Кобальт

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Кобальт (Co)
Атомний номер 27
Зовнішній вигляд твердий, в'язкий, блискучий
голубувато-сірий метал
Властивості атома
Атомна маса
(молярна маса)
58.9332 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома 125 пм
Енергія іонізації
(перший електрон)
758.1(7.86) кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація [Ar] 3d7 4s2
Хімічні властивості
Ковалентний радіус 116 пм
Радіус іона (+3e) 63 (+2e)72 пм
Електровід'ємність
(за Полінгом)
1.88
Електродний потенціал 0
Ступені окислення 3, 2, 0, -1
Термодинамічні властивості
Густина 8.9 г/см3
Питома теплоємність 0.456 Дж/(K моль)
Теплопровідність 100 Вт/(м К)
Температура плавлення 1768 K
Теплота плавлення 15.48 кДж/моль
Температура кипіння 3143 K
Теплота випаровування 389.1 кДж/моль
Молярний об'єм 6.7 см3/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґратки гексагональна
Період ґратки 2.510 Å
Відношення c/a n/a
Температура Дебая 385.00 K
Періодична система елементів
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

Кобальт (лат. Cobaltum), Co, хімічний елемент VIII групи періодичної системи, атомний номер 27, атомна маса 58,9332. Назва металу виникла від німецького Kobold - домовик, гном. Сполуки кобальту були відомі і застосовувалися в глибокій старовині. Зберігся єгипетський скляний глек, що відноситься до ХV в. до н.е., забарвлений солями кобальту, а також блакитні скловидні цеглини, що містять кобальт. У древній Ассирії, а також в Вавілоні з кобальту виготовляли лазурит - блакитну фарбу, якою обливали керамічні вироби. Ймовірно, початковим матеріалом для отримання кобальтових сполук служив тоді цафер (Zaffer) - сапфір, що містить бісмут і кобальт; звідки, мабуть, і виникли назви фарб - сафлор, шафран і інші.

[ред.] Властивості

У залежності від способу отримання кобальт може являти собою блискучий сріблясто-білий метал з червонуватим відтінком, багато в чому схожий на залізо, або чорно-синій порошок, або ж сіру губчасту і крихку масу. Його щільність становить 8,9 г/см3, температура плавлення - 1494 °С, він має феромагнітні властивості (точка Кюрі 1121 °С). При звичайній температурі на повітрі хімічно стійкий.

[ред.] Отримання кобальту

Сировиною для отримання кобальту служать кобальтові руди. До складу руд входять такі мінерали, як кобальтин («кобальтовий блиск» - білі, рожеві зернисті агрегати, кристали, CoAsS, ), так звані «кобальтові квіти» (мінерали малинового кольору твердістю 1,5 - 2,5 і густиною 3,1 підкласу арсенатів - Co3[AsO4]2·8H2O,, крайній член ізоморфного ряду еритрин - анабергіт, Ni3[AsO4]2·8H2O, що є продуктом вивітрювання кобальтина і арсенидів кобальту і ніколу), а також лінеїт, скутерудит, шмальтинхлоантит, пентландит. Як сировина для отримання кобальту може служити пірит (сірчаний колчедан, залізний колчедан)

Серед металів підгрупи заліза кобальт самий рідкісний; вміст його в земній корі не перевищує тисячної частки відсотка. Загальні світові запаси оцінюють в 6 млн. т, причому велика їх частина зосереджена в зарубіжних країнах: Заїрі, Мароко, Замбії, Австралії, Канаді, Індонезії і на Кубі. У Росії найбільшим родовищем кобальтових руд є Норільськоє, а з республік колишнього СРСР значними запасами також володіє Азербайджан ( Дашкесанске родовище ).

[ред.] Застосування кобальту

У чистому вигляді кобальт не застосовують, але він є найважливішим компонентом сплавів і спеціальними сталей. Це передусім магнітотверді ( магнитожорсткі ) матеріали - сполуки рідкоземельних елементів ( головним чином самарія і ербия ) з кобальтом. Також кобальт входить до складу жароміцних, затвердих корозіоостійких сплавів. Сталі для виготовлення ріжучих інструментів часто містять кобальт. У ряді випадків цей метал використовують як гальванічні покриття, оскільки вони є більш стійкими до впливу слабих кислот, чим хромові або ніколові. З цієї ж причини тонким шаром кобальту іноді покривають столові ножі для захисту від впливу агресивних серед.

Хлорид кобальту додає скломасі синє забарвлення, тому він застосовується для виробництва синього і блакитного декоративного скла.

Окисли кобальту знайшли своє застосування при виготовленні так званих стразів. Стразами (ньому. Strass, на ім'я винахідника, скловара і ювеліра кінця 18 ст. Ж. Страса), називають штучні камені, що виготовляються з кришталя з домішкою оксидів важких металів, по блиску і грі схожі на коштовні камені; підробка під коштовний камінь. Найбільшу популярність отримали стрази з безбарвного скла - під «діаманти». «Ізумруди» створювалися домішкою під час плавлення окислу хрому, «топази» - окислу заліза, «аметисти» - окислу кобальту.