Как сделать кобальт

Обновлено: 07.07.2024

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

2СоСl₂ + NaClO + 4NaOH + H₂O Õ 2Co(OH)₃↓ + 5NaCl

чёрный осадок Co(OH)₃ прокаливают для удаления воды, а полученный оксид Со₃О₄ восстанавливают водородом или углеродом. Металлический кобальт, содержащий до 2-3% примесей (никель, железо, медь), может быть очищен электролизом.

2.4. Химические свойства кобальта

нормальный электродный потенциал реакции Со – 2е ↔ Со 2+

φ₀ = - 0,27 В, а реакции Со – 3е ↔ Со 3+ φ₀ = +0,4 В. Окислительно – восстановительный потенциал кобальта в кислых растворах для реакции Со 2+ Õ Со 3+ + е равен 1,81 В, а реакции Со Õ Со 3+ + +3е 0,4 В. Степень окисления +2,+3. Электрохимический эквивалент Со 2+ равен 0,306мг/Кл, а Со 3+ 0,204мг/Кл. В простых соединениях наиболее устойчив ион Со 2+ , в комплексных - ион Со 3+ . В электрохимическом ряду напряжений металлов кобальт расположен между железом и никелем. Он взаимодействует почти со всеми другими элементами. Так, при нагревании кобальт легко соединяется с галогенами, образуя галогениды. При действии фтора на порошок кобальта или СоСl₂ кобальт может восстановиться до 3-валентного и образовать коричневый фторид СоF₃ . Также при нагревании кобальт взаимодействует с серой, селеном, фосфором, мышьяком, сурьмой, углеродом, кремнием и бором, причем проявляет валентность от +1 до +6. Сульфиды кобальта образуются в результате взаимодействия свежевосстановленного кобальтового порошка с Н₂S. При 400 ˚С образуется Со₃S₄, а при 700˚С – СоS. Сульфид образуется и при взаимодействии кобальта с сернистым ангидридом при 800˚С.

В разбавленных соляной и серной кислотах кобальт медленно растворяется с выделением водорода и образованием хлорида СоСl₂ или сульфата СоSO₄. Разбавленная азотная кислота растворяет кобальт с выделением оксидов азота и образованием нитрата Со(NO₃)₂. Концентрированная азотная кислота пассивирует кобальт. Все соли кобальта хорошо растворимы в воде. Едкие щелочи осаждают из водных растворов солей синий гидроксид Со(ОН)₂ .

При взаимодействии с газообразным аммиаком при 350-450 ˚С кобальт образует нитриды Со₃N и Co₂N₂ , которые, не являются устойчивыми.

Кобальт реагирует с водой при нагревании и в интервале 422-921˚С вытесняет водород, образуя СоО.

2.5. Химические свойства соединений кобальта

Известны окислы и гидроокиси двух-, трех- и четырехвалентного кобальта.

Окислы и гидроокиси двухвалентного кобальта. Закись кобальта СоО образуется при окислении металлического кобальта парами воды при температуре красного каления, а также при нагревании карбонатов, сульфатов.

Со 2+ +Н₂О t красного каления Со + Н₂

Закись кобальта имеет серо-зеленый цвет с различными оттенками в зависимости от способа получения.

Закись кобальта легко растворяется в соляной, серной, азотной и других сильных кислотах, труднее – в уксусной, фтористоводородной кислотах с образованием соответствующих солей двухвалентного кобальта розового цвета

Гидроокись двухвалентного кобальта образуется при добавлении едкого натра или гидроокиси аммония к растворам солей двухвалентного кобальта

При обычной температуре, особенно без доступа воздуха, и при осаждении небольшим избытком раствора гидроокиси натрия сначала образуется синий осадок. Синий осадок постепенно становится фиолетовым и, наконец, розовым.

Гидроокись кобальта окисляется кислородом воздуха, превращаясь в Со(ОН)₃ с изменением цвета из розового в бурый. Окисление ускоряется добавлением хлора, брома или перекиси водорода.

При незначительном нагревании происходит превращение Co(OH)₂ в НСоО₂, а затем в Со₃О₄; при более высокой температуре Со₃О₄ превращается в СоО.

Закись-окись кобальта Со₃О₄ образуется при нагревании закиси кобальта СоО (400-900°С) и при сгорании пирофорного кобальта на воздухе. Она получается также при нагревании гидроокиси кобальта

Со(ОН)₃ 120-190°С НСоО₂ 240-300°С Со₃О₄

Со₃О₄ 770-920°С 3СоО + ½ О₂

Закись-окись Со₃О₄ медленно растворяется в кислотах с образованием солей двухвалентного кобальта и выделением свободного кислорода. Растворение в соляной кислоте сопровождается выделением хлора

Окись Со₂О₃ и гидроокись трехвалентного кобальта Со(ОН)_3.

Со₂О₃ +H₂S CoS + O₂ + H₂O

Co(OH)₃ + H₂S CoS + O₂ + H₂O

Простые ионы трехвалентного кобальта в водных растворах неустойчивы, они легко восстанавливаются до ионов двухвалентного кобальта.

Окись четырехвалентного кобальта СоО₂.

Этот окисел частично образуется при получении Со₂О₃. Он неустойчив, легко разлагается с выделением кислорода.

Сульфид кобальта СоS – черного цвета, выделяется пропусканием сероводорода в нейтральные воды раствора солей кобальта, содержащие ацетат натрия или добавлением раствора сульфида аммония и слабощелочным водным раствором солей кобальта.

Образования, которые можно получить при действии сульфида аммония (или сероводорода) на водные растворы солей кобальта, при прямом соединении элементов при высоких температурах можно также получить сульфид кобальта Со₅S₄ и др. в природе встречается минерал линнеит Со₃S₄, который можно получить искусственно.

Сульфат кобальта СоSO₄ и СоSO₄ ∙ 7 H₂O. Безводный сульфат кобальта используется как весовая форма при определении кобальта.

Тиосульфат кобальта СоS₂О₃ мало диссоциирует.

Пирофосфаты, арсенаты, карбонаты.

В водных растворах установлено потенциометрическим и спектрофотометрическим методами существование комплексного аниона СоР₂О₇ 2- . Кондуктометрический метод указывает также на образование более сложного комплекса Со(Р₂О₇)₂ 6- . Кроме того изучены полифосфатные соединения кобальта.

СоСl_2, СоF₂, СоJ₂ хорошо растворимы в этиловом спирте, диэтиловом эфире , ацетоне и других органических растворителях, с образованием окрашенных в синий цвет растворов. Бромид кобальта СоВr₂ мало растворим в этиловом и метиловом спиртах и в диэтиловом эфире.

Хлориды кобальта при растворении в воде образуют растворы розового цвета; однако при введении раствора соляной кислоты или различных органических растворителей розовая окраска переходит синюю или голубую.

Биологическая роль кобальта для сельского хозяйства.

Кобальт участвует в ферментативных процессах фиксации атмосферного азота клубеньковыми бактериями.

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.

Tinker’s Construct – это мод, который дает возможность собирания инструментов и оружия из разных предложенных элементов. Каждый из них дает определенные особенности и, чаще всего, большое значение имеет материал. Мод позволяет получать один инструмент из комбинации нескольких. К примеру, вы сможете сделать себе лопату-топор, либо меч-мотыгу. Становятся доступны новые виды оружий, разнообразные примочки и многие другие интересные вещи.

Начало игры

Создание собственных инструментов

Для того, чтобы начать создавать собственные инструменты, потребуется создать некоторые столы для работы:

• Для вырезания схем;
• Для конструирования деталей;
• Инженерную станцию;
• Сундук для схем (он не так нужен, но принесет больше удобства).

После создания первого стола вы получите новую книгу, являющуюся продолжением первой. Там описываются все инструменты, их достоинства и элементы для их сотворения. Для крафта какого-либо инструмента потребуется взять последнюю выданную книгу, чтобы узнать, что из материалов понадобится.

Следующим шагом станет создание деталей для будущих орудий. Для их конструирования потребуются схемы, сделать которые удастся при помощи стола для вырезки схем. Нужны будут еще и пустые схемы. В столе следует найти нужную, кликая по кнопкам.

Крафт пустой схемы

Крафт стола для вырезки схем

Теперь в конструктор деталей помещается определенная схема, а также материалы, требуемые для крафта. В итоге получится новый элемент и осколки, если часть материала оказалась лишней.

Крафт конструктора деталей

После создания каждого надобного элемента потребуется инженерная станция (или кузня). С ее помощью совершается выбор желаемого инструмента, выкладка каждой детали в определенном порядке. Затем предлагается назвать инструмент (хоть это и не так обязательно), а потом его собрать.

Крафт инженерной станции

Новые материалы

Для того, чтобы создавать те или иные инструменты, потребуются разнообразные материалы: чистые и сплавы. Они могут быть как обычными и привычными, так и новыми, добавленными модификацией.

• Дерево. Достать его можно повсюду. Материал имеет 97 единиц прочности. Не наносит урона. В качестве осколка дает палку.
• Камень. Как и дерево он довольно распространен. Имеет основную прочность в 131 единицу, а полную – 65. Наносит урон в половину сердец. Имеет особенность – силу камня. Его осколком является каменный осколок. Есть возможность получения каменного стержня.
• Железо. Незаменимо для создания большинства инструментов. Можно улучшать и обрабатывать. Обычная прочность – 250, а полная – 325. Дает железный осколок и железный стержень. При уроне сносит одну единицу здоровья. Особенностью железа является укрепление.
• Кремень. Прочнее камня. Материал для пещерных людей. Его прочность – 171, полная – 119. Дает кремниевый осколок и кремниевый стержень. Наносит столько же урона, сколько и железо.
• Кактус. Разновидность деревьев, растущая в пустыне. Прочность – 150. С него выпадают кактусовые осколки и кактусовые стержни. Наносит такой же урон, как железо или кремний. Особенность кактуса – зазубренность.
• Кость. Применять материал можно далеко не один раз. Обладает немаленькой прочностью в 200 единиц. Сносит полсердца при уроне. Как осколок дает костную муку.
• Обсидиан. Сам по себе невероятно прочен, но при придании формы становится хрупким. Обычная прочность – 89 единиц, а полная – 71. Наносит урон в одну единицу здоровья. Обладает особенностью укрепления и дает обсидиановые осколки.
• Алюмит. Является довольно редким сплавом. Очень прочный (700) и для переплавки потребуется плавильня. Наносит полтора сердца урона. Особенность алюмита – укрепление. Дает алюмитовый осколок.
• Камень Нижнего мира. Обладает прочностью в 131 единицу. Наносит урон в полсердца. Дает особенность – силу камня, а также осколок камня Нижнего мира.
• Синяя слизь. Добывается она из новых мобов – синих слизней; имеет большую прочность – 1200 основную и 2400 полную. Ее особенность – слизь. Выпадает осколок синей слизи. Не наносит урон.
• Зеленая слизь. Сама по себе мягка и пружиниста, выглядит бесконечной. Имеет прочность в пятьсот единиц, не наносит урона и дает слизневый осколок. Имеется та же особенность, что и у синей слизи.
• Бумага. Слаба и обладает маленькой прочностью (всего 30 единиц), однако неплохо модифицируется. Не наносит урон, в осколке дает бумагу. Имеет особенность – переписываемость +1 модификатор.
• Кобальт. Относится к материалам Нижнего мира. Светло-синего цвета. Обладает прочностью в восемьсот единиц и требует плавильню для использования. Наносит урон в полтора сердца. Из него выпадает кобальтовый осколок. Особенностью данного материала является укрепление.
• Ардит. Так же относится к Нижнему миру. Чем сильнее ардитное орудие изношено, тем быстрее оно начнет добывать. Ардит требует плавильню для использования, обладает прочностью в 500 единиц. Отнимает полтора сердца при ударе, а также обладает особенностью – силой камня. Дает ардитовый осколок.
• Мануллин. Является сплавом Нижнего мира. Очень крепок прочность даже больше чем у алмаза (основная – 1200, полная 3000). Сносит сразу две единицы здоровья при ударе. Дает мануллиновый осколок.
• Медь. Новый материал, добавленный модификацией. Медь встретить удастся практически везде под землей. Для использования сначала придется переплавить при помощи плавильни. Прочность 180, полная – 207. При ударе наносит единицу урона. С меди выпадают медные осколки.
• Бронза. Также как и медь, широко распространена и нуждается в плавильне. Имеет прочность 550 единиц. При ударе забирает одно сердце. Имеет особенность укрепления. Дает бронзовый осколок.
• Сталь. Является сплавом железа и требует плавильни. Имеет прочность 750 и особенность укрепления. Сносит два сердца при уроне, дропает стальной осколок.
• Свиное железо. Является сплавом железа, изумрудов и крови. Для использования нужна плавильня. Прочность свиного железа – 250 единиц. При ударе наносит урон снимая одно сердце. Имеет сразу две особенности – вкусность и укрепление.

Единицы прочности – количество блоков, на добычу которых хватит орудия. Каждый из материалов дает осколок и стержень. Осколки, кстати, возможно использовать при починке инструмента в дальнейшем.

Некоторые материалы представлены как руды, поэтому добывать их можно так же, как, например, железо или золото.

• Медь, олово и алюминий расположены, как правило, под землей;
• Ардитовые и кобальтовые руды возможно достать лишь отправившись в Нижний мир;
• Медь, олово, железо, алюминий, золото и кобальт существуют еще и в качестве гравийных руд, которые добываются лопатой.

Плавильня

Плавильня

Чтобы делать сплавы, понадобится плавильня. Для этого потребуется расплавлять разные ресурсы в определенных пропорциях. Каждый сплав имеет свои преимущества: какой-то может быть прочнее других (например, Манулин), а какой-то – обладать большим количеством модификаторов. Есть сплавы, которые можно использовать и для других дел. Так, алюминиевую латунь берут, чтобы создавать литейные формы.

Как построить плавильню

Чтобы воспроизвести плавильню, надо знать, что она состоит из:

• Мозга плавильни – главного блока, куда будут закидываться блоки для переплавки;
• Обожженного резервуара, где будет храниться топливо (лава);
• Двух водостоков, откуда сливается жидкость плавильни;
• Двух литейных кранов, которые присоединяются к водостокам для слива;
• Литейного стола, на котором отливаются слитки и слепки;
• Литейного резервуара, в который происходит отлив жидкости, чтобы создать блок ресурса;
• Обожженных кирпичей – основы самой плавильни, стен и пола.

Как пользоваться плавильней

Чтобы создавать сплавы, следует класть определенные блоки в мозг плавильни, а затем сливать по кранам. Открыв мозг плавильни, можно заметить в нем шкалу, которая показывает уровень жидкости в устройстве.

Мозг плавильни

Чтобы улучшать плавильню, делать ее эффективнее нужно увеличивать ее с разных сторон. Увеличивая мозг плавильни, резервуар для топлива можно добиться определенных улучшений. Добавление новых резервуаров или водостоков также повлияет на работу устройства.

Особенности плавильни

• Чем больше печь, тем большее количество блоков удастся переплавить за один раз;
• Удвоение руд означает, что если плавить один блок руды, то из него получится пара слитков материала. В обычной печке можно получить лишь один;
• Плавильня медленно работает, однако это компенсируется многими преимуществами;
• Сплавы возможно делать лишь в этом устройстве. Обычная печь такого не позволит;
• Хранить металлы и прочие материалы можно прямо здесь. Они могут спокойно находиться в жидком состоянии, что гораздо компактнее других вариантов хранения. А чтобы получить твердый материал обратно, нужно лишь налить жидкое вещество в слепок или резервуар, а потом выждать определенное время, пока оно не застынет.

Слепки, кстати, помогают сделать многие элементы инструментов из жидких сплавов, полученных в плавильне. Сами слепки создаются из таких материалов, как золото или алюминиевая латунь. Для этого формы отливаются из деталей, сотворенных с помощью конструктора деталей.

Модификаторы

Модификаторы нужны для добавления особой характеристики, преимущества какому-либо инструменту. В любое орудие можно ставить максимум три модификатора, однако при Переписываемости разрешено и большее количество.

Список модификаторов

Мод Tinker’s Construct предлагает огромное количество модификаторов для улучшения инструментов. Вот некоторые из них:

• Алмаз. Прибавляет пятьсот единиц прочности, ставит уровень добычи на третий уровень. Может добавляться к любому орудию, но один раз.
• Изумруд. Увеличивает прочность на половину существующей, а уровень добычи устанавливает второй. Накладывается на любое орудие лишь один раз.
• Редстоун. Увеличивает скорость добычи на 0.08 единиц. Каждое пятидесятое использование редстоуна увеличивает ее на 4. Разрешено накладывать лишь на инструменты добычи, причем не один раз.
• Шарик мха. Накладывает автопочинку: орудие чинится само по себе, а под влиянием солнечных лучей это происходит еще быстрее. Работает с любыми инструментами много раз.
• Кристалл лавы. Дает возможность плавить блок сразу при его добыче. Ударяя моба оружием, модифицированным кристаллом лавы, удастся поджечь его на три секунды. Наложить можно на орудия добычи один раз, причем, если на них уже не наложена Шелковистость.
• Лазурит. Дает удачу, либо добычу в зависимости от типа инструмента. Как и кристалл лавы, лазурит не действует на инструменты, модифицированные на Шелковистость. В остальном работает практически с каждым орудием, но лишь единожды.

Для получения возможности добавить большее количество модификаторов (больше трех) можно воспользоваться:

• Алмазом и золотым блоком;
• Звездой Нижнего мира;
• Зачарованным золотым яблоком и алмазным блоком.

Все эти модификаторы способны расширить добавление других.

Инструменты

С его помощью удастся одним махом добыть блоки с участка 1х3х3. Крафтится он из большого обуха топора, пары больших пластин и прочного стержня. Из особенностей его можно выделить высокую прочность и зачарование на Небесную кару II.

Способна добывать каменные, рудные некоторые прочие блоки. В целом, ничем не отличается от обычной кирки по своим функциям и особенностям. Для крафта надо воспользоваться обухом кирки, стержнем и креплением.

Добывает паутинные нити, работает, как и обычный меч. При нажатии на правую кнопку мыши получится отбросить себя вперед. Удар на бегу снимет в полтора раза больше сердец. Крафтится из лезвия меча, стержня и малой гарды.

Имеет те же функции, что и полуторный меч. Способна ударить, несмотря на броню или другую защиту. Быстро атакует, а на бегу наносит в полтора раза больше урона. Для крафта следует воспользоваться лезвием меча, стержнем и поперечной гардой.

Работает, как обычный лук. Нажатием правой кнопки мыши возможно натянуть тетиву. Коротким луком можно стрелять только на маленькие расстояния, и наоборот. Присутствует прицел. Крафтится из пары стержней и тетивы.

Этим оружием получится стрелять точно. Заряжать его необходимо болтами. Для крафта потребуется воспользоваться прочным креплением, плечом и основой арбалета, а также тетивой

Крафт арбалета

Создавать все инструменты возможно при помощи инженерного стола или инженерной кузни.

Tinker’s Construct – очень интересный мод, который даст испытать много типов оружия и инструментов, никогда ранее не существующих в мире Майнкрафта. Хорошо, если статья помогла вам разобраться с основами, но интереснее всего – осваивать модификацию самостоятельно, поэтому устанавливайте ее и отправляйтесь исследовать все, что там есть.

Соединения и применение кобальта, способы получения кобальтсодержащего сырья. Применение кобальта в металлообработке как важнейшая составная часть инструментальных быстрорежущих сталей. Его магнитные свойства и роль солей кобальта для живого организма.

Рубрика	Химия
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	04.03.2014
Размер файла	31,8 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Кафедра неорганической химии

Технология получения кобальта и его использование

Кобальт (лат. Cobaltum), Со, химический элемент VIII группы периодической системы, атомный номер 27, атомная масса 58,9332. Название металла произошло от немецкого Kobold - домовой, гном. Соединения кобальта были известны и применялись в глубокой древности. Сохранился египетский стеклянный кувшин, относящийся к ХV в. до н.э., окрашенный солями кобальта, а также голубые стекловидные кирпичи, содержащие кобальт. В древней Ассирии, а также в Вавилоне из кобальта изготовляли лазурит - голубую краску, которой обливали керамические изделия. Вероятно, исходным материалом для получения кобальтовых соединений служил тогда цаффер (Zaffer) - сапфир, содержащий висмут и кобальт; откуда, по-видимому, и произошли названия красок - сафлор, шафран и др. В средние века горняки находили вместе с другими рудами кобальтовую "землю", но не знали, что с ней делать. Иногда эта земля была похожа на серебряную руду, но не содержала никакого серебра. Примесь кобальтовой земли к другим рудам мешала выплавке металлов: с образующимся густым дымом (сульфидов и арсенидов) терялась часть выплавляемого металла. Еще в IV в. у Псевдодемокрита и других авторов встречаются слова, означающие дым, образующийся при обжигании руд, содержащих сульфиды мышьяка. В средние века немецкие горняки, очевидно, желая подчеркнуть свойства кобальтовых земель, называли их кобольд (или кобельт) , что означало подземный гном, насмешливый дух, бессовестный плут. В древнерусском языке имеются близкие по смыслу слова кобение (гадание) , кобь (гадание по птичьему полету) ; последнее слово интересно сравнить с современным названием птицы - кобчик.

Кобальт упоминается у Бирингуччо, Василия Валентина, Парацельса и других авторов XV - XVII вв. В "Алхимическом лексиконе" Руланда (1612) о кобальте говорится: "Кобол кобальт (Koboltum, Kobaltum) или коллет (Colletum) - металлическая материя, чернее свинца и железа, растягивающаяся при нагревании. Кобальт - черная, немного похожая по цвету на золу материя, которую можно ковать и лить, но она не обладает металлическим блеском, и которая представляет собой вредную взвесь, уводящую (при плавке) вместе с дымом хорошую руду". Очевидно, здесь говорится о металлическом кобальте. Тем не менее в истории химии принято считать, что металлический кобальт был впервые описан в 1735 г. упсальским профессором Брандтом. В диссертации "О полуметаллах" Брандт указывает, в частности, что получаемый из руд металлический висмут не представляет собой чистого металла, а содержит "кобальтовый королек" (металлический кобальт) . Он же выяснил, что соли кобальта окрашивают стекла в синий цвет. В чистом виде металлический кобальт был получен Верцелиусом.

В зависимости от способа получения кобальт может представлять собой блестящий серебристо-белый металл с красноватым оттенком, во многом похожий на железо, либо черно - синий порошок, или же серую губчатую и хрупкую массу. Его плотность составляет 8,9 г/см3, температура плавления - 1494 °С, он обладает ферромагнитными свойствами (точка Кюри 1121 °С) . При обычной температуре на воздухе химически стоек.

Кобальт получают в основном из никелевых руд, обрабатывая их растворами серной кислоты или аммиака. Также используется методы пирометаллургии. Для отделения от близкого по свойствам никеля используется хлор, хлорат кобальта (Co(ClO₃)₂) выпадает в осадок, а соединения никеля остаются в растворе.

По концентрации данных минералов в почве можно судить о масштабах залежей кобальтовых руд. В зависимости от химического состава, различают три основных типа кобальтовых руд: мышьяковые руды, сернистые и окисленные. Промышленные концентрации Со встречаются в месторождениях никеля, меди и железа. Как правило, из 1 тонны руды получают от 1 до 30 кг кобальта. Среди металлов подгруппы железа кобальт самый редкий; содержание его в земной коре не превышает тысячной доли процента. Общие мировые запасы оценивают в 6 млн. т, причем большая их часть сосредоточена в зарубежных странах: Заире, Марокко, Замбии, Австралии, Канаде, Индонезии и на Кубе. В России крупнейшим месторождением кобальтовых руд является Норильское, а из республик бывшего СССР значительными запасами также обладает Азербайджан (Дашкесанское месторождение).

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.

1. Кобальт - легирующий металл.

2. Магнитные свойства сплавов кобальта находят применение в аппаратуре магнитной записи, а также сердечниках электромоторов и трансформаторов.

3. А теперь - о кобальте в живой природе.

4. Кобальт в космосе.

5. Дело есть и на Земле.

6. Немного статистики

7. Биологическая роль.

1. Кобальт - легирующий металл

Теперь кобальт, как и вольфрам, незаменим в металлообработке - он служит важнейшей составной частью инструментальных быстрорежущих сталей. Вот, например, результат сравнительных испытаний трех резцов. В стали, из которой они были изготовлены, углерод, хром, ванадий, вольфрам и молибден содержались в одинаковых количествах, различие было лишь в содержании кобальта. В первой, ванадиевой, стали кобальта совсем не было, во второй, кобальтовой, его было 6%, а в третьей, суперкобальтовой, - 18%. Во всех трех опытах резцом точили стальной цилиндр. Толщина снимаемой стружки была одинаковой - 20 мм, скорость резания тоже - 14 м/мин.

Для резкого повышения износоустойчивости и режущих свойств стали кобальт должен входить в ее состав в значительных количествах.

В 1907 г. в промышленности появились твердые сплавы, не содержащие железа, - стеллиты (от латинского слова stella - звезда). Один из лучших стеллитов содержал больше 50% кобальта. И в твердых сплавах, которые в наше время стали важнейшим материалом для металлорежущих инструментов, кобальт играет не последнюю роль. Карбид вольфрама или титана - основной компонент твердого сплава - спекается в смеси с порошком металлического кобальта. Кобальт соединяет зерна карбидов и придает всему сплаву большую вязкость, уменьшает его чувствительность к толчкам и ударам.

Твердые сплавы могут служить не только для изготовления режущих инструментов. Иногда приходится наваривать твердый сплав на поверхность деталей, подвергающихся сильному износу при работе машины. Такой сплав на кобальтовой основе может повысить срок службы стальной детали в 4-8 раз.

В ряде случаев этот металл используют в качестве гальванических покрытий, поскольку они являются более устойчивыми к воздействию слабых кислот, чем хромовые или никелевые. По этой же причине тонким слоем кобальта иногда покрывают столовые ножи для защиты от воздействия агрессивных сред. Хлорид кобальта придает стекломассе синюю окраску, поэтому он применяется для производства синего и голубого декоративного стекла. Окиси кобальта нашли свое применение при изготовлении так называемых стразов. Стразами (нем. Strass, по имени изобретателя, стекловара и ювелира кон. 18 в. Ж. Страсса) , называют искусственные камни, изготовляемые из хрусталя с примесью оксидов тяжелых металлов, по блеску и игре похожие на драгоценные камни; подделка под драгоценный камень. Наибольшую известность получили стразы из бесцветного стекла -- под “бриллианты”. “Изумруды” создавались примесью во время плавления окиси хрома, “топазы” -- окиси железа, “аметисты” -- окиси кобальта.

При облучении нейтронами в атомном реакторе кобальт переходит в радиоактивный изотоп 60Со. Это радиоактивное вещество обладает очень интенсивным гамма - излучением; период его полураспада 5,2 года. Радиоактивный кобальт применяется как источник гамма - лучей при лечении рака и в исследовательских работах.

В химической промышленности металл, его соли и соединения применяются главным образом в качестве катализаторов различных химических процессов. Карбонил кобальта применяют для получения чистых металлов, нанесения металлических покрытий, в качестве антидетонаторных добавок. Соли кобальта добавляют в краски и лаки для ускорения процесса их высыхания (т. н. сиккативы).

2. Магнитные свойства

Способность сохранять магнитные свойства после однократного намагничивания свойственна лишь немногим металлам, в том числе и кобальту. К сталям и сплавам, из которых изготовляют магниты, предъявляют очень важное техническое требование: они должны обладать большой коэрцитивной силой, иначе - сопротивлением размагничиванию. Магниты должны быть устойчивы и по отношению к температурным воздействиям, к вибрации (что особенно важно в моторах), легко поддаваться механической обработке.

Под действием тепла намагниченный металл теряет ферромагнитные свойства. Температура, при которой это происходит (точка Кюри), разная: для железа - это 769°C, для никеля - всего 358°C, а для кобальта достигает 1121°C. Еще в 1917 г. в Японии был запатентован состав стали с улучшенными магнитными свойствами. Главным компонентом новой стали, получившей название японской, был кобальт в очень большом количестве - до 60%. Вольфрам, молибден или хром придают магнитной стали высокую твердость, а кобальт повышает ее коэрцитивную силу в 3,5 раза. Магниты из такой стали получаются в 3-4 раза короче и компактнее. И еще одно важное свойство: если вольфрамовая сталь теряет под действием вибраций свои магнитные свойства почти на треть, то кобальтовые - всего на 2-3,5%.

В современной технике, особенно в автоматике, магнитные устройства применяются буквально на каждом шагу. Лучшие магнитные материалы - это кобальтовые стали и сплавы. Кстати, свойство кобальта не размагничиваться под действием вибраций и высоких температур имеет немаловажное значение и для ракетной и космической техники.

3. А теперь - о кобальте в живой природе

Сталкивались с акобальтозом, с отсутствием (или недостатком) кобальта в организме, и наши ученые.

Однажды в Академию наук Латвийской ССР пришло письмо, где сообщалось, что в районе одного из болот неподалеку от Риги скот поражен сухоткой, но у лесника, живущего там же, все коровы упитанны и дают много молока. К леснику отправился профессор Я.М. Берзинь. Оказалось, что раньше коровы лесника тоже болели, но потом он стал добавлять им в корм мелассу (кормовую патоку - отход сахарного завода), и животные выздоровели. Исследование показало, что в килограмме патоки содержится 1,5 мг кобальта. Это гораздо больше, чем в растениях, растущих на болотистых почвах. Серия опытов на больных сухоткой баранах рассеяла все сомнения отсутствие микроколичеств кобальта в пище - вот причина страшной болезни. В настоящее время на заводах Ленинграда и Риги для добавок в корм скоту изготовляют специальные таблетки, предохраняющие от заболевания сухоткой в тех районах, где количество микроэлемента кобальта в почвах недостаточно для полноценного питания животных.

Известно, что человеческому организму необходимо железо: оно входит в состав гемоглобина крови, с помощью которого организм усваивает кислород при дыхании. Известно также, что зеленым растениям нужен магний, так как он входит в состав хлорофилла. А кобальт - какую роль играет он в организме?

Есть и такая болезнь - злокачественное малокровие. Резко уменьшается число эритроцитов, снижается гемоглобин. Развитие болезни ведет к смерти. В поисках средства от этого недуга врачи обнаружили, что сырая печень, употребляемая в пищу, задерживает развитие малокровия. После многолетних исследований из печени удалось выделить вещество, способствующее появлению красных кровяных шариков. Еще восемь лет потребовалось для того, чтобы выяснить его химическое строение. За эту работу английской исследовательнице Дороти Кроуфут-Ходжкин присуждена в 1964 г. Нобелевская премия по химии. Вещество это получило название витамина B₁₂. Оно содержит 4% кобальта.

Таким образом, выяснена основная роль солей кобальта для живого организма - они участвуют в синтезе витамина B₁₂. В последние годы этот витамин стал привычным в медицинской практике лечебным средством, которое вводят в мышцы больного, в чьем организме по той или иной причине не хватает кобальта. кобальт металлообработка сырье

И еще одна служба кобальта в медицине - это лечение злокачественных опухолей радиоактивным излучением. Сейчас во всем мире для облучения пораженных раком тканей применяют (в тех случаях, когда такое лечение вообще возможно) радиоактивный изотоп кобальта - 60 Со, дающий наиболее однородное излучение.

В микродозах кобальт является необходимым элементом для нормальной жизнедеятельности многих растений и животных. Вместе с тем повышенные концентрации соединений кобальта являются токсичными. В настоящее время остро стоит проблема загрязнения окружающей среды солями тяжелых металлов. Более всего пострадали водные экосистемы. В природные воды соединения кобальта попадают в результате процессов выщелачивания их из медноколчедановых и других руд, из почв при разложении организмов и растений, а также со сточными водами металлургических, металлообрабатывающих и химических заводов. Некоторые количества кобальта поступают из почв в результате разложения растительных и животных организмов. Соединения кобальта в природных водах находятся в растворенном и взвешенном состоянии, количественное соотношение между которыми определяется химическим составом воды, температурой и значениями рН. Растворенные формы представлены в основном комплексными соединениями, в т.ч. с органическими веществами природных вод. Соединения двухвалентного кобальта наиболее характерны для поверхностных вод. В присутствии окислителей возможно существование в заметных концентрациях трехвалентного кобальта. Предельно допустимая концентрация солей металла составляет порядка 0,05 - 0,1 мг/дм. куб. Чистой считается вода, в которой содержание металла не превышает тысячных долей миллиграмма на кубический дециметр.

4. Кобальт в космосе

Кобальтовые же сплавы своей жаропрочностью обязаны образованию тугоплавких карбидов. Эти карбиды не растворяются в твердом растворе. Они обладают и малой диффузионной подвижностью. Правда, преимущества таких сплавов перед никелевыми проявляются лишь при температурах от 1038°C и выше. Последнее не должно смущать: известно, что чем выше температура, развивающаяся в двигателе, тем больше его эффективность. Кобальтовые сплавы хороши именно для наиболее эффективных высокотемпературных двигателей.

В разрабатываемых проектах предусмотрен, в частности, атомный реактор с утилизацией тепла в паровой турбине. Крутить эту турбину будет не водяной пар, а ртутный (или пары щелочных металлов). В трубчатом бойлере тепло ядерной реакции испарит ртуть; ртутный пар, пройдя турбину и сделав свое дело, пойдет в конденсатор, где снова станет жидкостью, а затем опять, совершая круговорот, отправится в бойлер.

Такие аппараты должны работать без остановок, без осмотра и какого-либо ремонта не менее 10 тыс. часов, т.е. больше года. Судя по публикациям, бойлеры экспериментальных американских генераторов SNAP-2 и SNAP-8 сделаны из кобальтовых сплавов. Эти сплавы применили потому, что они жаропрочны, не подвержены амальгамации (не реагируют с ртутью), коррозионно-устойчивы.

5. Дело есть и на Земле.

Это далеко не все области применения кобальта. Совершенно не упомянули, например, о том, что электролитические кобальтовые покрытия во многих отношениях превосходят никелевые. Получить кобальтовое покрытие нужной толщины (причем равномерной толщины!) можно не за час, как никелевое, а всего за 4 минуты. Кобальтовые покрытия более тверды, поэтому защитный слой кобальта можно сделать тоньше, чем соответствующий слой никеля.

Русским ученым Федотьевым был в свое время исследован кобальтовый сплав (до 75% кобальта), предназначенный для замены платиновых электродов гальванических ванн. Оказалось, что этот сплав не только не уступает драгоценному металлу, но и превосходит его по нерастворимости в крепких кислотах, а обходится несравненно дешевле.

Мы не замечаем, что кобальт окружает нас в нашей повседневной жизни, в быту, конкретнее - в эмалированных кастрюлях, причем не только синего цвета. Широко известный ныне процесс эмалирования жести рождался в муках. Эмаль накладывалась, но держалась плохо и отскакивала от основного металла при нагреве, толчке, а то и без всяких видимых причин. Лишь тогда, когда стали наносить эмаль в два слоя (грунт и эмаль), с содержанием в первом слое всего лишь 0,6% кобальта, покрытие стало удерживаться прочно. Объясняется же это тем, что в процессе нагрева окислы кобальта восстанавливаются железом до металла; этот кобальт при дальнейшем нагреве диффундирует в железо, образуя с ним твердый сплав. Мы сказали лишь о кастрюле, а сколько эмалированной посуды используется в медицине, фармацевтической, химической промышленности. И везде кобальт, всего лишь 0,6%.

Немного статистики

Интересны цифры, которые дают некоторое представление о том, на что расходуется кобальт в промышленно-развитых странах Запада. Вот сведения статистики за последние годы (в%):

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
  • 4.1 Изотопы
  • 5.1 Оксиды
  • 5.2 Другие соединения
  • 7.1 Токсикология

  
  

  Происхождение названия

  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

  Кобальт имеет только один стабильный изотоп — 59 Co (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 Co 2+ , а другая — ионами Co 3+ ; 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:
  • Оксид кобальта(III) можно получить, прокаливая соединения кобальта (II), например:

  Другие соединения

  • При нагревании кобальт реагирует с галогенами, причём соединения кобальта (III) образуются только с фтором.
  • 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 Co 2+ 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.

    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.

    • Кобальт (Co)
    • Алюминат кобальта II (Co[Al₂O₄]) Метаалюминат кобальта
    • Амид кобальта III (Co(NH₂)₃) Амид кобальта
    • Арсенат кобальта II (Co₃(AsO₄)₂) Кобальт мышьяковокислый
    • Арсениды кобальта
    • Ацетат кобальта II (C₄H₆CoO₄) Кобальт уксуснокислый
    • Ацетат кобальта III (C₆H₉CoO₆) Уксуснокислый кобальт
    • Абиетат кобальта II (CoC₄₀H₅₈O₄) Кобальт абиетиновокислый
    • Бромат кобальта II (Co(BrO₃)₂) Кобальт бромноватокислый
    • Бромид кобальта II (CoBr₂) Кобальт бромистый
    • Вольфрамат кобальта II (CoWO₄) Кобальт вольфрамовокислый
    • Гексацианоферрат II кобальта (Co₂[Fe(CN)₆]) Гексацианоферриат кобальта
    • Гексацианоферрат III кобальта (Co₃[Fe(CN)₆]₂) Гексацианоферрат кобальта
    • Гидрид кобальта (CoH) Кобальт водородистый
    • Гидроксид кобальта II (Co(OH)₂) Гидроокись кобальта
    • Гидроксид кобальта III (Co(OH)₃) Кобальт гидроокись
    • Дигидрид кобальта (CoH₂) Водородистый кобальт
    • Диселенид кобальта II (CoSe₂) Селенистый кобальт
    • Дисилицид кобальта (CoSi₂) Кремнистый кобальт
    • Дистаннид кобальта (CoSn₂)
    • Дисульфид кобальта II (CoS₂) Сернистый кобальт
    • Дителлурид кобальта II (CoTe₂)
    • Йодат кобальта II (Co(IO₃)₂) Кобальт йодноватокислый
    • Йодид кобальта II (CoI₂) Кобальт йодистый
    • Карбонат кобальта II (CoCO₃) Кобальт углекислый
    • Карбонат кобальта III (Co₂(CO₃)₃) Углекислый кобальт
    • Линолеат кобальта II (CoC₃₆H₆₂O₄) Кобальт линолевокислый
    • Метаванадат кобальта II (Co(VO₃)₂) Кобальт ванадиевокислый
    • Метагидроксид кобальта (CoO(OH)) Гидроксооксид кобальта III
    • Метатитанат кобальта II (CoTiO₃) Кобальт титановокислый мета
    • Молибдат кобальта II (CoMoO₄) Кобальт молибденовокислый
    • Нитриды кобальта
    • Нитрат кобальта II (Co(NO₃)₂) Кобальт азотнокислый
    • Нитрат кобальта III (Co(NO₃)₃) Азотнокислый кобальт
    • Нитрит кобальта II (Co(NO₂)₂) Кобальт азотистокислый
    • Оксалат кобальта II (CoC₂O₄) Кобальт щавелевокислый
    • Оксид кобальта II (CoO) Окись кобальта
    • Оксид кобальта II,III (Co₃O₄)
    • Оксид кобальта III (Co₂O₃)
    • Оксид кобальта IV (CoO₂•H₂O) Гидрат окисла кобальта
    • Олеат кобальта II (Co(C₁₈H₃₃O₂)₂) Кобальт олеиновокислый
    • Пальмитат кобальта II (CoC₃₂H₆₂O₄) Кобальт пальмитиновокислый
    • Перренат кобальта II (Co(ReO₄)₂) Кобальт рениевокислый
    • Перхлорат кобальта II (Co(ClO₄)₂) Кобальт хлорнокислый
    • Пропионат кобальта II (Co(C₂H₅COO)₂) Кобальт пропионовокислый
    • Селенат кобальта II (CoSeO₄) Кобальт селеновокислый
    • Селенид кобальта II (CoSe) Кобальт селенистый
    • Селенит кобальта II (CoSeO₃) Кобальт селенистокислый
    • Силикат кобальта II (Co₂SiO₄) Кобальт кремнекислый
    • Силицид кобальта (CoSi) Кобальт кремнистый
    • Станнат кобальта II (Co₂SnO₄) Кобальт оловяннокислый
    • Станнид кобальта (CoSn)
    • Стеарат кобальта II (CoC₃₆H₇₀O₄) Кобальт стеариновокислый
    • Сульфат кобальта II (CoSO₄) Кобальт сернокислый
    • Сульфат кобальта III (Co₂(SO₄)₃) Сернокислый кобальт
    • Сульфат кобальта II-дикалия (K₂[Co(SO₄)₂]) Сернокислые кобальт-калий
    • Сульфид кобальта
    • Сульфид кобальта II (CoS) Кобальт сернистый
    • Сульфит кобальта II (CoSO₃) Кобальт сернистокислый
    • Сульфид кобальта II,III (Co₃S₄)
    • Сульфид кобальта III (Co₂S₃)
    • Теллурид кобальта II (CoTe) Кобальт теллуристый
    • Тенарова синь ((Co II Al₂)O₄) Кобальтовая синь
    • Тетрацианоаурат III кобальта II (Сo[Au(CN₄)]₂)
    • Тиоцианат кобальта II (Co(SCN)₂) Кобальт роданистый
    • Феррит кобальта II (CoFe₂O₄)
    • Формиат кобальта II (Co(HCOO)₂) Кобальт муравьинокислый
    • Фосфат кобальта II (Co₃(PO₄)₂) Кобальт фосфорнокислый
    • Фосфиды кобальта
    • Фторид кобальта II (CoF₂) Дифторид кобальта
    • Фторид кобальта III (CoF₃) Трифторид кобальта
    • Хлорат кобальта II (Co(ClO₃)₂) Кобальт хлорноватокислый
    • Хлорид кобальта
    • Хромат кобальта II (CoCrO₄) Кобальт хромовокислый
    • Хромит кобальта II (CoCr₂O₄) Оксохромат кобальта
    • Хлорид кобальта II (CoCl₂) Кобальт хлористый
    • Хлорид кобальта III (CoCl₃) Хлористый кобальт
    • Цитрат кобальта II (Co₃(C₆H₅O₇)₂) Кобальт лимоннокислый
    • Цианид кобальта II (Co(CN)₂) Кобальт цианистый
    • Цианид кобальта III (Co(CN)₃) Цианистый кобальт
    • Цинкат кобальта II (CoZnO₂) Кобальт циркониевокислый (Турецкая зелень, зелень Ринмана)

    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

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

    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.

    Познавательно: в незапамятные времена в центрах цивилизаций (Египте, Вавилоне) делали стекло и смальту синего цвета.

    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.

    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.

    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. Содержание 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%.

    Кобальт добывают из сернистых медно-никелевых, окисленных кобальто-медных, силикатно-оксидных никелевых месторождений.

    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.

    Марка кобальта	Вид выпуска, содержание Co
    К0	не менее 99,98% Со
    виталлиум	62-65% Со
    стеллита	50% Со
    викаллой	52% Со
    К2	не менее 98,3% Со
    ПК-1у	Порошок 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

    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.

    Не доказано: есть версия, что при аресте у Маты Хари (знаменитой куртизанки, танцовщицы и по совместительству шпионки) нашли пузырек с чернилами, содержащими соли кобальта. Эти чернила проявляют надпись на бумаге только при ее нагревании. Кстати, таким же свойством обладает молоко…

    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.

    Познавательно: сохранился синий египетский кувшин (стекло окрашено солями кобальта). Кувшинчик сделали в ХV в. до нашей эры. Существуют и стекловидные голубые кирпичи, содержащие соли нашего героя.

    От кобальтовой пушки до домика в деревне

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

    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.

    Познавательно: в России велика площадь земель с пониженным содержанием металла кобальта. Если на такой земле стоит ваш домик в деревне, пасутся коровы и козы — не избежать проблем со здоровьем животных (и потребителей продуктов животноводства).

    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.

    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?

    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%; 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).

    
    

    Мне 42 года и я специалист в области минералогии. Здесь на сайте я делюсь информацией про камни и их свойства — задавайте вопросы и пишите комментарии!

    Читайте также:

      
    • Как сделать светящиеся обручи
      
    • Как сделать срыв на полотнах
      
    • Как сделать сиденье удобным водительское
      
    • Как сделать список в питоне от 1 до 100
      
    • Как сделать свой циферблат