Кобалт

Од Википедија — слободната енциклопедија
Прејди на: содржини, барај
Кобалт  (27Co)
Kobalt electrolytic and 1cm3 cube.jpg
Електролитски рафинирани парчиња кобалт
Општи својства
Име и симбол кобалт (Co)
Изглед цврст сив сјаен метал
Кобалтот во периодниот систем
Водород (двоатомски неметал)
Хелиум (благороден гас)
Литиум (алкален метал)
Берилиум (земноалкален метал)
Бор (металоид)
Јаглерод (повеќеатомски неметал)
Азот (двоатомски неметал)
Кислород (двоатомски неметал)
Флуор (двоатомски неметал)
Неон (благороден гас)
Натриум (алкален метал)
Магнезиум (земноалкален метал)
Алуминиум (слаб метал)
Силициум (металоид)
Фосфор (повеќеатомски неметал)
Сулфур (повеќеатомски неметал)
Хлор (двоатомски неметал)
Аргон (благороден гас)
Калиум (алкален метал)
Калциум (земноалкален метал)
Скандиум (преоден метал)
Титан (преоден метал)
Ванадиум (преоден метал)
Хром (преоден метал)
Манган (преоден метал)
Железо (преоден метал)
Кобалт (преоден метал)
Никел (преоден метал)
Бакар (преоден метал)
Цинк (преоден метал)
Галиум (слаб метал)
Германиум (металоид)
Арсен (металоид)
Селен (повеќеатомски неметал)
Бром (двоатомски неметал)
Криптон (благороден гас)
Рубидиум (алкален метал)
Стронциум (земноалкален метал)
Итриум (преоден метал)
Циркониум (преоден метал)
Ниобиум (преоден метал)
Молибден (преоден метал)
Технициум (преоден метал)
Рутениум (преоден метал)
Родиум (преоден метал)
Паладиум (преоден метал)
Сребро (преоден метал)
Кадмиум (преоден метал)
Индиум (слаб метал)
Калај (слаб метал)
Антимон (металоид)
Телур (металоид)
Јод (двоатомски неметал)
Ксенон (благороден гас)
Цезиум (алкален метал)
Бариум (земноалкален метал)
Лантан (лантаноид)
Цериум (лантаноид)
Празеодиум (лантаноид)
Неодиум (лантаноид)
Прометиум (лантаноид)
Самариум (лантаноид)
Европиум (лантаноид)
Гадолиниум (лантаноид)
Тербиум (лантаноид)
Диспрозиум (лантаноид)
Холмиум (лантаноид)
Ербиум (лантаноид)
Тулиум (лантаноид)
Итербиум (лантаноид)
Лутециум (лантаноид)
Хафниум (преоден метал)
Тантал (преоден метал)
Волфрам (преоден метал)
Рениум (преоден метал)
Осмиум (преоден метал)
Иридиум (преоден метал)
Платина (преоден метал)
Злато (преоден метал)
Жива (преоден метал)
Талиум (слаб метал)
Олово (слаб метал)
Бизмут (слаб метал)
Полониум (слаб метал)
Астат (металоид)
Радон (благороден гас)
Франциум (алкален метал)
Радиум (земноалкален метал)
Актиниум (актиноид)
Ториум (актиноид)
Протактиниум (актиноид)
Ураниум (актиноид)
Нептуниум (актиноид)
Плутониум (актиноид)
Америциум (актиноид)
Кириум (актиноид)
Берклиум (актиноид)
Калифорниум (актиноид)
Ајнштајниум (актиноид)
Фермиум (актиноид)
Менделевиум (актиноид)
Нобелиум (актиноид)
Лоренциум (актиноид)
Радерфордиум (преоден метал)
Дубниум (преоден метал)
Сиборгиум (преоден метал)
Бориум (преоден метал)
Хасиум (преоден метал)
Мајтнериум (непознати хемиски својства)
Дармштатиум (непознати хемиски својства)
Рентгениум (непознати хемиски својства)
Копернициум (преоден метал)
Унунтриум (непознати хемиски својства)
Флеровиум (слаб метал)
Унунпентиум (непознати хемиски својства)
Ливермориум (непознати хемиски својства)
Унунсептиум (непознати хемиски својства)
Унуноктиум (непознати хемиски својства)


Co

Rh
железокобалтникел
Атомски број 27
Стандардна атомска тежина (±) (Ar) 58,933194(4)[1]
Категорија   преоден метал
Група и блок група 9, d-блок
Периода IV периода
Електронска конфигурација [Ar] 3d7 4s2
по обвивка
2, 8, 15, 2
Физички својства
Боја металик сива
Фаза цврста
Точка на топење 1.768 K ​(1.495 °C)
Точка на вриење 3.200 K ​(2.927 °C)
Густина близу с.т. 8,90 g/cm3
кога е течен, при т.т. 8,86 g/cm3
Топлина на топење 16,06 kJ/mol
Топлина на испарување 377 kJ/mol
Моларен топлински капацитет 24,81 J/(mol·K)
парен притисок
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
при T (K) 1.790 1.960 2.165 2.423 2.755 3.198
Атомски својства
Оксидациони степени −3, −1, +1, +2, +3, +4, +5[2] ​(амфотеричен оксид)
Електронегативност Полингова скала: 1,88
Енергии на јонизација I: 760,4 kJ/mol
II: 1.648 kJ/mol
II: 3.232 kJ/mol
(повеќе)
Атомски полупречник емпириски: 125 pm
Ковалентен полупречник Слаб спин: 126±3 pm
Силен спин: 150±7 pm
Разни податоци
Кристална структура шестаголна збиена (шаз)
Кристалната структура на кобалтот
Брзина на звукот тенка прачка 4.720 m/s (при 20 °C)
Топлинско ширење 13,0 µm/(m·K) (при 25 °C)
Топлинска спроводливост 100 W/(m·K)
Електрична отпорност 62,4 nΩ·m (при 20 °C)
Магнетно подредување феромагнетно
Модул на растегливост 209 GPa
Модул на смолкнување 75 GPa
Модул на збивање 180 GPa
Поасонов сооднос 0,31
Мосова тврдост 5,0
Викерсова тврдост 1.043 MPa
Бринелова тврдост 470–3.000 MPa
CAS-број 7440-48-4
Историја
Откриен Георг Брандт (1732)
Најстабилни изотопи
Главна статија: Изотопи на кобалтот
изо ПЗ полураспад РР ЕР (MeV) РП
56Co веш 77,27 d ε 4,566 56Fe
57Co веш 271,79 d ε 0,836 57Fe
58Co веш 70,86 d ε 2,307 58Fe
59Co 100% 59Co е стабилен со 32 неутрони
60Co веш 5,2714 y β, γ 2,824 60Ni
· наводи

Кобалтот е цврст, сјаен, сребреносив метал, односно хемиски елемент со симбол Co. Тој се наоѓа во различни руди и се користи за подготовка на магнетни и многу силни легури. Неговите соединенија се употребуваат за производство на мастило, бои и лакови.

Поважни карактеристики[уреди | уреди извор]

Кобалтот е феромагнетик со атомски број 27. Тој често се спомнува заедно со никелот и двајцата се карактеристични состојки на метеорското железо. На цицачите им се потребни мали количества на кобалтни соли. Кобалт-60, радиоактивен изотоп на кобалтот, е важен индикатор на радиоактивност и антиканцероген агент. Кобалтот има релативна пропусливост поголема за две третини од таа на железото. Металниот кобалт најчесто претставува мешавина на две кристалографски структури.

Најчести оксидациони броеви на кобалтот се +2 и +3, иако постои и +1.

Употреба во медицината[уреди | уреди извор]

Кобалт-60 (Co-60 или 60Co) е радиоактивен метал кој се користи при радијационата терапија. Произведува два гама зраци со енергии од 1,17 MeV и 1,33 MeV. Изворниот 60Co е околу 2 cm во дијаметар и како резултат на тоа произведува геометриска пенумбра, правејќи го работ на радијационото поле нејасен. Металот создава фин прав кој предизвикува проблеми со радијационата заштита. Изворниот 60Co е корисен за околу 5 години, но и по ова е сè уште радиоактивен.

Биолошка улога[уреди | уреди извор]

Во мали количества, кобалтот е есенцијален за многу живи организми, вклучувајќи ги и луѓето. Со 0,13 до 0,30 mg/kg кобалт во почвите, забележливо се подобрува здравјето на тревојадните животни. Кобалтот е централна состојка на витаминот кобаламин, односно витамин B-12.

Наоѓање[уреди | уреди извор]

Кобалтна руда.

Кобалтот не се наоѓа како слободен метал, а се наоѓа во форма на руда. Тој најчесто не се ископува сам, туку и со други руди и тежнее да се произведува како спореден продукт од рударските активности со никел и бакар. Главни кобалтни руди се кобалтит, еритрит, главкодот и скутерудит. Најголеми произведувачи на кобалт во светот се Демократска Република Конго, Кина, Замбија, Русија и Австралија. Исто така, кобалт се наоѓа и во Финска, Азербејџан и Казахстан.

Соединенија[уреди | уреди извор]

Постои голема разновидност кај соединенијата на кобалтот. Оксидационите броеви +2 и +3 се најчести, но, како и да е, комплексите од типот кобалт(I) се исто така доста чести. Солите на кобалт(II) го образуваат црвено-розеникавиот [Co(OH2)6]2+ комплекс во водни раствори. Додавањето на вишок хлориди ќе ја промени неговата боја од розева во сина, како резултат на образувањето на [CoCl4]2-. Кобалтните оксиди се антиферомагнетични при ниски температури: CoO (на 291 K) и Co3O4 (на 40 К).

Карактеристики[уреди | уреди извор]

Кобалт е феромагнетски метал. Чист кобалт не може да се најде во природата. Мали количини на соединенија на кобалт може да се најдат во различни камења, почва, вода, растенија и животни. Атомски број 27. На температура повисока од 1388 K ги губи своите карактеристики. Во прирдата често се може да се најде во присусво на никел. На цицачите им е потребно мало количество на кобалт, затоа што е основа за синтеза на витамин B12. Кобалт-60, е вештачки произведен радиоактивен изотоп, се користи како радиоактивна етикета и во третирање на рак. Реативна пермеабилност на кобалт е една третина од таа на железото. Кобалт обично е смеса од 2 кристалографни структури hcp и fcc кои преминуваат една во друга на температура од 722 K. Кобалт има цврстина од 5.5 на Mohs скала за тврдина на минералите. Оксидациона состојба на кобалт е +2 и +3, но соединенија со оксидациона состојба од +1 се создадени.

Изотопи[уреди | уреди извор]

Само еден изотоп на коблат е стабилен: 59Co. 22 радиоизотопи се испитани, од кои најстабилен е 60Co со полуживот од 5.2714 години, 57Co полуживот од 271.79 денови, 56Co со полуживот од 77.27 денови, и 58Co со полуживот од 70.86 денови. Останатите изотопи имаат полуживот пократок од 18 часа, а голем дел од овие имаа полуживот пократок 1 секунда. Овој елемент има 4 meta states, чии полуживоти се пократки од 15 минути. Атомската маса на изотопите на кобалт е од 50 u (50Co) до 73 u (73Co).

Изотопи на Кобалт во медоцината[уреди | уреди извор]

Кобалт-60 (Co-60 или 60Co) е радиоактивен метал кој се користи при радијационата терапија. Произведува два гама зраци со енергии од 1,17 MeV и 1,33 MeV. Изворниот 60Co е околу 2 cm во дијаметар и како резултат на тоа произведува геометриска пенумбра, правејќи го работ на радијационото поле нејасен. Металот создава фин прав кој предизвикува проблеми со радијационата заштита. Изворниот 60Co е корисен за околу 5 години, но и по ова е сè уште радиоактивен. Кобалт-57 (Co-57 or 57Co) е радиоактивен метал кој се користи во Schilling's test.[1]

Индистриска употреба на радиоактивни изотопи[уреди | уреди извор]

Кобалт-60 (Co-60 or 60Co) е корисен како извор на гама зрачење бидејќи гама зракот може лесно да се произведе во одредена количина и со висока актовност само со бмбандиранје на кобалт со неутрони во реактор. Се употребува за

  • Стерилизација на медоцински прибор и медицински отпад;
  • Ладна пастеризација;
  • Индустриска радиографија;
  • Мерење на густина

Кобалт-59 се користи како извор во Mössbauer спектроскопија.

Апликации[уреди | уреди извор]

  • Легури
    • Супер-легури, за делови на гастурбини на мотори од авиони.
    • Против корозија .
    • За делови на машини кои треба да издржат високи температури.
    • Тврди метали и алати за обработка на дијаманти.
  • Магнети и магнетни медиа за снимање.
    • Alnico магнети.
    • Samarium-cobalt магнети.
  • Каталист во индустријата за нафта и хемиската индуструја.
  • Electroplating заради изгледот, цврстината и отпорност кон оксидација.
  • Агент за сушење на био,лакови и мастила.
  • Основа за порцелански енамел
  • Пигменти (кобалт плаво и кобалт зелено)
  • Електроди на литиум батерии.
  • Изолирање на хистидин-протеини во биотехнологија .

Историја[уреди | уреди извор]

Соединенија на кобалт се користени низ вековите за да се постигне богата залена боја на стаклото, глазурата и керамиката. Кобалт е најден ви египетски слуптури и Персиски накити од третиот милениум БС, во руините на Помпеја (уништен 79 н.е.), и во Кина уште во династијата на Tang (AD 618–907) и династијата на Ming (AD 1368–1644)[2]. Стакло со примеси на коблат е најдено помеѓу остатоците на брод од времето на Minoans (BC 2700-1450). Шведскиот хемичар Георг Брант (1694–1768) го изолирал кобалтот во 1735. Исто докажал дека плавата боја на стаклото доаѓа од кобалтот а не од бизмут, како што се мислело претходно. Во 19тиот век коблат плаво бил произведен во норвешка Blaafarveværket (70-80% од сведското производство), предводена од индустријалистот Benjamin Wegner. Во 1938, John Livingood и Glenn Seaborg го откриле кобалт-60. Зборот кобалт потекнува од германскиот kobalt, од kobold што значи "гоблин", термин кој бил употребуван од рударите за рудата на кобалт. Првите обиди за изолирање на кобалт од рудата биле неуспешни. Наместо кобалт изолирале коблат (II) оксид. Исто така голем проблем бил афинитетот на кобалт за арсеник. Рудите на кобалт секогаш содржеле и арсеник и во просесот на изолирање арсеникот бил оксидиран во токсичен As4O6, кој бил вдишуван од работниците.

Наоѓање[уреди | уреди извор]

Кобалтот не се наоѓа како слободен метал, а се наоѓа во форма на руда. Тој најчесто не се ископува сам, туку и со други руди и тежнее да се произведува како спореден продукт од рударските активности со никел и бакар. Главни кобалтни руди се кобалтит, еритрит, главкодот и скутерудит. Најголеми произведувачи на кобалт во светот се Демократска Република Конго, Кина, Замбија, Русија и Австралија. Исто така, кобалт се наоѓа и во Финска, Азербејџан и Казахстан.

Соединенија[уреди | уреди извор]

Оксидациона состојба на кобалт во соединение најчесто е +2 и +3 но може да се најде и како +1. Кобалт(II) сол формира црвено-розов [Co(OH2)6]2+ комплекс во воден рствор. Со додаваењ на вишок на хлор бојата се менува од розева во плава заради формирање на [CoCl4]2-. Оксидите на кобалт се антиферомагнетни на ниски температури. Co2O3 е нестабилен и никогаш не бил синтетизиран. Co3O4 и кафеавиот CoF3, сите други соединенија на кобалт +3 во оксидацина состојба се стабилизирани со фомрација на комплекс јони.


  1. Standard Atomic Weights 2013. Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights]]
  2. Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd издание). Butterworth-Heinemann. стр. 1117–1119. ISBN 0080379419.