Кольбат химический элемент как пишется - Правописание и грамматика

Кобальт относится к химическим элементам восьмой группы, и в
периодической системе расположен под номером 27. В чистом виде это тяжелый
металл, имеющий голубовато-серый оттенок. Кобальт содержится в земной коре, в
морской воде и при этом входит в состав более чем тридцати природных минералов:
сферокобальтит, каролит и т. д.

Человечество использует кобальт с древних времен. Еще
египтяне получали с его помощью стойкий синий цвет для своих красителей.
Прогресс расширил применение кобальта из сферы искусства в промышленность – в
первую очередь, для легирования сталей и в качестве нефтехимического
катализатора, – однако значительного мирового спроса на него не создал. Просто
еще один редкозем, используемый в незначительных количествах для добавок в
жаростойкие твердые сплавы.

Все изменила концепция «энергоперехода».

Энергопереход к металлам

Кобальт никого особо не интересовал до открытия Коити
Мидзусимой литий-кобальтового оксида. Оксид лития-кобальта (кобальтит лития,
кобальтат лития) – неорганическое соединение, двойной оксид лития и кобальта с
формулой LiCoO2 (Li2O•Co2O3). Темно-серые
кристаллы не растворяются в воде, но главное – этот оксид входит в состав
положительного электрода литий-ионных аккумуляторов.

Первую волну спроса на кобальт дали смартфоны. В 2000 году
спрос на металл составлял примерно 2700 тонн в год. К 2010-му, когда у каждого
в кармане поселился iPhone или Android-смарт, спрос подскочил до 25 000 тонн,
почти в десять раз! Но это было только начало. «Металлом века» кобальт сделала
идея энергоперехода.

Тренд на переход от углеродной энергетики к возобновляемой,
недавно охвативший человечество, резко сместил сырьевой приоритет мировой
промышленности и экономики от углеводородов к металлам. Как пишут аналитики EY:
«В стремлении уйти от ископаемых энергоносителей мировое сообщество вовлекается
в новую зависимость от других видов сырья».

Недавно мы писали о
«литиевом феномене»:

Но литий — всего лишь один из многих.

Электричество вместо углеводородов – идея хорошая, и в самом
энергопереходе есть здравая рациональность. Но невротизированное ужасами
«глобального потепления» человечество побежало по этому переходу сломя голову,
ничуть не задумываясь, как за ним должны успевать промышленность и экономика. Солнечная
энергетика затребовала медь, алюминий и хром, ветроэнергетика – медь и цинк, геотермальная
– никель и хром, водородная – никель и платиноиды. Добычу некоторых металлов
можно нарастить быстро, и их дефицита не ожидается, но с другими возникла
проблема.

В том числе, с кобальтом.

Дефицитная энергетика кобальта

Более половины добываемого в мире кобальта идет на
производство батарей. Пока они помещались в смартфоны – проблем не было. Он составляет
до 19% массы мобильного телефона, что примерно в 100 раз больше, чем содержание
кобальта в руде, но сама батарея небольшая, кобальта там около 30 граммов.
Другое дело – электромобиль. Средняя батарея EV требует около 9 килограммов
кобальта. Производство электромобилей получило массовую поддержку от
правительств всего мира. Европа поставила в план полный отказ от ДВС в
ближайшие годы, и за один только 2021 год цена этого элемента выросла на 118%.
Сейчас это самый дорогой компонент аккумуляторов – цена за тонну составляет от
$30 000 до $35 000.

Нынешняя мировая потребность в кобальте оценивается в 100 тыс.
тонн в год. По данным геологической службы США (UGS) в 2021 году было
произведено 170 тыс. метрических тонн кобальта. Однако эксперты
ожидают, что промышленный спрос на кобальт превысит его производство к 2025
году, поскольку прогнозируется рост спроса на 9% ежегодно. Энергопереход
требует батарей, батареи требуют кобальта. Оценка его экономической значимости в
прошлом году стала «крайне высокой» из-за использования в литий-ионных
батареях, аэрокосмической промышленности и других критических отраслях.

Индекс риска критических материалов 2022 года ставит кобальт
в качестве «наиболее подверженного риску критического материала во всем мире».
Дело в том, что значительная часть поставок поступает от небольшого числа
консолидированных производителей, а добыча и рафинированное производство
сконцентрированы буквально в двух странах.

Где накопать кобальта?

Около половины всех разведанных на сегодняшний день запасов
кобальта находится в так называемом «медном поясе» на территории
Демократической Республики Конго. Запасы кобальта в стране оцениваются примерно
в 3,4 млн тонн, а ежегодная добыча в провинциях Верхняя Катанга и Луалаба
достигает 90 тыс. тонн.

Без кобальта из Конго с энергопереходом возникли бы
серьезные проблемы. Дело в том, что хотя кобальта на Земле много, только в
Конго его удается добывать относительно дешево. Правда, в основном за счет
того, что это нищая, разоренная войнами страна с околонулевой стоимостью
рабочей силы. Немалая часть конголезского кобальта добывается в небольших
«копанках», вручную, кирками и зубилами. Работники не имеют специальной одежды
и защитных средств, широко используется детский труд. Кобальтовые руды очень
токсичны, вдыхание кобальтовой пыли, которая в значительных количествах
образуется при такой работе, вызывает смертельные легочные заболевания.

Добыча в Конго
считается вопиющим образцом «неэтичной эксплуатации», приводя к массовым
тяжелым болезням среди населения страны, почти не имеющей развитой медицины. Но
это самый дешевый источник кобальта, поэтому, несмотря на протесты активистов,
ситуация не меняется десятилетиями.

Население и экономика Конго от этой добычи не получает
практически ничего, потому что почти всю добытую руду забирает по концессии
Китай. Китайские специалисты очищают сырье до гидроксида кобальта, который
везут в порты Дар-эс-Салама (Танзания) и Дурбана (ЮАР), а далее в Китай. Там
кобальт проходит дополнительную очистку и поступает на рынок.

Совокупная выручка китайских компаний составляет триллионы
долларов, поэтому они способствуют дальнейшей разведке кобальта. Ежегодно
фиксируются десятки новых раскопов, в кустарной добыче кобальта в Конго занято
более 250 000 человек, из них не менее 35 000 человек – дети.

Сам Китай тоже добывает кобальт. Крупнейшее месторождение
расположено в провинции Цинхай. Запасы оцениваются в 80 млн тонн, ежегодная
добыча достигает 3100 тонн. Но главное, Китай является мировым лидером в
области металлургической обработки кобальтовых руд, выпуская половину всех
объемов кобальтосодержащих химических продуктов в мире.

Ситуация нравится далеко не всем. США озабочены тем, что на
фоне американо-китайского торгового противостояния и развивающегося в мире
политического кризиса, КНР может использовать кобальт в качестве одного из
рычагов экономического шантажа. На днях Конгресс США наложил запрет на продажу
редкоземельных металлов и минералов, и США срочно скупают металлы. Представители
оборонного ведомства запросили дополнительные $250 млн на закупки, среди
которых существенную долю занимает именно кобальт.

В мире развернулась борьба за контроль над цепочками
поставок кобальта, спрос на который быстро растет. В течение многих десятилетий
промышленной добычи кобальта в США не было, но сейчас добывающие компании
оспаривают право на добычу на месторождениях в Айдахо, Монтане и на Аляске. По
оценке CRU Group около 300 компаний по всему миру проявляют активный
интерес к разработке месторождений кобальта. По словам исполнительного директора
First Cobalt Трента Мелля инвесторы заинтересованы в разработке месторождений
кобальта уже больше, чем, к примеру, в разработке новых месторождений меди.

Русский кобальт

По данным Минприроды у России 3,5% мировых запасов кобальта.
Доля нашей страны в мировом производстве кобальта по данным за 2020 год
составляла 7%. Основная добывающая активность сосредоточена в Республике Алтай.
Ежегодная добыча составляет 5900 тонн, лидирующей компанией по добыче является
«Норникель».

К сожалению, в отличие от Конго, ресурсы на территории
России не позволяют добывать кобальт отдельно, он содержится в сложных рудах, в
частности, никелевых, и добывается как побочный продукт.

Впрочем, поскольку производство собственных литиевых
аккумуляторов в России невелико, а с главным мировым поставщиком – Китаем –
отношения неплохие, вопрос импортозамещения у нас пока не стоит.

А вот все остальные заместить не прочь.

Кобальтозамещение

На фоне постоянных опасений по поводу поставок кобальта
производители электромобилей и аккумуляторов добиваются прогресса в разработке
новых, бескобальтовых литий-ионных аккумуляторов.

Кобальт является элементом, который делает работу
аккумулятора безопаснее (препятствует чрезмерному нагреванию) и повышает
плотность энергии. Это особенно критично для электромобилей – для менее
энергоемких применений уже существуют другие химические соединения, такие, как
литий-железо-фосфат.

Поиск путей уменьшения количества этого металла в батарее
продолжается. Пример – европейский кобальтовый проект под названием ECO
COM‘BAT, возглавляемый немецким исследовательским органом Fraunhofer ISC,
который сосредоточен на батареях типа NMC 622 и смог сократить потребности в
кобальте на 20%, используя специальное покрытие электродов и высоковольтный
электролит. Компания Panasonic также несколько лет работает над новым видом
аккумуляторов, который бы содержал минимум кобальта.

Тесла с некоторых пор использует аккумулятор из
никель-кобальт-оксида алюминия, который содержит меньше кобальта, чем
стандартные аккумуляторы, основанные на химии оксида никеля-марганца-кобальта.

Однако сегодня эксперты скептически относятся к полному
отказу от кобальта в электромобилях, это может произойти только при радикальном
переходе на совершенно другую химическую структуру. Пока промышленных решений
такого уровня не видно, так что детишки в Конго продолжают дышать кобальтовой
пылью, а китайские компании зарабатывать на них миллиарды.

Как бы парадоксально это ни звучало, сейчас добыча металлов,
необходимых для энергоперехода, является более затратным и неэкологичным
вариантом, нежели использование традиционных систем на углеводородном топливе.

Возможно, однажды это изменится.

Источник

(Cobalt фр. и англ., Kobalt — нем.; Со = 59,37) [Атомные веса К. и никеля близки. Прежде всего было найдено: Со = 58,96 (Rothoff, 1818) и Ni = 58,2 (Erdmann и Marchand, 1852); после того определения сделаны для Со и Ni многими исследователями (Schneider, Marignac, Dumas, Russel, Sommaruga, C. Winkler, Lee, Zimmermann), причем получались близкие величины атомных весов; тот или другой атомный вес оказывался большим, иногда они были равны; наконец Крюсс и Шмидт приписали причину этих колебаний присутствию в Со и Ni (особенно в последнем) еще неизвестного металла со значительно большим атомным весом. В последнее время (1893-94) Кл. Винклер отверг присутствие неизвестного элемента и сделал новые определения, результат которых — Co = 59,37 и Ni = 57,72. Должно думать, однако, что, по крайней мере, еще раз эти цифры будут изменены (хотя бы одна из них), потому что по всем свойствам К. стоит между железом (Fe = 56) и никелем, и, следовательно, атомный вес К. должен быть ниже атомного веса никеля (см. Периодический закон).]. — Так называется особый металл, название которого происходит от «кобольд», горный дух, и употреблялось уже в конце XV в. для обозначения некоторых минералов. В середине XVII в. саксонский стеклодув X. Шюрер случайно получил синюю краску при сплавлении со стеклом остатков от приготовления висмута. Эта краска, под именем цаффры (Zafer по Г. Коппу, вероятно от Sapphir) или саффлора, а затем шмальты, скоро сделалась ценным продуктом в торговле. Около середины XVIII в. Брандт показал, что краска обязана своим цветом присутствию особого металла, трудноплавкого и магнитного; Бергманн подтвердил эти наблюдения (1780). К. относится к элементам 8-й группы периодической системы; близок по многим свойствам к никелю и к железу, кислородные его соединения такого же типа CoO и Co₂O₃, как у железа, соответственно выражаются формулами СоХ₂ и СоХ₃. Закись при накаливании на воздухе поглощает кислород, превращаясь в закись-окись Со₃О₄, чего уже нет для никеля, хотя Ni₂O₃ существует. Металлический К., встречается только в метеоритах, в малых количествах; обыкновенно его находят в виде соединений с мышьяком и серой: шпейсовый К., мышьяковистый — CoAs₂, встречается в Саксонии в виде кристаллов правильной системы оловянно-белых с металлическим блеском и хрупких, или в виде неокристаллизованной массы, вкрапленной в другие породы; удельный вес 6,4-7,3; скуттерудит CoAs₃ похож на предыдущий минерал, удельный вес = 6,74; кобальтовый блеск, сернисто-мышьяковый К., CoAsS, красновато-белые с металлическим блеском кристаллы правильной системы или неокристаллизованная вкрапленная масса; удельный вес = 6,0-6,1, встречается в Швеции и Норвегии, в Закавказье; кобальто-марганцовая руда — синевато-черная землистая масса (Тюринген), состоящая из закиси К., перекиси марганца и воды, СоО.MnO₂.4Н₂O, всегда содержит медь (CuO заменяет часть CoO); эритрин или кобальтовые цветы Co₃(AsO₄)₂8H₂O — водный мышьяковистый К., звездообразно или в пучки сгруппированные светло-красные одноклиномерные кристаллы; в Новой Каледонии в поверхностных отложениях встречаются руды К., не содержащие мышьяка или серы. Важнейшим источником для получения соединений К. служат руды, содержащие шпейсовый К. и К. блеск; в них находятся обыкновенно и другие сернистые и мышьяковистые металлы: висмут, медь, свинец, железо и никель; марганца в мышьяковистых рудах обыкновенно не содержится или только в малых количествах. Обработка подобных руд принадлежит к числу сложных и трудных металлургических операций. Если руда чиста, не содержит примеси посторонних каменистых пород, то ее удобно, по Велеру, обработать следующим образом: порошок руды смешивают с равным весом серы и тройным весом поташа, или двойным соды; нагревают смесь в гессенском тигле сначала слабо, а потом до сплавления; при этом все металлы превращаются в сернистые, а мышьяк в сульфосоль K₃AsS₄; сплав промывается водой для удаления K₃AsS₄, остаток обрабатывают разведенной серной кислотой с примесью азотной; отфильтрованный раствор содержит только сернокислые соли закисей К. и никеля и окиси железа. Далее следуют: осаждение содой, промывка осадка и растворение его в возможно малом количестве соляной кислоты; отмученный мел из такого раствора осаждает гидрат окиси железа; новое фильтрование и обработка фильтрата белильной известью, причем сначала осаждается черный, с оливково-зеленым оттенком, гидрат окиси К. Со₂О₃.3Н₂О, а затем, когда осажден почти весь К., начинает осаждаться гидрат окиси никеля, черный, красно-буроватый; этим путем удается получить, конечно, не без труда, окись К., не содержащую никеля. Но обыкновенно руда после отборки, измельчения и отмучивания подвергается обжиганию, причем сера и мышьяк выгорают до некоторой степени. Подвергая полученную массу плавлению с песком, плавиковым шпатом и углем получают шлаки, содержащие железо, и шпейсу или штейн (см. Медь, Никель), собирающуюся в расплавленном виде на дне вместилища, где производится операция; легче окисляющиеся металлы раньше переходят в шлаки, чем труднее окисляющиеся. На этом основании можно (Клейншмидт) получить сухим путем чистые препараты К.: возможно свободный от железа штейн смешивают с кварцевым песком и растворимым стеклом и нагревают в горне, вдувая воздух; образуется зеленовато-синий шлак и новый штейн; при новых таких же обработках этот штейн дает чисто синий шлак; наконец, шлак получается красновато-синий; синий шлак содержит закись К. в соединении с кремнеземом (см. ниже), а зеленовато-синий, кроме того, еще закись железа и красновато-синий — закись никеля; сплавляя чисто-синий шлак с содой и чилийской селитрой и обрабатывая полученный сплав водой, получают в остатке чистую окись К. Со₂О₃(она содержит малую примесь SiO₂, от которой избавиться нетрудно). Хорошо выжженная кобальтовая руда, под именем саффлора или цаффры, идет в продажу и употребляется для приготовления чистых препаратов К. Прежде всего саффлор растворяется в крепкой соляной кислоте, с прибавкой азотной, для окисления закиси железа и мышьяковистой кислоты, а затем подвергается ряду операций, имея в виду, что СаСО₃ (подобно ВаСО₃) осаждает FeAsO₄ и Fe(OH)₃, Н₂S в солянокислом растворе осаждает Cu, Bi, Pb, а в уксуснокислом растворе — Mn, что хлор, или белильная известь, в надлежащих условиях переводит прежде всего MnCl₂ в MnO₂, a затем последовательно осаждает СоО₃ и Ni₂O₃ (эти операции отчасти уже описаны выше). Самой трудной операцией оказывается отделение К. от никеля (два пути для этого даны выше, два указываются ниже). Имея чистую окись К. легко из нее получить металл, восстановляя водородом сначала в закись (при 125°), а затем до металла (при 190°-200° по Муасану, при 320° и выше — по Мюллеру); при простом нагревании щавелевокислого К. без доступа воздуха получается металл СоС₂О₄= Со + 2СО₂. Водород (Пелиго) при накаливании также действует на CoCl₂; даже при нагревании с нашатырем из CoCl₂ образуется металл (Г. Розе); если восстановление окиси водородом совершалось при возможно низкой температуре, то получается самовоспламеняющийся на воздухе порошок — пирофорный К. (см. Железо). В виде королька К. получается удобнее всего путем сплавления в пламени гремучего газа в выдолбленном куске извести (Девилль). Белый, с красноватым отливом, металл, похожий на железо, но тверже его и сильнее, сопротивляется разрыву (почти вдвое — Девилль); ковок, если не содержит As и S; плавится немного легче железа — при 1500° (Пикте, Fe при 1600°); удельный вес 8,3-8,7. При обыкновенной температуре не изменяется на воздухе, при накаливании окисляется; разведенные серная и соляная кислоты медленно, азотная — быстро растворяют его, причем образуются соли закиси; К. может быть сделан пассивным (см. Железо). Порошкообразный К. при нагревании соединяется с галоидами, при накаливании разлагает водяной пар. К. дает хрупкие, железно-серого цвета сплавы с сурьмой и мышьяком, тягучие и ковкие с медью, тягучий, фиолетового цвета — с оловом, очень хрупкий, темно-желтый — с золотом (1 часть Au и 17 частей Co), ломкий — с железом и плавкий — с платиной; серебристо-белая амальгама употребляется дантистами; по Флейтманну, ¹/₈% магния делает К. очень ковким, тягучим и способным к полировке. Сплавы К. и самый металл в практике имеют пока весьма малое применение; только в последнее время появились заводы (в Саксонии), вырабатывающие его; предметом торговли является собственно окись и другие соединения. Как уже упомянуто, соли К. могут быть отнесены к двум типам, СоХ₂ и СоХ₃, закиси и окиси. Самое важное отличие их от солей железа состоит в том, что закисные соли постоянны и окисляются, переходят в соли окиси только в таких случаях, когда есть возможность образовать двойные соли. Следующее превращение происходит, если прибавить к водному раствору CoCl₂азотистокислого калия и какой-нибудь кислоты, например уксусной:

2CoCl₂ + 14KNO₂ + 4C₂H₄O₂ = 2K₃Co(NO₂)₆ + 4KCl + 4С₂H₃O₂K + 2NO + 2H₂O

осаждается желтый кристаллический осадок двойной соли, содержащий кристаллизационную воду 2K₃Co(NO₂)₆.3Н₂O, где азотистокислый К., очевидно, представляет соль окиси. Подобное же превращение имеет место для цианистого К.: при смешении растворов CoCl₂ и цианистого калия получается красноватый осадок цианистого К. CoCl₂+ 2KCN = Co(CN)₂+ KCl; этот осадок растворим в избытке реактива, потому что тогда образуется растворимая двойная соль K₄Co(CN)₆, отвечающая желтой соли (см.); если раствор этой двойной соли кипятить при хорошем доступе воздуха, то он поглощает кислород 2K₄Co(CN)₆+ H₂O + O = 2K_ЗCo(CN)₆+ 2KOH; это превращение без доступа воздуха совершается при выделении водорода 2K₄Co(CN)₆+ 2H₂O = 2K₃Co(CN)₆+ 2KOH + H₂; получается новая двойная соль, кристаллизующаяся в виде светло-желтых кристаллов, изоморфная с солью Гмелина (см.); очевидно, и здесь закисный тип К. переходит в окисный. Попытки готовить простые соли типа окиси показали, что если они и могут быть получены, то весьма непостоянны Г. Маршалль получил (1891) синие кристаллические соли окиси К., пропуская гальванический ток через охлажденный концентрированный раствор солей закиси или, кроме того, еще аммониевых, или калиевых солей; платиновая чашка, в которой помещался раствор, служила анодом, а катод погружался в пористый сосуд, помещенный в жидкости; таким образом были получены Co₂(SO₄)₃.18H₂O и квасцы аммониевые и калиевые, в виде октаэдров правильной системы. Соли эти чрезвычайно непрочны: выделяют кислород под водой и на воздухе, легко переходя в соли закиси (с HCl — хлор). Способность К. образовать малорастворимую двойную соль K₃Co(NO₂)₆ [Натровая соль легко растворима.] и хорошо растворимую K₃Co(CN)₆ дает два пути (Фишера — Штромейера и Либиха) для отделения его от никеля: 1) когда из раствора, содержащего CoCl₂ и NiCl₂, осаждается K₃Co(NO₂)₆, то никель в виде соли закиси остается в растворе (при отсутствии кальция); промывая желтый осадок, получают соединение К., не содержащее никеля; 2) действуя бромом на щелочной раствор Co(CN)₂ и Ni(CN)₂ в избытке цианистого калия, при кипячении, получают в растворе K₃Co(CN)₆, а в осадке гидрат Ni₂O₃. Здесь, между прочим, выступает большая склонность окисляться для К., чем для никеля (1); последний если и окисляется до окиси (2), то эта последняя неспособна образовать соответствующие соли. Гидрат закиси Co(ОН)₂, розово-красный осадок, получается при кипячении со щелочью растворов обычных солей [При обыкновенной температуре едкие щелочи осаждают синие основные соли, которые при доступе воздуха сереют; гидрат закиси в них переходит до некоторой степени в гидрат окиси.]; прокаливая без доступа воздуха, получают оливково-зеленый порошок закиси CoO, которая более или менее быстро способна растворяться в кислотах, образуя красные или розовые растворы солей закиси. Азотнокислый К. [При сплавлении эта соль разлагается: 2Co(NO₃)₂ = Co₂O₃ + NO + NO₂— простейший путь для получения чистой окиси К., твердой стально-серой массы, которая при слабом прокаливании теряет часть кислорода: 3Co₂О₃ = 2Co₃O₄ + O, превращаясь в закись-окись, черный порошок, закись-окись образуется также при прокаливании на воздухе СоО, CoC₂O₄, CoCO₃. Существует еще один промежуточный окисел Co₆O₇ = (4CoO + Co₂O₃).], сернокислый, хлористый легко растворимы в воде; фосфорная и угольная соли нерастворимы. Розовые кристаллы хлористого К. CoCl₂.6Н₂O при нагревании синеют, превращаясь (Потылицын) в CoCl₂.Н₂O; последний гидрат образуется также при растворении в абсолютном спирте первого гидрата; из спиртового раствора CoCl₂.Н₂O кристаллизуется в виде фиолетовых с шелковистым блеском игл. Раствор CoCl₂ употребляется как симпатические чернила: написанное им незаметно на бумаге, а если слегка подогреть такую бумагу — появляется все с синим цветом и снова исчезает, если подышать на бумагу или просто оставить ее на воздухе.

CoSO₄.7Н₂O, сернокислый К., изоморфен с железным купоросом, красного цвета, почти не обладает металлическим вкусом (не теряет элементов серной кислоты при довольно сильном накаливании, чем отличается от FeSO₄ и NiSO₄ и приближается к MnSO₄). Двойная соль (NH₄)₂Co(SO₄)₂.6Н₂O изоморфна с соответственными солями, содержащими (NH₄)₂Mg, (NH₄)₂Zn, K₂Zn, KNi, K₂Co и пр.; удобна для гальванопластики; раствор ее при действии слабого тока осаждает на катоде из другого металла тонкий блестящий слой К., более прочный и красивый, чем слой, получающийся при никелировании (Троост). При сплавлении в ушке платиновой проволоки какого-либо соединения К. с бурой получается красивое синее стекло — это качественная реакция на К.

В техническом отношении важны различные соединения К., употребляющиеся как краски. Кроме шмальты (см. Кобальтовая синь) следует упомянуть следующие К. краски: Тенарова синь -получается путем смешения гидрата Al₂O₃ с фосфорно— или мышьяково-кислым К. и прокаливания, после сушения, этой смеси; церулеум СоО.4SnO₂, оловянно-кислый К. — светло-синяя краска, не кажущаяся фиолетовой при ламповом освещении, а потому удобная для масляной и акварельной живописи; Ринманнова зелень -получается при накаливании осадка, который образуется, если к раствору солей К. и цинка прибавить соды; прибавление перед калением мышьяковистой кислоты усиливает блеск краски (Вагнер); как желтая краска употребляется уже упомянутая двойная соль K₃Co(NO₂)₆. Отношение солей К. к аммиаку представляет большие особенности и сложность; оно описано в статье Кобальтиаковые соединения.

С. С. Колотов. Δ.

Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. — С.-Пб.: Брокгауз-Ефрон.
1890—1907.

ко́бальт

ко́бальт, -а (металл; краска)

Источник: Орфографический
академический ресурс «Академос» Института русского языка им. В.В. Виноградова РАН (словарная база
2020)

Делаем Карту слов лучше вместе

Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать
Карту слов. Я отлично
умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!

Спасибо! Я обязательно научусь отличать широко распространённые слова от узкоспециальных.

Насколько понятно значение слова ведёрце (существительное):

Ассоциации к слову «кобальт&raquo

Синонимы к слову «кобальт&raquo

Предложения со словом «кобальт&raquo

Большие успехи были достигнуты также в изготовлении керамики, при украшении которой часто часть узора выполнялась синим кобальтом по сырой глазури, а затем после обжига расписывали изделие золотистым люстром.
Недостаток кобальта проявляется так же, как азотное голодание – у растений бледнеет листва, а люди, живущие в этой местности, страдают анемией.
Я любил, когда оно становилось глубоким, насыщенным кобальтом.
(все предложения)

Значение слова «кобальт&raquo

КО́БАЛЬТ, -а, м. 1. Химический элемент, серебристо-белый металл с красноватым отливом, более твердый, чем железо. (Малый академический словарь, МАС)

Все значения слова КОБАЛЬТ

Смотрите также

КО́БАЛЬТ, -а, м. 1. Химический элемент, серебристо-белый металл с красноватым отливом, более твердый, чем железо.

Все значения слова «кобальт»

Большие успехи были достигнуты также в изготовлении керамики, при украшении которой часто часть узора выполнялась синим кобальтом по сырой глазури, а затем после обжига расписывали изделие золотистым люстром.
Недостаток кобальта проявляется так же, как азотное голодание – у растений бледнеет листва, а люди, живущие в этой местности, страдают анемией.
Я любил, когда оно становилось глубоким, насыщенным кобальтом.
(все предложения)

стронций
церий
цезий
иттрий
теллур
(ещё синонимы…)

металл
(ещё ассоциации…)

радиоактивный
синий
(ещё…)

Склонение
существительного «кобальт»
Разбор по составу слова «кобальт»

Ответ:

Правильное написание слова — кобальт

Ударение и произношение — к`обальт

Значение слова -химический элемент, твердый серебристо-белый металл с красноватым отливом

Выберите, на какой слог падает ударение в слове — РЕВЕНЬ?

или

Слово состоит из букв:
К,
О,
Б,
А,
Л,
Ь,
Т,

Похожие слова:

кобальтин
кобальтовый

Толкование слова. Правильное произношение слова. Значение слова.

×òî òàêîå «Êîáàëüò»? Êàê ïðàâèëüíî ïèøåòñÿ äàííîå ñëîâî. Ïîíÿòèå è òðàêòîâêà.

Êîáàëüò
ÊÎÁÀËÜÒ (ñèìâîë Ñî), ÏÅÐÅÕÎÄÍÛÉ ÝËÅÌÅÍÒ ñåðîãî öâåòà, âïåðâûå îòêðûòûé â 1737 ã. Åãî èñòî÷íèêîì ÿâëÿþòñÿ ìèíåðàëû êîáàëüòèí è ñìàëüòèí, íî ïî áîëüøåé ÷àñòè êîáàëüò ïîëó÷àþò â êà÷åñòâå ïîáî÷íîãî ïðîäóêòà îáðàáîòêè äðóãèõ ðóä. Êîáàëüò ÿâëÿåòñÿ îäíèì èç êîìïîíåíòîâ âèòàìèíà Â12. Åãî èñïîëüçóþò â êà÷åñòâå äîáàâêè ê âûñîêîòåìïåðàòóðíûì ñîðòàì ñòàëè, â õóäîæåñòâåííûõ êðàñêàõ (îñîáåííî â êîáàëüòîâîé ñèíåé), ïðè ïðîèçâîäñòâå ðåàêòèâíûõ äâèãàòåëåé, ðåæóùèõ èíñòðóìåíòîâ è ìàãíèòîâ (â ñîñòàâå ñïëàâà). Ïîëó÷åí èñêóññòâåííûé èçîòîï êîáàëüò-60 (ñ ïåðèîäîì ïîëóðàñïàäà 5,25 ëåò), êîòîðûé èñïîëüçóþò êàê èñòî÷íèê ãàììà-èçëó÷åíèÿ ïðè ëó÷åâîé òåðàïèè è â íàó÷íûõ èññëåäîâàíèÿõ.

Êîáàëüò — ÊÎÁÀËÜÒ ì. ìåòàëë ñåðîâàòîãî öâåòà, â ðàçíûõ èñêîïàåìûõ, êîòîðûå, ïî âèäó, íàçûâàþòñÿ: êîáàëüòîì áå… Òîëêîâûé ñëîâàðü Äàëÿ

Êîáàëüò — ÊÎÁÀËÜÒ, Öà, ì. Õèìè÷åñêèé ýëåìåíò, òâ¸ðäûé ñåðåáðèñòî-áåëûé ìåòàëë ñ êðàñíîâàòûì îòëèâîì…. Òîëêîâûé ñëîâàðü Îæåãîâà

Êîáàëüò —
(ëàò. Cobaltum)
Ñî, õèìè÷åñêèé ýëåìåíò ïåðâîé òðèàäû VIII ãðóïïû ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìû Ìåíä… Áîëüøàÿ Ñîâåòñêàÿ ýíöèêëîïåäèÿ

Êîáàëüò — ÊÎÁÀËÜÒ, êîáàëüòà, ìí. íåò, ì. (íåì. Kobalt). 1. Õèìè÷åñêèé ýëåìåíò ñî ñâîéñòâàìè ìåòàëëà (õèì.). 2…. Òîëêîâûé ñëîâàðü Óøàêîâà

Êîáàëüò — ì. 1. Õèìè÷åñêèé ýëåìåíò, ñåðåáðèñòî-áåëûé òâåðäûé ìåòàëë ñ êðàñíîâàòûì îòòåíêîì, ïðèìåíÿþùèéñÿ â ò… Òîëêîâûé ñëîâàðü Åôðåìîâîé

Êîáàëüò — ÊÎÁÀËÜÒ (Cobaltum), Co, õèìè÷åñêèé ýëåìåíò VIII ãðóïïû ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìû, àòîìíûé íîìåð 27, àòîì… Ñîâðåìåííàÿ ýíöèêëîïåäèÿ

Êîáàëüò — ÊÎÁÀËÜÒ (ëàò. Cobaltum) — Ñî, õèìè÷åñêèé ýëåìåíò VIII ãðóïïû ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìû, àòîìíûé íîìåð 27… Áîëüøîé ýíöèêëîïåäè÷åñêèé ñëîâàðü

Êîáàëüò —

êîáàëüò

ñóù., êîë-âî ñèíîíèìîâ: 4
êîáàëüòèí (4)
êðàñêà (197… Ñëîâàðü ñèíîíèìîâ

Êîáàëüò —

ÊÎÁÀËÜÒ
òâåðäûé ìåòàëë ñåðîâàòî-áåëîãî öâåòà ñî ñòàëüíûì áëåñêîì, êîâêèé, òÿãó÷èé, óñòîé÷èâûé ï… Òåõíè÷åñêèé æåëåçíîäîðîæíûé ñëîâàðü

Êîáàëüò —
Co (îò íåì. Kobold — äîìîâîé, ãíîì * a. cobalt; í. Kobalt; ô. cobalt; è. cobalto), — õèì. ý… Ãåîëîãè÷åñêàÿ ýíöèêëîïåäèÿ

Êîáàëüò —
«…Âõîäèò â ñîñòàâ âèòàìèíà B12. Àêòèâèðóåò ôåðìåíòû îáìåíà æèðíûõ êèñëîò è ìåòàáîëèçìà ôîëèåâîé ê… Îôèöèàëüíàÿ òåðìèíîëîãèÿ

Министерство общего и профессионального образования РФ

Уссурийский Государственный Педагогический Институт

ТЕМА : «Кобальт – химический элемент»

Выполнила :

Студентка биолого-химического

факультета Савенко О.В.

Проверила :

Профессор Максина Н.В.

Уссурийск, 2001г.

ПЛАН :

Элемент периодической системы…………………………….……3

История открытия……………………………………………………3

Нахождение в природе………………………………………………3

Получение……………………………………………………………4

Физические и химические свойства………………………………..4

Применение…………………………………………………………..7

Биологическая роль………………………………………………….7

Радионуклеид Кобальт-60…………………………………………..8

Список используемой литературы…………………………………9

Элемент периодической системы

Название элемента «кобальт» происходит от латинского Сobaltum.

Со, химический элемент с атомным номером 27. Его атомная масса 58,9332. Химический символ элемента Cо произносится так же, как и название самого элемента.

Природный кобальт состоит из двух стабильных нуклидов: ⁵⁹Со (99,83% по массе) и ⁵⁷Со (0,17%). В периодической системе элементов Д. И. Менделеева кобальт входит в группу VIIIВ и вместе с железом и никелем образует в 4-м периоде в этой группе триаду близких по свойствам переходных металлов. Конфигурация двух внешних электронных слоев атома кобальта 3s²p⁶d⁷4s². Образует соединения чаще всего в степени окисления +2, реже — в степени окисления +3 и очень редко в степенях окисления +1, +4 и +5.

Радиус нейтрального атома кобальта 0,125 Нм, радиус ионов (координационное число 6) Со²⁺ — 0,082 Нм, Со³⁺ — 0,069 Нм и Со⁴⁺ — 0,064 Нм. Энергии последовательной ионизации атома кобальта 7,865, 17,06, 33,50, 53,2 и 82,2 ЭВ. По шкале Полинга электроотрицательность кобальта 1,88.

Кобальт — блестящий, серебристо-белый, тяжелый металл с розоватым оттенком.

С древности оксиды кобальта использовались для окрашивания стекол и эмалей в глубокий синий цвет. До 17 века секрет получения краски из руд держался в тайне. Эти руды в Саксонии называли «кобольд» (нем. Kobold — домовой, злой гном, мешавший рудокопам добывать руду и выплавлять из нее металл). Честь открытия кобальта принадлежит шведскому химику Г. Брандту. В 1735 году он выделил из коварных «нечистых» руд новый серебристо-белый со слабым розоватым оттенком металл, который предложил называть «кобольдом». Позднее это название трансформировалось в «кобальт».

В земной коре содержание кобальта равно 410^-3% по массе. Кобальт входит в состав более 30 минералов. К ним относятся каролит CuCo₂SO₄, линнеит Co₃S₄, кобальтин CoAsS, сферокобальтит CoCO₃, смальтит СоAs₂ и другие. Как правило, кобальту в природе сопутствуют его соседи по 4-му периоду — никель, железо, медь и марганец. В морской воде приблизительно (1-7)·10^-10 % кобальта.

Кобальт — относительно редкий металл, и богатые им месторождения в настоящее время практически исчерпаны. Поэтому кобальтсодержащее сырье (часто это никелевые руды, содержащие кобальт как примесь) сначала обогащают, получают из него концентрат. Далее для извлечения кобальта концентрат или обрабатывают растворами серной кислоты или аммиака, или методами пирометаллургии перерабатывают в сульфидный или металлический сплав. Этот сплав затем выщелачивают серной кислотой. Иногда для извлечения кобальта проводят сернокислотное «кучное» выщелачивание исходной руды (измельченную руду размещают в высоких кучах на специальных бетонных площадках и сверху поливают эти кучи выщелачивающим раствором).

Для очистки кобальта от сопутствующих примесей все более широко применяют экстракцию. Наиболее сложная задача при очистке кобальта от примесей — это отделение кобальта от наиболее близкого к нему по химическим свойствам никеля. Раствор, содержащий катионы двух этих металлов, часто обрабатывают сильными окислителями — хлором или гипохлоритом натрия NaOCl; кобальт при этом переходит в осадок. Окончательную очистку (рафинирование) кобальта осуществляют электролизом его сульфатного водного раствора, в который обычно добавлена борная кислота Н3ВО3.

Кобальт — твердый металл, существующий в двух модификациях. При температурах от комнатной до 427°C устойчива a-модификация (кристаллическая решетка гексагональная с параметрами а=0,2505 Нм и с=0,4089 Нм). Плотность 8,90 ^кг/_дм₃. При температурах от 427°C до температуры плавления (1494°C) устойчива b-модификация кобальта (решетка кубическая гранецентрированная). Температура кипения кобальта около 2960°C. Кобальт — ферромагнетик, точка Кюри 1121°C. Стандартный электродный потенциал Со⁰/Со²⁺ –0,29 B.

На воздухе компактный кобальт устойчив, при нагревании выше 300°C покрывается оксидной пленкой (высокодисперсный кобальт пирофорен). С парами воды, содержащимися в воздухе, водой, растворами щелочей и карбоновых кислот кобальт не взаимодействует. Концентрированная азотная кислота пассивирует поверхность кобальта, как пассивирует она и поверхность железа.

Известно несколько оксидов кобальта. Оксид кобальта(II) СоО обладает основными свойствами. Он существует в двух полиморфных модификациях: a-форма (кубическая решетка), устойчивая при температурах от комнатной до 985°C, и существующая при высоких температурах b-форма (также кубическая решетка). СоО можно получить или нагреванием в инертной атмосфере гидроксоркарбоната кобальта Со(ОН)₂СоСО₃, или осторожным восстановлением Со₃О₄.

Если нитрат кобальта Со(NO₃)₂, его гидроксид Со(ОН)₂ или гидроксокарбонат прокалить на воздухе при температуре около 700°C, то образуется оксид кобальта Со₃О₄ (CoO·Co₂O₃). Этот оксид по химическому поведению похож на Fe₃О₄. Оба эти оксида сравнительно легко восстанавливаются водородом до свободных металлов:

Со₃О₄ + 4H₂ = 3Со + 4H₂O.

При прокаливании Со(NO₃)₂, Со(ОН)₂ и т. д. при 300°C возникает еще один оксид кобальта — Со₂О₃.

При приливании раствора щелочи к раствору соли кобальта(II) выпадает осадок Со(ОН)₂, который легко окисляется. Так, при нагревании на воздухе при температуре немногим выше 100°C Со(ОН)₂ превращается в СоООН.

Если на водные растворы солей двухвалентного кобальта действовать щелочью в присутствии сильных окислителей, то образуется Со(ОН)₃.

При нагревании кобальт реагирует со фтором с образованием трифторида СоF₃. Если на СоО или СоCO₃ действовать газообразным HF, то образуется еще один фторид кобальта СоF₂. При нагревании кобальт взаимодействует с хлором и бромом с образованием, соответственно, дихлорида СоСl₂ и дибромида СоBr₂. За счет реакции металлического кобальта с газообразным НI при температурах 400-500°C можно получить дииодид кобальта СоI₂.

Сплавлением порошков кобальта и серы можно приготовить серебристо-серый сульфид кобальта СоS ( b-модификация). Если же через раствор соли кобальта(II) пропускать ток сероводорода H₂S, то выпадает черный осадок сульфида кобальта СоS (a-модификация):

CoSO₄ + H₂S = CoS + H₂SO₄

При нагревании CoS в атмосфере H₂S образуется Со₉S₈ с кубической кристаллической решеткой. Известны и другие сульфиды кобальта, в том числе Co₂S₃, Co₃S₄ и CoS₂.

С графитом кобальт образует карбиды Со₃C и Со₂С, c фосфором — фосфиды составов СоP, Со₂P, СоP₃. Кобальт реагирует и с другими неметаллами, в том числе с азотом (возникают нитриды Со₃N и Co₂N), селеном (получены селениды кобальта CoSe и CoSe₂), кремнием (известны силициды Co₂Si, CoSi CoSi₂) и бором (в числе известных боридов кобальта — Со₃В, Со₂В, СоВ).

Металлический кобальт способен поглощать значительные объемы водорода, не образуя при этом соединений постоянного состава. Косвенным путем синтезированы два стехиометрических гидрида кобальта СоН₂ и СоН.

Известны растворимые в воде соли кобальта — сульфат СоSO₄, хлорид СоСl₂, нитрат Со(NO₃)₂ и другие. Интересно, что разбавленные водные растворы этих солей имеют бледно-розовую окраску. Если же перечисленные соли (в виде соответствующих кристаллогидратов) растворить в спирте или ацетоне, то возникают темно-синие растворы. При добавлении воды к этим растворам их окраска мгновенно переходит в бледно-розовую.

К нерастворимым соединениям кобальта относятся фосфат Со₃(PO₄)₂, силикат Со₂SiO₄ и многие другие.

Для кобальта, как и для никеля, характерно образование комплексных соединений. Так, в качестве лигандов при образовании комплексов с кобальтом часто выступают молекулы аммиака NH₃. При действии аммиака на растворы солей кобальта(II) возникают амминные комплексы кобальта красного или розового цвета, содержащие катионы состава [Co(NH₃)_6n(H2O)_n]²⁺. Эти комплексы довольно неустойчивы и легко разлагаются даже водой.

Значительно стабильнее амминные комплексы трехвалентного кобальта, которые можно получить действием аммиака на растворы солей кобальта в присутствии окислителей. Так, известны гексамминные комплексы с катионом [Co(NH₃)₆]³⁺ (эти комплексы желтого или коричневого цвета получили название лутеосолей), аквапентамминные комплексы красного или розового цвета с катионом [Co(NH₃)₅H₂O]³⁺ (так называемые розеосоли) и др. В ряде случаев лиганды вокруг атома кобальта могут иметь различное пространственное расположение, и тогда существуют цис- и транс-изомеры соответствующих комплексов.

В качестве лигандов в комплексах кобальта могут выступать также анионы CN^—, NO²^— и другие.

При взаимодействии смеси водорода и СО с гидроксокарбонатом кобальта при повышенном давлении, а также взаимодействием под давлением СО и порошка металлического кобальта получают биядерный октакарбонил дикобальта состава Со₂(СО)₈. При его осторожном нагревании образуется карбонил Со₄(СО)₁₂. Карбонил Со₂(СО)₈используют для получения высокодисперсного кобальта, применяемого для нанесения кобальтовых покрытий на различные материалы.

Основная доля получаемого кобальта расходуется на приготовление различных сплавов. Так, добавление кобальта позволяет повысить жаропрочность стали, обеспечивает улучшение ее механических и иных свойств. Кобальт — компонент некоторых твердых сплавов, из которых изготовляют быстрорежущий инструмент (сверла, разцы и другие). Особенно важны магнитные кобальтовые сплавы (в том числе так называемые магнитомягкие и магнитотвердые). Магнитные сплавы на основе кобальта используют при изготовлении сердечников электромоторов, их применяют в трансформаторах и в других электротехнических устройствах. Для изготовления головок магнитной записи применяют кобальтовые магнитомягкие сплавы. Кобальтовые магнитотвердые сплавы типа SmCo₅, PrCo₅ и др., характеризующиеся большой магнитной энергией, используют в современном приборостроении.

Для изготовления постоянных магнитов находят применение сплавы, содержащие 52% кобальта и 5-14% ванадия или хрома (так называемые викаллои).

Кобальт и некоторые его соединения служат катализаторами.

Соединения кобальта, введенные в стекла при их варке, обеспечивают красивый синий (кобальтовый) цвет стеклянных изделий. Соединения кобальта используют как пигменты многих красителей.

Кобальт относится к числу микроэлементов, то есть постоянно присутствует в тканях растений и животных. Некоторые наземные растения и морские водоросли способны накапливать кобальт. Входя в молекулу витамина В₁₂ (кобаламина), кобальт участвует в важнейших процессах животного организма — кроветворении, функциях нервной системы и печени, ферментативных реакциях.

Кобальт участвует в ферментативных процессах фиксации атмосферного азота клубеньковыми бактериями.

В организме среднего человека (масса тела 70 кг) содержится около 14 мг кобальта. Суточная потребность составляет 0,007-0,015 мг, ежедневное поступление с пищей 0,005-1,8 мг. У жвачных животных эта потребность гораздо выше, например, у дойных коров — до 20 мг.

Соединения кобальта обязательно входят в состав микроудобрений. Однако избыток кобальта для человека вреден. ПДК пыли кобальта в воздухе 0,5 ^мг/_м₃, в питьевой воде допустимое содержание солей кобальта 0,01 ^мг/_л. Токсическая доза — 500 мг. Особенно токсичны пары октакарбонила кобальта Со₂(СО)₈.

Большое практическое значение имеет искусственно получаемый радионуклид кобальта ⁶⁰Со (период полураспада Т¹/₂ 5,27 года). Испускаемое этим радионуклидом гамма-излучение обладает достаточно мощной проникающей способностью, и «кобальтовые пушки» — устройства, снабженные ⁶⁰Со, широко используют при дефектоскопии, например, сварных швов газопроводов, в медицине для лечения онкологических заболеваний и для других целей. Используется ⁶⁰Со и в качестве радионуклидной метки.

Список используемой литературы :

«Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия 2001»
«Кирилл и Мефодий» (с изменениями и дополнениями),

1997, 1998, 2000, 2001гг.
«Большая Российская энциклопедия», 1996г.

Источник

Кобальт
Блестящий, серебристо-белый металл

Название, символ, номер	Кобальт / Cobaltum (Co), 27
Атомная масса (молярная масса)	58,933194(4) а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация	[Ar] 3d⁷ 4s²
Радиус атома	125 пм
Ковалентный радиус	116 пм
Радиус иона	(+3e) 63 (+2e) 72 пм
Электроотрицательность	1,88 (шкала Полинга)
Электродный потенциал	E⁰(Co²⁺/Co) = −0,277 В
Степени окисления	3, 2, 0, −1
Энергия ионизации (первый электрон)	758,1 (7,86) кДж/моль (эВ)
Плотность (при н. у.)	8,9 г/см³
Температура плавления	1768 K
Температура кипения	3143 K
Уд. теплота плавления	15,48 кДж/моль
Уд. теплота испарения	389,1 кДж/моль
Молярная теплоёмкость	24,8 Дж/(K·моль)
Молярный объём	6,7 см³/моль
Структура решётки	гексагональная
Параметры решётки	a=2,505 c=4,089 Å
Отношение c/a	1,632
Температура Дебая	385 K
Теплопроводность	(300 K) 100 Вт/(м·К)
Номер CAS	7440-48-4

Кобальт — химический элемент с атомным номером 27. Принадлежит к 9-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к побочной подгруппе VIII группы, или к группе VIIIB), находится в четвёртом периоде таблицы. Атомная масса элемента 58,933194(4) а. е. м.. Обозначается символом Co (от лат. Cobaltum). Простое вещество кобальт — серебристо-белый, слегка желтоватый металл с розоватым или синеватым отливом. Существует в двух кристаллических модификациях: α-Co с гексагональной плотноупакованной решёткой, β-Co с кубической гранецентрированной решёткой, температура перехода α↔β 427 °C.

Содержание

1 Происхождение названия
2 История
3 Нахождение в природе
- 3.1 Месторождения
- 3.2 Получение
- 3.3 Стоимость металлического кобальта
4 Физические свойства
- 4.1 Изотопы
5 Химические свойства
- 5.1 Оксиды
- 5.2 Другие соединения
6 Применение
7 Биологическая роль
- 7.1 Токсикология

Происхождение названия

Название «кобальт» происходит от нем. Kobold — домовой, гном. При обжиге содержащих мышьяк кобальтовых минералов выделяется летучий ядовитый оксид мышьяка. Руда, содержащая эти минералы, получила у горняков имя горного духа Кобольда. Древние норвежцы приписывали отравления плавильщиков при переплавке серебра проделкам этого злого духа. В этом происхождение названия кобальта схоже с происхождением названия никеля.

В 1735 году шведский минералог Георг Брандт сумел выделить из этого минерала неизвестный ранее металл, который и назвал кобальтом. Он выяснил также, что соединения именно этого элемента окрашивают стекло в синий цвет — этим свойством пользовались ещё в древних Ассирии и Вавилоне.

История

Соединения кобальта известны человеку с глубокой древности. Синие кобальтовые стёкла, эмали, краски находят в гробницах Древнего Египта. Так, в гробнице Тутанхамона нашли много осколков синего кобальтового стекла; неизвестно, было ли приготовление стёкол и красок сознательным или случайным.

Первое приготовление синих красок относится к 1800 году.

Нахождение в природе

Массовая доля кобальта в земной коре 4⋅10⁻³%.

Кобальт входит в состав минералов: каролит CuCo₂S₄, линнеит Co₃S₄, кобальтин CoAsS, сферокобальтит CoCO₃, смальтин CoAs₂, скуттерудит (Co, Ni)As₃ и других. Всего известно около 30 кобальтосодержащих минералов. Кобальту сопутствуют мышьяк, железо, никель, хром, марганец и медь.

Содержание в морской воде приблизительно (1,7)⋅10⁻¹⁰%.

Месторождения

Также есть богатые месторождения в Демократической Республике Конго (6 млн т.), Австралии (1 млн т.), Кубе (500 тыс. т.), Филиппинах (290 тыс. т.), Канаде (270 тыс. т.), Замбии (270 тыс. т.), России (250 тыс. т.), а также в США, Франции и Казахстане.

Получение

Кобальт получают в основном из никелевых руд, обрабатывая их растворами серной кислоты или аммиака. Также используются методы пирометаллургии.

Для отделения от близкого по свойствам никеля используется хлор, хлорат кобальта(II) (Co(ClO₃)₂) выпадает в осадок, а соединения никеля остаются в растворе.

Стоимость металлического кобальта

Из-за политической ситуации в бассейне реки Конго в конце 1970-х годов цена на кобальт за год поднялась на 2000 %.

На 15 января 2018 года стоимость кобальта на мировом рынке, по данным London Metal Exchange, составляет 75 000 долл./т.

Физические свойства

Кобальт — твёрдый металл, существующий в двух модификациях. При температурах от комнатной до 427 °C устойчива α-модификация. При температурах от 427 °C до температуры плавления (1494 °C) устойчива β-модификация кобальта (решётка кубическая гранецентрированная). Кобальт — ферромагнетик, точка Кюри 1121 °C. Желтоватый оттенок ему придаёт тонкий слой оксидов.

Изотопы

Основная статья: Изотопы кобальта

Кобальт имеет только один стабильный изотоп — ⁵⁹Co (изотопная распространённость 100%). Известны ещё 22 радиоактивных изотопа кобальта. Искусственный изотоп кобальт-60 широко применяется как источник жесткого гамма-излучения для стерилизации, в медицине в гамма-ножах, гамма-дефектоскопии и т. п.

Химические свойства

Оксиды

На воздухе кобальт окисляется при температуре выше 300 °C.
Устойчивый при комнатной температуре оксид кобальта представляет собой сложный оксид Co₃O₄, имеющий структуру шпинели, в кристаллической структуре которого одна часть узлов занята ионами Co²⁺, а другая — ионами Co³⁺; разлагается с образованием CoO при температуре выше 900 °C.
При высоких температурах можно получить α-форму или β-форму оксида CoO.
Все оксиды кобальта восстанавливаются водородом:

Co₃O₄ + 4H₂ → 3Co + 4H₂O

Оксид кобальта(III) можно получить, прокаливая соединения кобальта (II), например:

4Co(OH)₂ + O₂ → 2Co₂O₃ + 4H₂O

Минерал с кобальтом

Другие соединения

При нагревании кобальт реагирует с галогенами, причём соединения кобальта (III) образуются только с фтором.

2Co + 3F₂ → 2CoF₃

Co + Cl₂ → CoCl₂

С серой кобальт образует 2 различных модификации CoS. Серебристо-серую α-форму (при сплавлении порошков) и чёрную β-форму (выпадает в осадок из растворов).
При нагревании CoS в атмосфере сероводорода получается сложный сульфид Co₉S₈.
С другими окисляющими элементами, такими, как углерод, фосфор, азот, селен, кремний, бор, кобальт тоже образует сложные соединения, являющиеся смесями, где присутствует кобальт со степенями окисления 1, 2, 3.
Кобальт способен растворять водород, не образуя химических соединений. Косвенным путём синтезированы два стехиометрических гидрида кобальта CoH₂ и CoH.
Растворы солей кобальта CoSO₄, CoCl₂, Со(NO₃)₂ придают воде бледно-розовую окраску, поскольку в водных растворах ион Co²⁺ существует в виде аквакомплексов [Co(H₂O)₆]²⁺ розового цвета. Растворы солей кобальта в спиртах тёмно-синие. Многие соли кобальта нерастворимы.
Кобальт образует комплексные соединения. В степени окисления +2 кобальт образует лабильные комплексы, в то время как в степени окисления +3 — очень инертные. Это приводит к тому, что комплексные соединения кобальта(III) практически невозможно получить путём непосредственного обмена лигандов, поскольку такие процессы идут чрезвычайно медленно. Наиболее известны аминокомплексы кобальта.

Наиболее устойчивыми комплексами являются лутеосоли (например, [Co(NH₃)₆]³⁺) жёлтого цвета и розеосоли (например, [Co(NH₃)₅H₂O]³⁺) красного или розового цвета.

Также кобальт образует комплексы с CN⁻, NO₂⁻ и многими другими лигандами. Комплексный анион гексанитрокобальтат [Co(NO₂)₆]³⁻ образует нерастворимый осадок с катионами калия, что используется в качественном анализе.

Применение

Специальные сплавы и стали — главное применение кобальта.
- Легирование стали кобальтом повышает её твердость, износо- и жаростойкость. Из кобальтовых сталей создают обрабатывающий инструмент: свёрла, резцы, и т. п.
- Сплавы кобальта и хрома получили собственное название стеллит. Они обладают высокой твёрдостью и износостойкостью. Также благодаря коррозионной стойкости и биологической нейтральности некоторые стеллиты применяются в протезировании
- Некоторые сплавы кобальта, например, с самарием или эрбием, проявляют высокую остаточную намагниченность, то есть они пригодны для изготовления мощных жаростойких постоянных магнитов (см. Самариево-кобальтовый магнит. Также в качестве магнитов используют сплавы на основе железа и алюминия с кобальтом, например альнико.
- Кобальт применяется при изготовлении химически стойких сплавов.
Кобальт и его соединения применяются в никель-кадмиевых и некоторых конструкциях литий-ионных аккумуляторов.
Соединения кобальта широко применяются для получения ряда красок и при окраске стекла и керамики. Например, тенарова синь.
Кобальт применяется как катализатор химических реакций в нефтехимии, промышленности полимеров и других процессах.
Силицид кобальта — отличный термоэлектрический материал, он позволяет производить термоэлектрогенераторы с высоким КПД.
Искусственный изотоп кобальт-60 широко применяется как источник жёсткого гамма-излучения для стерилизации, в медицине в гамма-ножах, гамма-дефектоскопии, облучении продуктов питания и т. п.

Биологическая роль

Кобальт — один из микроэлементов, жизненно важных организму. Он входит в состав витамина B₁₂ (кобаламин). Кобальт задействован при кроветворении, функциях нервной системы и печени, ферментативных реакциях. Потребность человека в кобальте — 0,007—0,015 мг ежедневно. В теле человека содержится 0,2 мг кобальта на каждый килограмм массы тела. При отсутствии кобальта развивается акобальтоз.

Токсикология

Кобальт и его соединения токсичны. Известны также соединения, обладающие канцерогенным и мутагенным действием (например, сульфат).

В 1960-х годах соли кобальта использовались некоторыми пивоваренными компаниями для стабилизации пены. Регулярно выпивавшие более четырёх литров пива в день получали серьёзные побочные эффекты на сердце, и, в отдельных случаях, это приводило к смерти. Известные случаи т. н. кобальтовой кардиомиопатии в связи с употреблением пива происходили с 1964 по 1966 годы в Омахе (штат Небраска), Квебеке (Канада), Левене (Бельгия), и Миннеаполисе (штат Миннесота). С тех пор его использование в пивоварении прекращено и в настоящее время является незаконным.

ПДК пыли кобальта в воздухе 0,5 мг/м³, в питьевой воде допустимое содержание солей кобальта 0,01 мг/л.

Токсическая доза (LD50 для крыс) — 50 мг.

Особенно токсичны пары октакарбонила кобальта Co₂(СО)₈.

Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

Uue

Ubn

Ubu

Ubb

Ubt

Ubq

Ubp

Ubh

Ubs

Электрохимический ряд активности металлов
Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu, Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H₂, W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au

Источник

Кобальт — серебристо-белый, с некоторым желтоватым оттенком, металл. В таблице Менделеева кобальт обозначается символом Co.

История кобальта

Искусные стекольные и гончарные мастера древности при выделке своих художественных изделий пользовались синей краской. В витринах Британского национального музея в Лондоне хранятся уникальные коллекции синих стекол, найденные археологами при раскопках памятников древней культуры в Египте и Ассиро-Вавилонии.

Ученых уже давно интересовал вопрос о природе этой любопытной синей краски, которая не утратила своих сильнокрасящих свойств в течение тысячелетий. Ряд специальных исследований, произведенных химиками, показал, что синие стекла, происходящие из Египта и Ассиро-Вавилонии, содержат соединения редкого элемента кобальта. Однако ученым так и не удалось окончательно разгадать, была ли известна древним мастерам способность окиси кобальта давать глубокое синее окрашивание, или они пользовались этим красящим материалом случайно, как и многими другими стойкими красками.

Неоднократно делались также попытки раскрыть тайну античных мастеров путем самого тщательного изучения синих стекол более позднего происхождения — александрийских, византийских и римских — в надежде найти в них присутствие кобальта. Но каково было удивление исследователей, когда они установили, что синяя краска этих стекол обусловлена наличием в них не кобальта, а меди. Не найдено было также кобальта в роскошных стеклянных и глиняных художественных изделиях, окрашенных в синий цвет, доставленных прославленным путешественником Марко Поло в Европу из стран азиатского материка.

Ремесленники средневековья совсем не применяли кобальта для окраски в синий цвет разнообразных изделий из стекла. В то время слово кобальт было ругательным именем для различных минералов, сопровождающих серебряные руды старинных месторождений в районе Саксонско-Богемского кряжа. Ненависть горняков и плавильщиков к кобальтy историки горного дела и металлурги объясняют тем, что его присутствие в шихте значительно затрудняло и удорожало проплавку серебряных руд.

Окраска стеклянной посуды с помощью кобальта

Передовые ученые своей эпохи Агрикола, Парацельс и Василий Валентин упоминают, что «Cobold» — имя злого духа, который якобы обитает в недрах земли, расстраивает труд горняков и причиняет им всевозможные бедствия.

«Дух» ненавистного кобальта много столетий веял над рудниками Германии, и именем злого духа называли даже минералы, не содержащие кобальта, например, мышьяковистые руды, неблагоприятные свойства которых усугублялись, выделением ядовитых газов при их добыче и металлургической обработке.

Только в XVI столетии, когда добыча серебра из месторождений Саксонско-Богемского кряжа получила значительное развитие, были обнаружены сильные красящие свойства окиси кобальта. Но это новое интересное открытие около двух столетий держали в строжайшем секрете. Лишь узкий круг избранных владел секретом полезного использования красящих свойств кобальта.

Сохранились указания, что в 1533 году стекольный мастер Шюрер, проживавший в Богемии, успешно приготовлял кобальтовую синюю краску для окраски керамических изделий. Скоро голландские купцы заинтересовались новой красивой краской и с помощью Шюрера организовали ее производство у себя на родине. Первая саксонская мельница для размола кобальтовой краски была построена близ Аннаберга в 1649 году.

Теперь, когда кобальту была открыта широкая дорога в промышленность, его соединения начали быстро внедряться в качестве ценных красок для стекол, глазури, фарфора, эмалей и ряда других продуктов керамики.

Химические свойства кобальта

Но какова же природа кобальта, и не является ли он смесью некоторых «земель», к которым пионеры теоретической химии относили большинство известных им минеральных видов?

Над научной расшифровкой этой задачи много потрудился швед Брандт, который в своей диссертации (написанной в 1735 г.) «О полуметаллах» впервые сообщил, что висмут, полученный из кобальто-висмутовых руд, не чист, а содержит кобальт, который может быть отделен механическим путем. Эта первая попытка разгадать природу кобальтовых руд была подхвачена учеными в различных странах.

На рубеже XIX в. продукция соединений кобальта исчислялась уже сотнями тонн в год. В науку вошли исследования Бергмана, составившего в 1787 году довольно полное описание химических свойств кобальта, отличающих его от никеля.

Из таблицы периодической системы элементов можно узнать, что порядковое число кобальта равно 27, а его атомный вес 58,94. В этой таблице кобальт стоит между железом и никелем, что соответствует непрерывному закономерному изменению свойств элементов в периодической системе Д. И. Менделеева. Постепенно ученым удалось установить, что по своим физическим и химическим свойствам кобальт больше приближается к никелю, чем к железу.

Кобальт

Некоторые характерные химические свойства кобальта как бы заранее предопределили его практическое использование в технике.

Кобальт — металл, который достаточно устойчив против разрушительного действия атмосферных агентов. При обыкновенной температуре он мало поддается действию воды и воздуха. Значительно легче окисляется мелкораздробленный кобальт, но и в этом случае образующаяся на поверхности металла пленка окислов предохраняет его от дальнейшего окисления. Однако с повышением температуры этот процесс заметно активизируется. Единственной кислотой, быстро растворяющей кобальт при комнатной температуре, является азотная.

В своей автобиографии Генри Бессемер пространно рассказывает, что он переплавил не одну сотню мешков русских медных монет. Это было еще тогда, когда все помыслы молодого и инициативного Генри были сосредоточены на том, чтобы получить тончайший пылевидный материал (так называемый «китайский порошок») для позолоты различных предметов. Бессемер установил, что лучшее сырье для получения «золотой» пыли, дающей сверкающие золотистые оттенки и искристые переливы – русская медная монета. В русских копейках, привлекших внимание предприимчивого Бессемера присутствовал кобальт.

Применение кобальта

Многочисленны по составу и оттенкам технические сорта, изготовляемых в наши дни, красок из кобальта. Широким распространением пользуются красивые и очень прочные краски под названием смальта и окислы кобальта. Это незаменимый материал для окраски некоторых стекол, эмалей и изделий из керамики. Особенность синих кобальтовых стекол заключается в том, что они прозрачны для красного света. Именно на этом свойстве и основано их применение в химическом анализе в качестве световых фильтров для определения окраски пламени. Получила широкое распространение турецкая зелень, которую применяют для окраски фарфора.

Турецкая зелень

В малярном деле и в производстве керамике применяется небесно-голубая краска, единственная краска, обладающая хорошей кроющей способностью. Для акварельных и малярных красок в керамике применяется желтая краска, или соль Фишера. Окислы кобальта приобрели большое значение в технике эмалирования жести и в производстве лаков.

Выдающаяся роль принадлежит кобальту в новейших сверхтвердых и магнитных сплавах. Кобальтовые твердые сплавы (сюда относятся кобальтовые легированные стали) завоевали важные области применения в металлообрабатывающей промышленности. Ценные свойства обеспечивают им распространение в разных отраслях индустрии. Вот далеко не полный арсенал изделий, содержащих кобальт: фрезы, сверла, измерительные приборы, штампы, части молотов, шестеренки, зубчатки, валы, подшипники и т. д.

Источник

2CoCl₂ + 14KNO₂ + 4C₂H₄O₂ = 2K₃Co(NO₂)₆ + 4KCl + 4С₂H₃O₂K + 2NO + 2H₂O

С. С. Колотов. Δ.

Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. — С.-Пб.: Брокгауз-Ефрон.
1890—1907.

Источник

История кобальта

С историей открытия кобальта связано немало легенд и преданий, в средние века люди были уверены, что здесь не обошлось без вмешательства нечистой силы. Ведь недаром название кобальт происходит от немецкого Kobolt – зловредный карлик, маленький гном, который строил всяческие козни, мешая рудокопам Саксонии заниматься добычей руды и выплавкой металла. Некоторые руды, добытые в Саксонии, имели серебристый цвет и поначалу считались серебром. Но металл, получаемый из этих руд, давал ядовитые пары, которыми неоднократно были отравлены рудокопы (calorizator). В 1735 году химик из Швеции Георг Брандт выделил из «руды нечистой силы» металл серебристо-розоватого оттенка, который был назван кобольд. Впоследствии название преобразовалось в известное и привычное нам.

Общая характеристика кобальта

Кобальт является элементом IX группы IV периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, с атомным номером 27 и атомной массой 58,9332. Признанное обозначение кобальта – Co (от латинского Cobaltum).

Нахождение в природе

Кобальт не сильно распространённый металл, скорее его можно отнести к редким, в земной коре присутствует в минимальных количествах. Насчитывается не более 30-ти минералов, в составе которых находится кобальт. Самое большое месторождение кобальта находится в Демократической Республике Конго, имеются залежи в США, Франции, Канаде и России.

Физические и химические свойства

Кобальт является твёрдым металлом серебристо-белого цвета, со слегка розоватым (реже – синим) отливом. При взаимодействии с воздухом окисление происходит при высоких температурах (300˚С и выше).

Суточная потребность в кобальте

Суточная потребность в кобальте очень невелика, обычно составляет 0,1 – 0,8 мг для здорового взрослого человека. Обычно дневную норму кобальта человек получает из пищи.

Продукты питания богатые кобальтом

Основные источники кобальта:

фасоль и зелёный горошек
баранья и говяжья печень
печень трески
морепродукты и жирные сорта рыб
свёкла, зелёные листовые овощи
манка, некоторые виды хлеба
земляника
молоко, сыры.

Признаки нехватки кобальта

Признаками нехватки в организме человека кобальта являются участившиеся заболевания системы кровообращения и эндокринной. Причиной недостатка кобальта обычной служат хронические заболевания органов пищеварения (гастрит, язва двенадцатиперстной кишки).

Применение кобальта в жизни

Кобальт нашёл широкое применение в виде сплавов – в металлургической промышленности для повышения жаропрочности стали, в производстве магнитов, как состав красителей – в изготовлении стекла и керамики.

Полезные свойства кобальта и его влияние на организм

Кобальт – один из жизненно важных микроэлементов, присутствие его в организме человека обязательно. Кобальт входит в состав витамина В12, принимает участие в синтезе ДНК и аминокислот, в расщеплении белков, жиров и углеводов. Активно влияет на обменные процессы организма, особую роль играет в кроветворении – стимулирует рост и развитие эритроцитов. Кобальт поддерживает нормальную деятельность поджелудочной железы и регуляцию активности адреналина.

Автор: Виктория Н. (специально для Calorizator.ru)
Копирование данной статьи целиком или частично запрещено.

Источник

Характеристика кобальта

Положение в ПСХЭ

Кобальт (Co) располагается в 4 периоде, в VIII группе, побочной подгруппе, имеет порядковый номер 27.

Атомные числа

A (массовое число) = 59
P (число протонов) = 27
N (число нейтронов) = A — Z = 59 — 27 = 32
ē (число электронов) = 27

Электронное строение атома

Co
+27

₂₇Co 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁷ 4s²

Валентные электроны

₂₇Co

↑↓

↑

↑↓

₂₇Co^*

↑↓

↑

Степени окисления

минимальная: 0

максимальная: +3

Свойства простого вещества

Кобальт – d-элемент, металл.

Высший оксид

Co₂O₃ – оксид кобальта (III).

Высший гидроксид

Co(OH)₃ – гидроксид кобальта (III).

Источник

Энергопереход к металлам

Дефицитная энергетика кобальта

Где накопать кобальта?

Русский кобальт

Кобальтозамещение

Делаем Карту слов лучше вместе

Ассоциации к слову «кобальт&raquo

Синонимы к слову «кобальт&raquo

Предложения со словом «кобальт&raquo

Значение слова «кобальт&raquo

Выберите, на какой слог падает ударение в слове — РЕВЕНЬ?

Содержание

Происхождение названия

История

Нахождение в природе

Месторождения

Получение

Стоимость металлического кобальта

Физические свойства

Изотопы

Химические свойства

Оксиды

Другие соединения

Применение

Биологическая роль

Токсикология

История кобальта

Химические свойства кобальта

Применение кобальта

История кобальта

Общая характеристика кобальта

Нахождение в природе

Физические и химические свойства

Суточная потребность в кобальте

Продукты питания богатые кобальтом

<img decoding="async" onError="javascript: wp_broken_images = window.wp_broken_images || function(){}; wp_broken_images(this);" alt="Продукты питания богатые кобальтом" src="https://calorizator.ru/sites/default/files/element/element-co-2.jpg" />

Признаки нехватки кобальта

Применение кобальта в жизни

Полезные свойства кобальта и его влияние на организм

Характеристика кобальта

Положение в ПСХЭ

Атомные числа

Электронное строение атома

Валентные электроны

Степени окисления

Свойства простого вещества

Высший оксид

Высший гидроксид