Основное КобальтТекст на темуЗаголовок вкладкки
КОБАЛЬТ (Cobaltum; от нем. Ко-bold — домовой,   гном),   Со — хим. элемент VIII группы периодической системы элементов; ат. н. 27, ат. м. 58,9332. Тяжелый металл серебристого цвета с синеватым отливом. В соединениях проявляет степени окисления 0, +2 и +3. Природный К. состоит в основном из стабильного изотопа 59Со. Важнейший из искусственных радиоактивных — изотоп Со с периодом полураспада 5,24 года. Металлический К. впервые получил в  1735 швед,  химик    Ю.   Брандт. Пром. использование К. относится к началу 20 в. (1907), когда был создан твердый сплав стеллит.
 
Содержание К. в земной коре 3 х 10-3%. Кобальт содержится в метеоритах, в микроколичествах обнаружен в морской воде, минер, источниках, в почве, в растительных и  животных  организмах. Значительное его количество (до 0,5%) найдено на дне океана (в «конкрециях»), В сульфидных ко-бальтсодержащих рудах встречаются минералы: каттиерит CoS2, линнеит Co3S4, карролит CuS-Co2S3 и зигенит (Со, Ni)3S4. В мышьяковых кобальт-содержащих рудах есть кобальтин (кобальтовый блеск) CoAsS, скутте-рудит CoAs3 и саффлорит (Со, Fe) As2. В окисленных (силикатных) рудах встречаются:     гетерогенит   СоО х 2Со2С03, асболан   Со203 • СоО X рМn02 • gFe203 • nH20, сфероко-бальтит СоС03.
 
Металлический кобальт существует в двух модификациях: при низкой т-ре и до т-ры 450° С стойка альфа-модификация с гексагональной плотноупакованной решеткой и периодами а = 2,5071 А и с = 4,0864 А. При т-ре 450° С К. переходит в бета-модификацию с кубической гранецентрировавной решеткой и периодом а = 3,5480 А (при т-ре 20дС в закаленном состоянии). Плотность (т-ра 20° С) 8,90 г/см3; tпл 1493Р С; tкип 3185°С; температурный коэфф. линейного расширения 12,08-10 град-1; коэфф. теплопроводности (т-pa 20е С) 0,165 кал/ см-сек-град; удельная теплоемкость (т-ра 20° С) 0,0989 кал/г х град; удельное электрическое сопротивление (т-ра 20° С) 5,68 х 10-6 ом х см. К. ферромагнитен, т-ра Кюри 1121° С .
 
Механические свойства К. (т-ра 20° С): предел   прочности   на   растяжение 26 кгс/мм2; относительное удлинение 5%;    модуль     норм.     упругости 20 750 кгс/мм2; НВ = 124. В разбавленных кислотах (соляной, серной, азотной) кобальт медленно растворяется, плавиковая к-та на него не действует, дымящая азотная к-та пассивирует металл. «Царская водка» и щавелевая к-та растворяют К. при комнатной т-ре, расплавленные щелочи реагируют с ним при т-ре красного каления. Компактный кобальт при обычной т-ре на воздухе не окисляется, при т-ре  300° С  начинает  покрываться тонкой окисной пленкой. С кислородом образует окислы СоО, Со304 и Go203.   Тонкодиспергированный кобальт пирофорен. С окисью углерода образует карбонил. Хлор, бром   и йод взаимодействуют с кобальт уже при т-ре 209 С, образуя галогениды. Сера, селен, фосфор, мышьяк и сурьма реагируют при нагревании с образованием сульфидов, селенидов, фосфидов, арсенидов и антимонидов.
 
Кобальт сплавляется с бором и кремнием, образуя соответственно бориды и силициды. Растворяет водород (от 0,9 см3/100 г при т-ре 600РС (до 5,46 см3/Ш г при т-ре 1200 е С)  и углерод  (1%   при т-ре 1300е С и 3,5% при т-ре 1500° С). К. не реагирует с газообразным азотом. Практически не взаимодействует с серебром, ртутью, индием, свинцом и таллием. Образует непрерывные ряды твердых растворов (бета-модификацию) с железом, иридием, марганцем, никелем, палладием, платиной и родием; образует обширные, но ограниченные области твердых растворов с золотом, хромом, осмием, рением и рутением. Мн. металлы образуют с К. интерметаллические соединения. Кобальт получают попутно с никелем из окисленных никелевых и сульфидных медноникелевых руд, подвергая кобальтсодержащее сырье пиро- и гидрометаллургической переработке.
 
Пирометаллургическая стадия включает получение и переработку конверторных шлаков никелевого произ-ва перемешиванием их со штейном рудной плавки, в результате чего получается масса, обогащенная кобальтом. Перерабатывают также жидкие конверторные шлаки меднонике-левого произ-ва со штейном рудной плавки при наличии восстановителя, получая обогащенный кобальтом штейн. В дальнейшем штейн конвертируют, и кобальт переходит в шлак, к-рый восстанавливают, получая богатый по содержанию кобальта сплав никеля и железа. В основе гидрометаллургической переработки сырья лежит перевод К. в раствор в виде сульфатных соединений или аммиачных комплексов. Различают процесс выщелачивания, применимый к рудам и концентратам и электрохим. растворение — для кобальтсодержащих полупродуктов (сплавов). Получают развитие экстракционные и сорбционные методы разделения никеля и кобальта.
 
Металлический кобальт получают электролитическим осаждением из растворов на катоде, а также восстановлением товарной окиси К. (смеси СоО + Со304 + Со208) углем в электр. печах. Выпускают К. марок КО (99,98% Со), К1А (99,30% Со), К1 (99,25% Со), К2 (98,0% Со) и КЗ (97,0% Со). К. марки КО поставляют в виде катодных листов или пластин, нарезанных из катодов; кобальт марок К1А, K1, К2 и КЗ — в виде слитков массой не более 25 кг или катодных пластин. Макс, размер пластины 500 X 500, миним.— 20Х20 мм. Электролитическим методом получают кобальтовый порошок марок ПК-1 (99,2% Со) и ПК-2 (98,2% Со), используемый для произ-ва спеченных изделий.
 
Осн. количество металлического К. идет на произ-во сплавов с особыми физ. св-вами , высококоэрцитивных магнитов, быстрорежущей и кобальтовой стали, жаропрочных и твердых сплавов. На основе кобальта получены катализаторы для органического синтеза. Из соединений К. изготовляют стойкие эмали и краски. Радиоактивный изотоп 60Со применяют как источник гамма-излучения в технике и медицине («кобальтовая пушка»). Перспективно использование К. в произ-ве газотурбинных двигателей, пост, магнитов новых типов, в устройствах каталитич. дожигания выхлопных газов автомоб. двигателей.
 
Природный кобальт — стабильный изотоп 59 Co ( 100% ) . В качестве радиоактивного индикатора используют искусственный изотоп 60 Co ( период полураспада 5,24 года ) . В литосфере содержание кобальта приблизительно 0,002 масс. % .
Наиболее распространённые минералы — арсенид ( кобальтовый шпейс ) CoAs2 и сульфоарсенид ( кобальтовый блеск ) CoAsS .
Чистый кобальт похож на железо :   блестящий , вязкий металл плотностью 8,84 г/см³ , тугоплавок , обладает магнитными свойствами , устойчив к действию воды и воздуха . Кобальт менее активен , чем железо , труднее растворяется в разбавленных кислотах .
У кобальта два простых оксида : оксид кобальта ( II ) CoO и оксид кобальта ( III ) Co2O3 , а также один смешанный оксид , в котором содержится кобальт II и III Co3O4  ( или CoO · Co2O3 ) .
Гидроксид кобальта ( II ) Co( OH )2 получается при действии щелочей на растворы солей кобальта ( II ) . Сначала выпадает синий осадок гидроксохлорида кобальта :
 
CoCl2 + NaOH = CoOHCl + NaCl
 
Под действием избытка едкого натра он переходит в розовый гидроксид кобальта ( II ) :
 
CoOHCl + NaOH = Co( OH ) + NaCl
 
Кислород воздуха (в присутствии воды) окисляет гидроксид кобальта ( II ) до тёмно — бурого гидроксида кобальта ( III ) :
 
4Co( OH )2 + O2 + 2H2O = 4Co( OH )3
 
Соли кобальта ( II ) в безводном состоянии синего , а в водных растворах ( как и кристаллогидраты ) розового цвета . Они достаточно устойчивы и разнообразны . Оксид кобальта ( III ) Co2O3 соответствует гидроксид кобальта ( III ) Co( OH )3 тёмно — коричневого цвета . Обычно соли кобальта ( III ) неустойчивы , но комплексные соединения прочны . Например , для него характерны хлорид гексаммино — кобальта ( III ) [Co( NH3 )6]Cl3 и гекса — нитро- ( III ) кобальт калия K3[Co( NO2 )6] .
В качестве комплексообразователя существует кобальт ( II ) , например , роданиды дают с ним комплексные ионы [Co( SCN )4]²синего цвета :
 
Co( NO3 )2 + 4NH4SCN = ( NH4 )2[Co( SCN )4] + 2NH4NO3
 
Кобальт всегда содержится в организмах растений и животных . Общеизвестная его роль в обмене веществ . Кобальт участвует в синтезе гемоглобина крови человека и животных , входит в состав антианемического витамина В12 . Особенно необходим кобальт бобовым растениям , так как он содействует фиксации атмосферного азота . Недостаток его в почве и корнях вызывает у животных заболевание ( сухотку ) . Следовательно кобальт это микроэлемент .
 
Радиоактивный изотоп Co — использовался при лечении раковых опухолей .
Кобальт входит в состав многих сплавов , быстрорежущих и жаростойких сталей . Например , инструментальный сплав стеллит содержит 40 — 50% кобальта .
Соединения кобальта ( II ) сообщают стеклу синюю окраску , в измельченном виде оно известно как краска ( шмальта или кобальт ) . 
 
Лит.: Пятницкий И. В. Аналитическая химия кобальта. ; Смирнов В. И. [и др.]. Металлургия меди, никеля и кобальта, ч. 2.
В основном с этим также ищут
Соли, минералы
Вы читаете, статья на тему кобальт