобальт, или хром, то это может вызывать симптомы аллергического стоматита.

Часто зубные коронки из сплавов хрома и кобальта вызывают аллергию – у таких пациентов после соединения с белками тканей организма атомы кобальта начинает проявлять антигенные свойства, хотя и невыраженные.

Однако нужно различать токсическую реакцию на металл протеза, и постепенно развившийся аллергический стоматит. В случае токсической реакции она развивается очень быстро, буквально через сутки после ортопедического лечения.

Для правильной диагностики необходимо обязательно определить, есть ли токсическая доза кобальта и других тяжелых металлов в слюне, для чего проводится ее спектрограмма, а также необходимо снять зубной протез и провести элиминационную пробу.

Также в стоматологии проводятся иммунологические тесты, при которых определяют антитела не только к металлам, но и пластмассам. В том случае, если в слюне увеличено содержание кобальта, марганца, хрома или никеля, такие протезы необходимо убирать.

Но, прежде чем устанавливать протезы, содержащие тяжелые металлы, необходимо выявить наличие аллергии с помощью использования кожаных проб.

В заключение следует сказать, что вред кобальта для организма, конечно, существует, но в наше время отравиться можно только через профессиональные заболевания, поскольку острое отравление кобальтом и его солями в настоящее время стала клинической казуистикой.

В качестве такого примера можно привести довольно редкие случаи заглатывания детьми магнитов, которые содержат кобальт. Под действием желудочного сока его сплавы переходят в растворимые соли, и всасываются в виде хлорида, что у малышей может привести к симптомам серьезного отравления.

Поэтому соблюдение правил техники безопасности на производстве может полностью исключить возможность интоксикации.

Источник: https://xlom.ru/interesno/professionalnye-zabolevaniya/kobalt-i-ego-toksichnost-vred-i-polza-kobalta

Металл кобальт

Кобальт

Калькулятор металлопроката

С высоким эл. сопротивлением

Кобальт является износостойким жаропрочным металлом, что определяет его применение в качестве легирующей добавки к сталям и сплавам с целью улучшения их свойств, а также материала для нанесения износостойких покрытий. Помимо этого данный металл используется в постоянных магнитах благодаря высокому сопротивлению размагничиванию. На странице представлено описание данного металла: физические свойства, области применения, марки, виды продукции.

Кобальт (Co) (Cobaltum) – химический элемент VIII группы в периодической системе химических элементов с атомным номером 27, твердый вязкий блестящий голубовато-серый металл, относится к тяжелым металлам. Плотность равна 8,9 г/см3, tпл.=1493 °C, tкип.

=2957 °C. В земной коре содержание Co равно 4·10-3% по массе. Данный металл входит в состав более 30 минералов. К ним относятся каролит CuCo2S4, линнеит Co3S4, кобальтин CoAsS, сферокобальтит CoCO3, смальтит СоAs2 и другие. В морской воде приблизительно (1-7)·10-10% Co.

Название металла “Кобальт” тесно связано с саксонскими рудниками, а точнее с подземным гномом Кобольдом, который там обитал по мнению саксонцев. Дело в том, что не всегда руда, принимаемая тогда за серебряную, давала при выплавке непосредственно драгоценный металл.

Данное явление, как раз, и приписывали к злым деяниям маленького гнома Кобольда. Руда, которая не давала серебра, но была по внешним признакам очень похожа на серебряную, получила название “кобольд”.

Скорее всего, это были содержащие мышьяк кобальтовые минералы — кобальтин CoAsS, или сульфиды кобальта скуттерудит, сафлорит или смальтин.

В 1735 году шведский химик Георг Брандт выделил из данной руды серый со слабым розоватым оттенком неизвестный металл, который получил название “кобольд” или “Кобальт”. Брандт выяснил также, что соединения именно этого элемента окрашивают стекло в синий цвет.

Физические и механические свойства

Свойство Значение
Атомный номер27
Атомная масса, а.е.м58,93
Атомный диаметр, пм250
Плотность, г/см³8,9
Удельная теплоемкость, Дж/(K·моль)0,456
Теплопроводность, Вт/(м·K)100
Температура плавления, °С1493
Температура кипения, °С2957
Теплота плавления, кДж/моль15,48
Теплота испарения, кДж/моль389,1
Молярный объем, см³/моль6,7
Группа металловТяжелый металл

Химические свойства

Свойство Значение
Ковалентный радиус:130 пм
Радиус иона:(+6e) 62 (+4e) 70 пм
Электроотрицательность (по Полингу):2,16
Электродный потенциал:0
Степени окисления:6, 5, 4, 3, 2

Марки кобальта и сплавов

Современная промышленность выпускает несколько марок данного металла.

  • К0, К1Ау, К1А, К1, К2 – металлический кобальт, содержание Co составляет не менее 99,98% для марки К0 и не менее 98,3% для К2. Указанные марки выпускаются в виде слитков, катодных листов, полос и пластин. В качестве способа производства применяется электролиз или рафинирование.
  • ПК-1у – металлический кобальт с содержанием указанного химического элемента Co не менее 99,35%. Данная марка выпускается в виде порошка, полученного с помощью электролиза.

    Достоинства:

  • обладает хорошей жаропрочностью;
  • имеет высокую износостойкость и твердость в том числе и при высоких температурах;
  • обладает высокой стойкостью к размагничиванию даже при повышенных температурах и механических нагрузках.
    Недостатки:
  • имеет высокую стоимость.

Кобальт в виде порошка используют в основном в качестве добавки к сталям. При этом повышается жаропрочность стали, улучшаются ее механические свойства (твердость и износоустойчивость при повышенных температурах). Данный металл входит в состав твердых сплавов, из которых изготовляется быстрорежущий инструмент. Один из основных компонентов твердого сплава – карбид вольфрама или титана – спекается в смеси с порошком металлического кобальта. Именно Co улучшает вязкость сплава и уменьшает его чувствительность к толчкам и ударам. Так, например, резец из суперкобальтовой стали (18% Co) оказался самым износоустойчивым и с лучшими режущими свойствами по сравнению с резцами из ванадиевой стали (0% Co) и кобальтовой стали (6% Co). Также кобальтовый сплав может использоваться для защиты от износа поверхностей деталей, подверженных большим нагрузкам. Твердый сплав способен увеличить срок службы стальной детали в 4-8 раз. Также стоит отметить магнитные свойства кобальта. Данный металл способен сохранять эти свойства после однократного намагничивания. Магниты должны иметь высокое сопротивление к размагничиванию, быть устойчивыми по отношению к температуре и вибрациям, легко поддаваться механической обработке. Добавление кобальта в стали позволяет им сохранять магнитные свойства при высоких температурах и вибрациях, а также увеличивает сопротивление размагничиванию. Так, например, японская сталь, содержащая до 60% Co, имеет большую коэрцитивную силу (сопротивление размагничиванию) и всего лишь на 2-3,5% теряет магнитные свойства при вибрациях. Магнитные сплавы на основе кобальта применяют при производстве сердечников электромоторов, трансформаторов и в других электротехнических устройствах. Стоит отметить, что кобальт также нашел применение в авиационной и космической промышленности. Кобальтовые сплавы постепенно начинают конкурировать с никелевыми, которые хорошо зарекомендовали себя и давно используются в данной отрасли промышленности. Сплавы, содержащие Co, используются в двигателях, где достигается достаточно высокая температура, в конструкциях авиационных турбин. Никелевые сплавы при высоких температурах теряют свою прочность (при температурах от 1038°С) и тем самым проигрывают кобальтовым.

В последнее время кобальт и его сплавы стали применяться при изготовлении ферритов, в производстве «печатных схем» в радиотехнической промышленности, при изготовлении квантовых генераторов и усилителей.

Кобальтат лития применяется в качестве высокоэффективного положительного электрода для производства литиевых аккумуляторов. Силицид кобальта отличный термоэлектрический материал и позволяет производить термоэлектрогенераторы с высоким КПД.

Соединения Co, введенные в стекла при их варке, обеспечивают красивый синий (кобальтовый) цвет стеклянных изделий.

Современная промышленность выпускает разнообразную продукцию из кобальта. Наиболее распространены кобальтовый порошок, слитки и пластины. Для специальных целей также производится кобальтовая проволока.

Указанная продукция применяется в случаях, когда необходим материал, имеющий высокие показатели износостойкости и жаропрочности или высокое сопротивление размагничиванию.

Источник: https://www.metotech.ru/kobalt-opisanie.htm

Кобальт — щедрый подарок горных духов

Кобальт

› Металлы

16.06.2020

В Саксонии с давних времен добывали цветные металлы. Частенько горняки добывали казалось бы серебряную руду, но выплавить серебро не получалось. А при плавке руда выделяла газ, от которого травились рабочие. Такую «нечистую» руду шахтеры называли «кобольд». Считалось, что злые духи подземелий (кобольды) вредят шахтерам, прячут хорошую руду и подсовывают ядовитую.

Отсюда и происхождение названия — кобальт. В этом случае никель и наш герой — родные братья. Оба получили названия от языческих горных духов.

Кто нашел «вредного духа»

История открытия проста. Георг Брандт, шведский химик и минералог (по совместительству начальник Шведского королевского монетного двора) любил мышьяк. Не в смысле гастрономическом, а как ученый.

Но в ходе исследований любимого элемента ученый нашел методы получения некоторых металлов, разработал способы получения основных кислот (серной, азотной, соляной).

А еще определил, что за вредный дух мешает добывать серебро горнякам.

В руде имелся неизвестный раньше элемент, его Брандт назвал кобальтом. Еще химик выяснил, что соли найденного металла окрашивают стекло в восхитительный синий цвет.

Мартин Руланд, немецкий врач и алхимик, работавший при дворе императора Рудольфа II, в своем «Алхимическом лексиконе» писал:

 «Кобальт (Koboltum, Kobaltum) или коллет (Colletum) … черная, немного похожая по цвету на золу материя, которую можно ковать и лить, она не обладает металлическим блеском, и представляет собой вредную взвесь, уводящую (при плавке) вместе с дымом хорошую руду». Очевидно, здесь говорится о металлическом кобальте.

Свойства металла

Кобальт — элемент периодической таблицы Менделеева под номером 27. Его относят к металлам, он имеет белый или желтоватый серебристый цвет. Имеет синеватый или розоватый отлив.

Физические свойства металла:

  • плотность 8,9 г/см³;
  • температура плавления 1495°С;
  • кипит при 2870  градусах Цельсия;

Кобальт ферромагнетик, как и два его соседа по таблице Менделеева — железо и никель.

Рекомендуем:  АЛЮМИНИЙ – дороги, которые он выбирает

Химические свойства металла обусловлены его степенями окисления — +2, +3, 0.

Холодная концентрированная азотная кислота пассивирует Co.

Щелочи реагируют с водными растворами солей, при этом образуется гидроксид Со(ОН)2.

Свойства атомаНазвание, символ, номерАтомная масса(молярная масса)Электронная конфигурацияРадиус атомаХимические свойстваКовалентный радиусРадиус ионаЭлектроотрицательностьЭлектродный потенциалСтепени окисленияЭнергия ионизации(первый электрон)Термодинамические свойства простого веществаПлотность (при н. у.)Температура плавленияТемпература кипенияУд. теплота плавленияУд. теплота испаренияМолярная теплоёмкостьМолярный объёмКристаллическая решётка простого веществаСтруктура решёткиПараметры решёткиОтношение c/aТемпература ДебаяПрочие характеристикиТеплопроводностьНомер CAS
Кобальт / Cobaltum (Co), 27
58,933194(4) а. е. м. (г/моль)
[Ar] 3d7 4s2
125 пм
116 пм
(+3e) 63 (+2e) 72 пм
1,88 (шкала Полинга)
E0(Co2+/Co) = −0,277 В
3, 2, 0, −1
 758,1 (7,86) кДж/моль (эВ)
8,9 г/см³
1768 K
3143 K
15,48 кДж/моль
389,1 кДж/моль
24,8[1] Дж/(K·моль)
6,7 см³/моль
гексагональная
a=2,505 c=4,089 Å
1,632
385 K
(300 K) 100 Вт/(м·К)
7440-48-4

Водорастворимые соли кобальта дарят воде розовый цвет. Растворенные в ацетоне, эти соли окрашивают раствор в синий цвет.

Месторождения кобальтсодержащих руд

В природе нахождение таких руд вроде не проблема. Кобальтсодержащих минералов геологи насчитывают более 130. Вопрос в том, сколько именно металла содержит руда.

Собственно кобальтовых минералов всего около 40.

  1. Скуттерит. Cо до 30%.
  2. Саффлорит-лёллингит. Кобальта в руде до 29%.
  3. Арсенопирит-аллоклазит. В ней искомого металла до 35%
  4. Кобальтин-герсдорфит с содержанием Cо до 35%.

Но в большинстве кобальтсодержащие руды металла содержат до 3%.

Детский труд на богатейших шахтах

Конго — одна из беднейших и коррумпированных стран. Зато в ее недрах находятся бесценные сокровища. Страна занимает первое место в мире по добыче кобальта (около 60%). Добычу ведут в самодельных шахтах, практически руками и молотком. Треть из работающих в шахтах дети школьного возраста. За 12-ти часовой рабочий день малолетний работник получает 3-4 доллара США.

Остальные страны обделены этим ценным ресурсом:

  • Канада — 6% мировой добычи кобальта.
  • Австралия 4 %.
  • Филиппины 4%.
  • Куба 3%.
  • Замбия 3%.
  • Россия 3%.

Получение и марки кобальта

Получение нашего героя зависит от выплавки… меди и никеля. Наш герой — побочный продукт этих производств. Делается это методами пирометаллургии, выщелачиванием с последующей алюминотермией.

Рекомендуем:  КАДМИЙ – токсичный, тяжелый и редкий

Марка кобальтаВид выпуска, содержание Co
К0не менее 99,98% Со
виталлиум62-65% Со
стеллита50% Со
викаллой52% Со
К2не менее 98,3% Со
ПК-1уПорошок металлического кобальта, (Co не меньше 99,35%)

Выпускается в виде проволоки, слитков, полос, пластин.

Чем хорош и плох кобальт

Достоинствам нашего героя позавидуют многие металлы.

  1. Отличная жаропрочность.
  2. Высокие твердость и устойчивость к износу (даже при высоких температурах).
  3. Устойчив к размагничиванию.

Применение металла: инструменты, краски, электроника

Использование кобальта ограничено его ценой, иначе он применялся бы гораздо шире. Но в производстве инструментальных материалах металл необходим. Знаменитый советский сплав «победит» (помните, победитовые сверла) кроме кобальта содержит вольфрам.

Продукция из кобальта и его соединений — это сплавы с особыми свойствами, сердечники электромоторов и трансформаторов.

Квантовые генераторы и усилители, печатные схемы в радиоэлектронике, авиационная и космическая промышленности — везде отметился наш герой.

Такие «специальные шпионские» чернила обычному человеку не нужны. Это был повод арестовать Мату Хари.

Синий, желтый, фиолетовый…

Декорирование керамики и стекла началось еще в античные времена. Венеция с ее знаменитыми мастерами по стеклу использовала соли кобальта для окраски стеклянных изделий в глубокий синий цвет.

И не только синий. Фосфорнокислая соль имеет фиолетовый цвет; соль Фишера — желтый; сульфат кобальта ярко-розового цвета, есть соль зеленая.

Все эти соли применяют в производстве масляных красок и для росписи фарфоровых изделий.

Бесценные вазы, чаши, шкатулки эпохи Мин украшают крупнейшие музеи и редкие частные коллекции. Вся эта керамика украшена голубой росписью кобальтовых красок.

От кобальтовой пушки до домика в деревне

Изотоп 60Co — источник гамма-излучения. У него довольно широкий спектр применения:

  1. В медицине «кобальтовая пушка» для лучевой терапии опухолей.
  2. В дефектоскопах.
  3. Для уничтожения насекомых в зерне.
  4. Для стерилизации инструментов.

Рекомендуем:  КРЕМНИЙ – он нужен всем

Биологическая роль металла велика, но тут действует принцип «в капле лекарство, в ложке яд».

Наш герой — необходимый компонент витамина В-12, его недостаток вызывает болезни у людей и животных.

Препараты с кобальтом — необходимая составляющая комбикормов. Добавьте немного солей кобальта в любимый пруд, и получите хороший прирост рыбы.

Применение кобальта в электронике необходимо. Батарейки, аккумуляторы, некоторые детали электроники невозможно сделать без кобальта.

Металлический порошок используют как катализатор при синтезе бензина, производстве маргаринов и спредов.

Вперед, к электромобилю

Автомобили с ДВС морально устарели, опасны в плане экологии. В общем, пора переходить на электромобили. Мешает массовому переходу на электромобили …кобальт. Вернее, литий-ионные аккумуляторы, где этот металл нужен, причем в немалых количествах. Правда, производители аккумуляторов ищут пути к уменьшению в них содержания драгоценного металла.

Наши любимые кошки: зачем им наш герой?

Им-то он точно не нужен. Нужен их хозяевам. Дорогие наполнители для кошачьих лотков (туалетов) содержат «индикатор влажности» — цветные кусочки соли двухвалентного кобальта. Его особенность  — менять цвет с синего на розовый при увлажнении. То бишь, справила ваша кошечка малые дела в лоток, и индикаторные кусочки изменили цвет. Меняйте наполнитель.

Сплавляем металлы

В сверхлегированных никелевых сплавах наш герой занимает почетное место.

Для промышленности характеристики сплавов просто блестящие. Они бывают жаропрочными, износостойкими, сверхтвердые.

Сверхтвердые стеллитовые сплавы содержат кобальт и хром.

Как легирующая добавка наш герой входит в состав быстрорежущих инструментальных сталей, но в них целое содружество металлов:

  • вольфрам 15-19%;
  • кобальт 5-13%;
  • хром 4%;
  • ванадий 1%.

Дисперсионно закаленные сплавы нержавейки применяют для изготовления приводов, клапанов и в нефтяной промышленности.

Ферромагнитные свойства металла используют в сплавах с самарием. Кобальт-самариевые магниты имеют большую магнитную силу, чем ферритовые и могут работать при высоких температурах.

Цена металла на LME

Стоимость тонны кобальта на Лондонской бирже металлов составляет 29500,0 US$ (цена указана на 27.05.2020).

Кобальт — щедрый подарок горных духов Ссылка на основную публикацию

Источник: https://TheMineral.ru/metally/kobalt

Кобальт – Все о правильном питании и похудении

Кобальт

24.02.2019 Питание полезное

Кобальт — представитель химических элементов, относящийся к 4 группе периодической системы Менделеева. Его атомным номером считается 27. Металл является тяжелым и имеет серебристо-розовый оттенок.

 Природная форма кобальта — устойчивый изотоп. Числится кобальт под восьмым номером в системе Д.И. Менделеева, с атомным номером 27 и атомной массой 58,9332. Распространенным обозначением кобальта является сочетание букв Со.

Обозначение было создана от латинского слова Cobaltum.

Впервые использовать оксид кобальта стали еще в Древнем Египте и Китае. Им окрашивали стекло и эмаль в синий оттенок. Также он применялся в Вавилоне. В 16 веке жители западной Европы решили использовать цафру и сафлором, получаемые при обжиге некоторых руд, носивших название «кобольд».Однако, позже название было изменено на кобальт, привычное нам.

Существует немало легенд про так, как именно был открыт кобальт. Дело в том, что в средние века люди верили в потусторонние силы, и считали, что именно благодаря им появился данный элемент.

Именно поэтому компонент был назван кобальтом. В немецком языке существует слово Kobolt , переводящееся зловредный карлик.

Так называли маленького гнома, который строил всяческие козни, мешая рудокопам Саксонии заниматься добычей руды и выплавкой металла.

Руда, добываемая в Саксонии, иногда обладала серебристым оттенком. Из-за чего ее принимали за серебро. Однако, металл, получаемый из данных руды, испускал ядовитые пары.

Многие рудокопы получали серьезные недуги из-за контакта с данным элементом. Лишь в 1735 году шведскому химику Георгу Брандту удалось вывести из руды металл.

Он, как и прошлые находки  рудокопов, обладал серебристым оттенком, однако, не был опасен. Именно он и оказался кобальтом.

Нахождение кобальта в природе

Кобальт нельзя назвать распространенным металлом в природе. Он довольно редко встречается. компонента в земной коре минимально. Исследования минералов показали, что лишь в 30-ти из них содержится кобальт. Наибольшее месторождение данного элемента находится в Демократической Республике Конго, а также имеются залежи в США, Франции, Канаде и России.

Физические и химические свойства кобальта

Кобальт относят  к твердым металлам. Он обладает серебристо- белым оттенков. Иногда может иметь розовый или синий отлив. Окисление кобальта происходит лишь при взаимодействии с воздухом высокой температуры ( выше 300˚С ).

Суточная потребность в кобальте. Сколько кобальта необходимо человеку?

Врачи утверждают, что ежедневно человеку необходимо всего 0,1-0,8 мг кобальта. Эта доза будет достаточной для обеспечения полного функционирования всех органов.Наибольшее количество компонента можно получить из пищи.  

Пищевые источники кобальта. Из каких продуктов можно получить микроэлемент?

Богата кобальтом фасоль. Также этот компонент содержится в мясных продуктах. Наибольшее количество в баранине и говяжьей печени. Если вы хотите восполнить запас кобальта в организме, употребляйте печень трески и морепродукты. Ведь именно в них содержится огромный запас данного компонент.

Не стоит забывать про жирные виды рыбы. Богаты кобальтом свекла, земляника, листовые овощи. Даже некоторые виды хлеба способны насытить организм данным микроэлементом.Полезно молоко для восстановления количества кобальта.

Признаки нехватки кобальта. Как проявляется недостаток микроэлемента в организме?

Нехватка кобальта в организме человека проявляется следующим образом:

  1. появляется хроническая усталость и слабость
  2. нарушается память
  3. частые депрессии
  4. может участится развитие заболеваний системы кровообращения.
  5. появление проблем с эндокринной системой.
  6. возникновение проблем в работе центральной нервной системы, которые могут вызвать невралгию
  7. риск развития астмы
  8. возможно развитие аритмии
  9. нарушение работы печени
  10. проблемы со слизистой желудка : гастрит, язва, нарушение стула
  11. ухудшение заживления травм и оздоровления организма
  12. возникновение дистрофии костной ткани
  13. торможение в развитии детского организма

Чаще всего недостаток кобальта в организме проявляется из-за хронических заболеваний органов пищеварения. А значит, приобретения гастрита или двенадцатиперстной кишки может спровоцировать падение количества кобальта в крови.

Наибольший риск заполучить недостаток данного элемента у курильщиков. Также в зону риска попадают те, кто ведет вегетарианский образ жизни ( отказ от мяса) и люди пожилого возраста.

Под угрозой находятся и те, кто проживает в районах с недостаточным количеством элемента в почве, так как продукты, выращенные на ней, не имеют достаточного количества элемента.

Нередко дефицит кобальта возникает при развитии хронических заболеваний желудочно- кишечного тракта. Так как из-за них элемент не может полноценно усваиваться организмом. А нехватка данного элемента способна, наоборот, спровоцировать развитие данных заболеваний. Именно поэтому необходимо контролировать количество кобальта в организме человека.

Применение кобальта в жизни. Каким образом кобальт применяется человеком?

Не стоит забывать, что кобальт — популярный материал для металлургической промышленности. Его используют, чтобы повышать прочность и жароустойчивость стали. Также он применяется при создании магнитов, входит в состав красителей, которые применяются в изготовлении стекла и керамики.

Полезные свойства кобальта. Как данный компонент может влиять на организм?

Считается, без кобальта невозможно осуществление многих функций в организме человека. Он является неотъемлемым компонентом для жизнедеятельности. Содержится кобальт в витамине В12. Именно в такой форме он обеспечивает наибольшую пользу. Витамин В12 участвует в синтезе ДНК человека и аминокислот в организме. Кобальт необходим для синтеза и расщепления белков, жиров и углеводов.

Он имеет большое значения для проведения обменных процессов в организме. Обеспечивает стимуляцию роста. Также кобальт отвечает за развитие эритроцитов.

Немаловажно то, что кобальт поддерживает нормальную деятельность поджелудочной железы человека и регуляцию активности адреналина. Работа центральной нервной системы напрямую зависит от количества кобальта в организме.

Также кобальт обеспечивает защитные качества оболочки нервных клеток.

Помогает кобальт восстановить поврежденную костную ткань. И отвечает за ее построение. Благоприятно кобальт влияет на работу поджелудочной железу. Он помогает вырабатывается инсулину. Врачи считают, что именно кобальт способствует уменьшению холестерина в крови.

 Также он отвечает за выработку лейкоцитов и обеспечивает противостояние организма патогенным микроорганизмам. Именно поэтому те, кто употребляют достаточное количество продуктов, содержащих кобальт, имеют более крепкий иммунитет.  Однако не только защита организма — полезное качество кобальта.

Он также обеспечивает восстановление клеток в период выздоровления после болезни.

Наибольшая польза кобальта проявляется для тех, имеет сахарный диабет, анемию или онкологические заболевания. Кобальт в составе витамина В12 оказывает воздействие на формирование белка и жиров в структуре миелинового слоя нервной клетки.Данный компонент помогает предотвратить переутомление и раздражительность организма.

Взаимодействие кобальта с другими компонентами

Больше всего кобальт взаимодействует с витаминами группы В. Особенно с В5 и В9. Они регулируют работу друг-друга. Также необходим кобальт витамину С. В контакте с данным элементом кобальт повышает свои полезные качества в разы.

Вред кобальта . Может ли кобальт быть опасен?

Согласно утверждениям специалистов, кобальт не может быть опасен. Единственная опасность — это переизбыток элемента. Однако, такое встречается крайне редко. Объяснимо это тем, что в продуктах питания содержится не так много данного элемента.

Источник: https://pravpit.club/elements/kobalt

Ваш педагог
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: