أسعار الكوبالت ، التاريخ ، الحدوث ، الاستخراج والاستخدام

الكوبالت (المصطلح الكيميائي ، الكوبالت اللاتيني ، الكوبالت القياسي ، المسمى الكوبالت ريكس من أول واصف بعد خام الكوبالت) هو عنصر كيميائي مع الرمز الأولي Co والرقم الذري 27. الكوبالت هو معدن انتقائي مغنطيسي من 9. مجموعة أو مجموعة كوبالت من الجدول الدوري. في الأعداد القديمة ، يتم حساب 8. مجموعة فرعية أو مجموعة الحديد والبلاتين.

قصة

من المعروف أن أملاح الكوبالت ومركبات الكوبالت معروفة منذ زمن طويل وكانت تستخدم كأزرق الكوبالت في الغالب في تلوين الزجاج والسيراميك. في العصور الوسطى ، كانوا يعتبرون في كثير من الأحيان خامات الفضة والنحاس الثمينة. ومع ذلك ، نظرًا لعدم إمكانية معالجتها ولأن محتوى الزرنيخ الموجود في التسخين أدى إلى ظهور روائح سيئة ، فقد تم اعتبارها ساحرة. من المفترض أن العفاريت قد أكلت الفضة الثمينة ووضعت في مكانها خامات الفضة لا قيمة لها. بالإضافة إلى الكوبالت ، كانت هذه أيضًا خامات التنجستين والنيكل. تم شغل هذه الخامات من قبل عمال المناجم بأسماء مستعارة مثل النيكل والتنغستن (مثل "ذئب الرغوة" ولاتينية lupi spuma) و Kobolderz فقط ، لذلك الكوبالت. اكتشف 1735 الكيميائي السويدي جورج براندت في إعداد أملاح الكوبالت المعدن غير معروف حتى الآن ، ووصف خصائصه وأعطاه اسمها الحالي. اكتشفت 1780 Torbern Olof Bergman استكشاف الخصائص التي الكوبالت هو عنصر.

الخصائص الفيزيائية

منحنيات ممغنطة من المواد المغناطيسية 9. ورقة الصلب ، 1. الصلب الكهربائية، 2. يلقي الصلب ، 3. التنغستن الصلب، 4. الصلب المغناطيسي ، 5. الحديد الزهر ، 6. نيكل ، 7. الكوبالت ، 8. التركيب البلوري للمغنتيت من α-Co ، a = 9 pm ، c = 250,7 pm

الكوبالت معدن رمادى صلب ، ثقيل للغاية مع كثافة 8,89 g / cm³. إنها مغنطيسية حرارية بدرجة حرارة كوري تبلغ 1150 ° C. يحدث الكوبالت في تعديلين: بنية بلورية سداسية الكثافة (hcp) في المجموعة الفضائية P63 / mmc (رقم المجموعة الفضائية 194) مع معلمات الشبكة a = 250,7 pm و c = 406,9 pm ووحدتين معادلتين لكل خلية وحدة والوجه المكعب نموذج (fcc) مع معلمة الشبكة a = 354,4 pm. يعد تعديل hcp (α-cobalt ، تاريخياً ε-cobalt) أكثر ثباتًا في درجات الحرارة المنخفضة ويتغير عند 450 ° C تقريبًا إلى fcc (β-cobalt ، α-cobalt تاريخيًا).

كونه معدن نموذجي يقوم بتوصيل الحرارة والكهرباء بشكل جيد ، فإن الموصلية الكهربائية هي 26 في المئة من النحاس.

ميزة خاصة هي الكتلة الذرية للكوبالت الذي يحدث بشكل طبيعي. مع 58,93 يكون أكبر من متوسط ​​الكتلة الذرية للنيكل مع 58,69 ، العنصر التالي في الجدول الدوري. توجد هذه الخصوصية بين الأرجون والبوتاسيوم وكذلك بين التيلوريوم واليود.

الخواص الكيميائية

في السلوك الكيميائي يشبه الحديد والنيكل ، ومقاومة للهواء عن طريق التخميل. يذوب فقط عن طريق الأحماض المؤكسدة. الكوبالت هو أحد العناصر غير النبيلة ذات الإمكانات الطبيعية لـ -0,277 V. في المركبات ، ويحدث في الغالب في حالات الأكسدة + II و + III. ومع ذلك ، يتم تمثيل حالات الأكسدة - I و 0 و + I و + II و + III و + IV و + V في المركبات. يشكل الكوبالت مجموعة متنوعة من المجمعات الملونة في الغالب. في هذا ، على عكس المركبات التساهمية ، تكون حالة الأكسدة + III أكثر وفرة وثباتًا من + II.

النظائر

هناك ما مجموعه نظائر 30 و 18 أيزومرات أساسية أخرى بين 47Co و 77Co المعروفة. يتكون الكوبالت الطبيعي بالكامل من نظير 59Co. العنصر هو أحد العناصر الخالصة 22. يمكن فحص هذا النظير بواسطة التحليل الطيفي للرنين المغناطيسي النووي.

تتحلل النيوكليد 57Co عبر التقاط الإلكترون إلى 57Fe. إشعاع جاما المنبعث أثناء الانتقال إلى الحالة الأساسية لنواة الابنة لديه طاقة 122,06 keV (85,6٪) و 14,4 keV (9,16٪). إن التطبيق الرئيسي لـ 57Co هو مطيافية Mössbauer للتمييز بين الحديد ثنائي التكافؤ والتكافؤ.

النظائر غير المستقرة الأطول عمرًا هي 60Co (Cobalt-60 و Spin 5 +) ، مع عمر افتراضي يبلغ 5,27 سنوات تحت الانحلال التجريبي ، الأول في حالة مثيرة من 60Ni (Spin 4 +) ثم تنبعث منها إشعاعات غاما MeV) إلى الحالة الأساسية (تدور 1,17 +) من هذا النوكليدي يتحلل. لهذا السبب ، يستخدم 1,33Co كمصدر لإشعاع غاما لتعقيم أو حفظ الطعام ، وفحص المواد (الفحص الشعاعي) وفي علاج السرطان ("بندقية الكوبالت"). في الطب ، يمكن استخدام نظائر أخرى مثل 0Co أو 60Co كأدوات استشفافية.

يتم الحصول على 60Co بشكل حصري بشكل مصطنع عن طريق تنشيط النيوترون من 59Co. تعمل مصادر الانشطار العفوي مثل 252Cf كمصدر للنيوترون لإنتاج كميات أصغر ، حيث تتعرض كريات 59Co لتدفق النيوترونات في المفاعلات النووية لإنتاج كميات أكبر.

يمكن أيضًا استخدام تشكيل 60Co من 59Co تحت إشعاع النيوترونات لتعزيز تأثير الأسلحة النووية التي تنتج إشعاعات نيوترونية عن طريق المغلفة بالكوبالت (قنبلة الكوبالت). أثناء التفجير ، سيتم تشكيل باعث غاما القوي ، والذي من خلاله ستصبح البيئة أكثر تلوثًا من الانفجار النووي وحده. إذا لم يتم التخلص من 60Co بشكل صحيح ، ولكن ذاب مع الكوبالت الأخرى ومعالجتها في الصلب ، فإن الأجزاء الفولاذية المصنوعة منه يمكن أن تكون ضارة للنشاط الإشعاعي.

مع 60Co ، تم اكتشاف تجربة وو ، التي اكتشفت انتهاك التكافؤ للتفاعل الضعيف.

ظهور

الكوبالت عنصر نادر الحدوث في قشرة الأرض يبلغ 0,004 في المئة. هذا يضعه في المكان الثلاثين في قائمة العناصر المطلوبة للتردد. عنصري يحدث فقط نادرا جدا في النيازك وفي قلب الأرض. الكوبالت موجود في العديد من المعادن ، ولكن عادة ما يحدث فقط بكميات صغيرة. يرتبط العنصر دائمًا بالنيكل ، غالبًا بالنحاس أو الفضة أو الحديد أو اليورانيوم. النيكل حوالي ثلاثة إلى أربعة أضعاف وفرة الكوبالت. ينتمي كلا الفلزين إلى عناصر الفص الصدفي ، وهما مميِّزان للصخور الجماجمية الأساسية والمركبة.

تم العثور على الكوبالت كعنصر تتبع في معظم التربة. هناك عدد من أملاح الكوبالت التي تم إثراء الكوبالت بها عن طريق التجوية أو غيرها من العمليات. وأهمها: الكوبالت (تألق الكوبالت المتقادم ، CoAsS) ، واللينينيت والسيجنيت (المتقادم والمضلل نيكل الكوبالت والحصى ؛ (Co ، Ni) 3S4) ، والإريثرين (الكوبالت المتقادم) ، الإريثرين (الكوبالت المتقادم) ، الإسبولتين الهيتروجينيت (CoOOH). محتوى الكوبالت من خامات الكبريتيد منخفض ، وعادة ما يكون 3-0,1 في المئة فقط.

تبلغ احتياطيات الكوبالت المعروفة عالمياً 25 مليون طن. توجد رواسب الخام الرئيسية في جمهورية الكونغو الديمقراطية وزامبيا ، حيث يحدث الكوبالت مع النحاس ، وكذلك في كندا والمغرب وكوبا وروسيا وأستراليا والولايات المتحدة. يشتبه أن هناك 120 مليون طن أخرى من الكوبالت في قشرة الأرض على تربة المحيط الأطلسي والمحيط الهادئ والمحيط الهندي.

استخراج والعرض

يتم الحصول على الكوبالت بشكل أساسي من خامات النحاس والنيكل. تعتمد طريقة الاستخراج الدقيقة على تكوين خام الأم. أولاً ، يتم تحويل جزء من كبريتيد الحديد الموجودة عن طريق تحميص أكسيد الحديد وخبثه بالسيليكا كسيليكات حديدية. والنتيجة هي ما يسمى الحجر الخام ، والذي بالإضافة إلى النيكل والكوبالت والنحاس والحديد الأخرى كبريتيد أو زرنيخيد. بمزيد من التحميص مع كربونات الصوديوم ونترات الصوديوم ، تتم إزالة الكبريت الإضافي. في هذه الحالة ، تتشكل الكبريتات والزرنيخات من جزء من الكبريت والزرنيخ ، والتي تتسرب بالماء. لا يزال هناك أكاسيد المعادن المقابلة ، والتي تعامل مع حامض الكبريتيك أو حمض الهيدروكلوريك. فقط النحاس لا يذوب ، بينما يدخل النيكل والكوبالت والحديد إلى محلول. مع الجير المكلور ، يمكن ترسيب الكوبالت بشكل انتقائي كهيدروكسيد الكوبالت وبالتالي فصله. عن طريق التسخين ، يتم تحويل هذا إلى أكسيد الكوبالت (II ، III) (Co3O4) ثم يتم اختزاله إلى الكوبالت مع مسحوق فحم الكوك أو الألومنيوم:

يتم الحصول على غالبية الكوبالت عن طريق الحد من منتجات الكوبالت الناتجة عن تعدين النيكل والنحاس والذوبان. نظرًا لأن الكوبالت هو أحد المنتجات الثانوية ، يعتمد عرض الكوبالت اعتمادًا كبيرًا على الجدوى الاقتصادية لاستخراج النحاس والنيكل في سوق معين.

هناك عدة طرق لفصل الكوبالت عن النحاس والنيكل ، اعتمادًا على تركيز الكوبالت والتركيب الدقيق للخام المستخدم. تتمثل إحدى الطرق في تعويم الرغوة ، حيث يرتبط السطحي بالسطح بمكونات خام مختلفة ، مما يؤدي إلى تراكم أملاح الكوبالت. يحول التحميص اللاحق الخامات إلى كبريتات الكوبالت (II) ويؤكسد النحاس والحديد. عن طريق الغسيل بالماء ، يتم استخراج الكبريتات مع الزرانات. يتم ترشيح البقايا بحمض الكبريتيك ، مما يؤدي إلى محلول كبريتات النحاس. يمكن أيضًا رشح الكوبالت من النحاس المصهور.

استخدم الكوبالت لأول مرة على شكل أكاسيد أو كبريتات أو هيدروكسيدات أو كربونات للدهانات والأصباغ المقاومة للحرارة ، على سبيل المثال B. تستخدم لطلاء الخزف والسيراميك (انظر أيضا Smalte و Blaufarbenwerke). وتبع ذلك التطبيق الزخرفي الأكثر شهرة على شكل كوب من الكوبالت الأزرق. بعد 1800 ، تم إنتاج ألومينات الكوبالت (CoAl2O4) صناعيًا باعتبارها صبغة قوية.

يستخدم الكوبالت الآن كمكون من السبائك لزيادة مقاومة الحرارة للفولاذ المخلوط وعالي السبائك ، ولا سيما الصلب عالي السرعة والسبائك الفائقة ، كمرحلة ربط في المعادن الصلبة وأدوات الماس (انظر: Widia). استخدامه كعنصر صناعة السبائك وفي مركبات الكوبالت يجعله معدنًا مهمًا من الناحية الاستراتيجية. (انظر Vitallium: يزرع ، ريش التوربينات ، والأجهزة الكيميائية.) يستخدم فولاذ الكوبالت ، على سبيل المثال. ب - للأجزاء شديدة التوتر التي يجب أن تتحمل درجات الحرارة العالية ، مثل. B. مقعد صمام إدراج في محركات الاحتراق الداخلي أو دوارات في توربينات الغاز.

لقد استهلكت السبائك الفائقة القائمة على الكوبالت معظم الكوبالت المنتج في الماضي. إن ثبات درجة حرارة هذه السبائك يجعلها مناسبة لريش التوربينات من التوربينات الغازية ومحركات الطائرات ، على الرغم من أن السبائك البلورية المفردة القائمة على النيكل تتفوق على أدائها. السبائك التي أساسها الكوبالت هي أيضًا مقاومة للتآكل ومقاومة التآكل ، لذا ، مثل التيتانيوم ، يمكن استخدامها في صنع عمليات زرع العظام التي لن تتلاشى مع مرور الوقت. بدأ تطوير سبائك الكوبالت المقاومة للتآكل في العقد الأول من 20. قرن مع Stellitlegierungen يحتوي على كروم بنسب مختلفة من التنغستن والكربون. السبائك مع الكروم وكربيد التنغستن صلبة للغاية ومقاومة للاهتراء. تستخدم سبائك خاصة من الكوبالت والكروم والموليبدينوم مثل فيتاليوم لأجزاء الأطراف الاصطناعية. تستخدم سبائك الكوبالت أيضًا في أطقم الأسنان كبديل مفيد للنيكل الذي قد يسبب الحساسية. تحتوي بعض أنواع الفولاذ عالي السرعة أيضًا على الكوبالت لزيادة مقاومتها للحرارة والتآكل. تستخدم سبائك خاصة من الألمنيوم والنيكل والكوبالت والحديد ، والمعروفة باسم النيكو ، وكذلك السماريوم والكوبالت (مغناطيس السماريوم) في المغناطيس الدائم.

يعد الكوبالت مكونًا من السبائك المغناطيسية ، مثل المجففة (المسكنات) للدهانات والورنيش ، كعامل مساعد لإزالة الكبريت والهدرجة ، مثل الهيدروكسيد أو ثاني أكسيد الليثيوم الكوبالت (LiCoO2) في البطاريات ، في السبائك المقاومة للتآكل أو التآكل. والزراعة. يستخدم الكوبالت أيضًا في إنتاج حاملات البيانات المغناطيسية مثل أشرطة التسجيل وأشرطة الفيديو ، حيث يعمل على تحسين الخواص المغناطيسية عن طريق المنشطات. تم استخدام الكوبالت كعنصر سبيكة لسلاسل الغيتار لبعض الوقت.

منذ ظهور بطاريات الليثيوم أيون في سنوات 1990 ، تم استخدام الكوبالت للبطاريات ، لا سيما للتطبيقات المحمولة ، لأن بطارية أكسيد الليثيوم والكوبالت لها كثافة طاقة عالية بشكل خاص. تم طرح أول بطارية ليثيوم أيون متوفرة تجاريًا في السوق كمراكم لثاني أكسيد ثاني أكسيد الليثيوم من سوني في عام 1991. نظرًا للأهمية المتزايدة المتوقعة لمراكمات الإلكترونيات المحمولة وقابلية الكهربية ، ينصح اتحاد الصناعات الألمانية: "نظرًا للتركيز العالي لرواسب الكوبالت في ولايتي الكونغو وزامبيا غير المستقرتين سياسياً ، زادت الأبحاث في مجال أقطاب المنجنيز وفوسفات الحديد و أيضا في أقطاب النيكل ، التي لا تحتوي على أو فقط كميات صغيرة من الكوبالت ، ينصح أساسا ". تتنبأ ورقة موقف مقدمة من BDI حول تقنيات القيادة المبتكرة: "يمكن أن يزداد الطلب العالمي على المواد الخام للكوبالت بمقدار 2030- أضعاف فقط من خلال الطلب المتزايد على بطاريات الليثيوم أيون بحلول عام 2006 مقارنة بـ 3,4".

غالبًا ما يستخدم أكسيد الليثيوم (الكوبالت) في كاثودات بطارية ليثيوم أيون. تتكون المادة من طبقات أكسيد الكوبالت مع الليثيوم المقحم. أثناء التفريغ ، يتم إطلاق الليثيوم كأيونات الليثيوم. تحتوي بطاريات النيكل والكادميوم وبطاريات هيدريد النيكل أيضًا على الكوبالت لتعزيز أكسدة النيكل في البطارية.

على الرغم من استخدام 2018 معظم الكوبالت في البطاريات في العام في جهاز محمول ، إلا أن البطاريات القابلة لإعادة الشحن للسيارات الكهربائية هي تطبيق أحدث لكوبالت. لقد ضاعفت هذه الصناعة الطلب على الكوبالت بمقدار خمسة أضعاف ، مما يجعل من الضروري العثور على موارد جديدة في مناطق أكثر استقرارًا في العالم. من المتوقع أن يستمر الطلب أو يزيد مع زيادة انتشار السيارات الكهربائية.

تستخدم المواد الحفازة المستندة إلى الكوبالت في التفاعلات مع أول أكسيد الكربون. الكوبالت هو أيضًا عامل مساعد في عملية Fischer-Tropsch من أجل هدرجة أول أكسيد الكربون للوقود السائل. في hydroformylation للألكين ، غالبًا ما يستخدم الكوبالت ثماني الكاربونيل كمحفز ، على الرغم من أنه يتم استبداله في كثير من الأحيان بمحفزات معتمدة على الإيريديوم والروديوم ، على سبيل المثال ب عملية Cativa.

يستخدم الكبريت الهيدروجيني للنفط حفازاً مشتقاً من الكوبالت والموليبدينوم. تساعد هذه العملية على تنقية بترول ملوثات الكبريت التي تؤثر على تكرير الوقود السائل.

علم وظائف الأعضاء

يعتبر الكوبالت جزءًا من فيتامين B12 ، الكوبالامين الضروري للبقاء على قيد الحياة. في الأشخاص الأصحاء ، قد يتم إنتاج هذا الفيتامين عن طريق بكتيريا الأمعاء مباشرة من أيونات الكوبالت. ومع ذلك ، يجب أن يلتزم الكوبالامين بعامل جوهري في المعدة يتم تناوله في اللفائفي. ومع ذلك ، بما أن موقع إنتاج الكوبالامين من صنع الإنسان يقع في القولون ، فإن الارتشاف غير ممكن وفقًا لحالة المعرفة الحالية. لذلك يجب أن يتم امتصاص الفيتامين عن طريق الطعام. ومع ذلك ، يتم إعطاء كمية يومية من 0,1 μg Cobalt كعنصر تتبع للاحتياجات اليومية للبالغين. يمكن أن يؤدي نقص فيتامين B12 إلى حدوث إعاقة في الكريات الحمر وبالتالي إلى فقر الدم. في الحيوانات المجترة ، يرجع هذا النقص في الغالب إلى عدم كفاية تناول الكوبالت. في الإنتاج الحيواني ، يضاف الكوبالت إلى العلف في آثار إذا كانت هناك حاجة إلى تغذية الحيوانات في مناطق الرعي الفقيرة بالكوبالت. يجب أن يستخدم هذا لمقاومة اضطرابات النمو والرضاعة وفقر الدم وفقدان الشهية.

تحول البكتيريا الموجودة في معدة المجترات أملاح الكوبالت إلى فيتامين B12 ، وهو مركب لا يمكن إنتاجه إلا عن طريق البكتيريا أو الأركيا. لذلك ، فإن الحد الأدنى من وجود الكوبالت في التربة يحسن بشكل كبير صحة حيوانات الرعي.

تستخدم البروتينات التي أساسها الكوبالامين كورين لعقد الكوبالت. أنزيم B12 له رابطة C-Co التفاعلية المشاركة في التفاعلات. لدى البشر ، لدى B12 نوعان من روابط الألكيل: الميثيل والأدينوسيل. ميثيل كوبالامين يعزز نقل مجموعات الميثيل. تحفز نسخة الأدينوسيل من B12 إعادة الترتيب التي يتم فيها نقل ذرة الهيدروجين مباشرة بين ذرتين متجاورتين ، مع الاستبدال المتزامن للمادة البديلة الثانية X ، والتي قد تكون ذرة كربون مع بديل ، أو ذرة أكسجين كحول ، أو أمين. ميثيل مالونيل- CoA mutase يحول methylmalonyl-CoA إلى succinyl-CoA ، وهي خطوة مهمة في استعادة الطاقة من البروتينات والدهون.

على الرغم من أن البروتينات المعدنية أقل شيوعًا من البروتينات المعدنية الأخرى (مثل الزنك والحديد) ، إلا أن بروتينات الكوبالت الأخرى معروفة إلى جانب B12. تتضمن هذه البروتينات الميثيونين أمينوببتيداز 2 ، وهو إنزيم موجود في البشر والثدييات الأخرى التي لا تستخدم حلقة كورين في B12 ، ولكنها تربط الكوبالت مباشرة. إنزيم الكوبالت الآخر غير المصحح هو نيتريل هيدراتاز ، وهو إنزيم في البكتيريا التي تستقلب النيتريل.

في حين أن الجرعات الزائدة الصغيرة من مركبات الكوبالت تكون سامة بشكل طفيف للبشر ، فإن الجرعات الكبيرة من 25 إلى 30 ملغ يوميًا تؤدي إلى الجلد والرئة واضطرابات المعدة والكبد والقلب وتلف الكلى والقرحة السرطانية.

في منتصف 1960 كان هناك عدد من حالات اعتلال عضلة القلب الناتج عن الكوبالت (اعتلال عضلة القلب بالكوبالت) في كندا والولايات المتحدة. في كيبيك ، تم تسجيل 49 ، وفي مرضى Omaha 64. وشملت الأعراض ، من بين أمور أخرى ، آلام في المعدة ، وفقدان الوزن ، والغثيان ، وضيق في التنفس والسعال. وكان معدل الوفيات 40 في المئة. وكشف تشريح الجثة عن أضرار جسيمة في عضلة القلب والكبد. وكان جميع المرضى الذين يشربون البيرة قوية مع استهلاك 1,5 إلى 3 لتر يوميا. فضلوا استهلاك الأصناف من مصانع الجعة المحلية ، والتي بدأت بإضافة كبريتات الكوبالت (II) كمثبت الرغوة قبل شهر تقريبًا. لم يتم تجاوز القيم الحدية للكوبالت في الغذاء. توقف ظهور الأمراض فور توقف مصانع الجعة لمضافات كبريتات الكوبالت (II).

تعمل أملاح الكوبالت (II) على تنشيط عوامل النسخ المحفزة لنقص الأكسجة (HIF) وزيادة التعبير عن الجينات التي تعتمد على HIF. يتضمن هذا الجين للاريثروبويتين (EPO). يمكن إساءة استخدام أملاح الكوبالت (II) من قبل الرياضيين لتعزيز تكوين خلايا الدم الحمراء.

دليل

من العينات المسبقة ذات مغزى نسبيًا بالنسبة للكوبالت هو حبة الملح الفوسفوري ، والتي يتم تلوينها بشكل كثيف باللون الأزرق بواسطة أيونات الكوبالت. في عملية الفصل الكاتيوني ، يمكن اكتشافه بجوار النيكل مع ثيوسيانات وكحول الأميل ، وهو يتشكل عند إذابته في مادة كحول الأميل الزرقاء 2. كما تتحول ثيوسيانات الكوبالت (البنفسجي) المحمر - البنفسجي إلى اللون الأزرق عند مزجه مع الأسيتون.

من الناحية الكمية ، يمكن تحديد الكوبالت مع EDTA في المعايرة المعقدة ضد الموريكسيد كمؤشر.

روابط

يحدث الكوبالت عادة في مركباته في اثنين أو ثلاثي التكافؤ. هذه المركبات غالبا ما يكون لها ألوان جريئة. مركبات الكوبالت المهمة هي:

أكسيد

أكسيد الكوبالت (II) عبارة عن ملح أخضر غير قابل للذوبان في الماء. إنه يشكل هيكل كلوريد الصوديوم في المجموعة الفضائية Fm3m (مجموعة مجموعة الغرفة 225). يستخدم أكسيد الكوبالت (II) كمادة خام لإنتاج الأصباغ ، ولا سيما لإنتاج الصباغ Smalte ، والذي يستخدم أيضًا في صناعة السيراميك. يمكن استخدامه أيضًا لصنع زجاج الكوبالت و Thénards Blue. أكسيد الكوبالت (II ، III) هو مادة صلبة سوداء وينتمي إلى مجموعة الإسبنيل.

أكسيد الكوبالت (الثاني والثالث) هو وسيط مهم في استعادة الكوبالت المعدني. عن طريق التحميص والترشيح ، يتم الحصول على أكسيد الكوبالت (II ، III) أولاً من أملاح الكوبالت المختلفة (عادةً كبريتيد أو زرنيخيدات). يمكن الآن تقليل هذا باستخدام الكربون أو الألمنيوم إلى العنصر.

أكسيد الكوبالت (III) هو مادة صلبة رمادية سوداء غير قابلة للذوبان عملياً في الماء. عند درجة حرارة أعلى من 895 ° C ، فإنه يطلق الأكسجين ، مكونًا أكاسيد الكوبالت مثل Co3O4 و CoO.

هاليدات

كلوريد الكوبالت (الثاني) (اللامائي)
الكوبالت (II) هيدرات كلوريد

كلوريد الكوبالت (II) عبارة عن ملح زهري هيكساهيدراتي باللون الأزرق اللامائي. يحتوي على هيكل بلوري من نوع هيدروكسيد مثلث الكادميوم (II) مع مجموعة فضاء P3m1 (رقم المجموعة الفضائية 164). كلوريد الكوبالت اللامائي (II) استرطابي للغاية ويمتص الماء بسهولة. يتغير لونه المميز من الأزرق إلى الوردي. يمكن تغيير اللون المعاكس من اللون الوردي إلى الأزرق أيضًا عن طريق تسخين الهيكساهيدرات إلى درجات حرارة أعلى من 35 ° C. بسبب التغير المعتاد في اللون ، كان بمثابة مؤشر للرطوبة في المجففات مثل هلام السيليكا. بمساعدة كلوريد الكوبالت (II) ، يمكن أيضًا اكتشاف الماء في محاليل أخرى. كما أنه يستخدم كحبر سري يسمى ، لأنه بالكاد مرئي كسداسي الهيدرات في محلول مائي على الورق ، ولكن عندما يتم تسخينه ، فإنه يظهر بالكتابة باللون الأزرق العميق.

بروميد الكوبالت (II) عبارة عن مادة صلبة رطبة خضراء تتحول إلى سداسي هيدرات أحمر في الهواء. في الماء ، قابل للذوبان بسهولة باللون الأحمر. يوديد الكوبالت (II) عبارة عن كتلة استرطابية شبيهة بالجرافيت سوداء اللون تتحول ببطء إلى اللون الأخضر في الهواء. إنه قابل للذوبان في الماء ، مع ظهور المحاليل المخففة باللون الأحمر ، المحاليل المركزة باللون الأحمر في درجات حرارة منخفضة ، وجميع الظلال من البني إلى الأخضر الزيتون في درجات حرارة أعلى. يحتوي بروميد الكوبالت (II) وإيود الكوبالت (II) على هيكل بلوري سداسيوم إيديد الكادميوم للمجموعة الفضائية P63mc (رقم المجموعة الفضائية 186).

اتصالات أخرى

نترات الكوبالت (II) عبارة عن ملح من حامض النيتريك يتكون من الكاتيون الموجه وأنيون النترات. عادة ما يكون الملح البني والأحمر الرطب من هيكساهيدرات ، مكونًا بلورات أحادية الميل قابلة للذوبان في الماء ، والإيثانول ، وغيرها من المذيبات العضوية.

أكسالات الكوبالت (II) عبارة عن مادة صلبة قابلة للاشتعال وغير قابلة للاشتعال وبلورية وردية غير قابلة للذوبان في الماء تقريبًا. تتحلل عند تسخينها فوق 300 ° C. يحدث في اثنين من الهياكل الكريستال متآثر. واحد لديه هيكل بلوري أحادي مع المجموعة الفضائية C2 / c (رقم المجموعة الفضائية 15) ، والآخر هيكل بلوري تقويم العظام مع المجموعة الفضائية Cccm (مجموعة المجموعة الفضائية 66). يستخدم أكسيد الكوبالت (II) أساسًا لإنتاج مسحوق الكوبالت. يستخدم رباعي هيدرات وردي مصفر في إعداد المحفزات.

سلفات الكوبالت (II) عبارة عن ملح رطب أحمر بنفسجي في الحالة اللامائية. يستخدم كبريتات الكوبالت (II) لإنتاج أصباغ ومواد زجاجية في الطلاء الخزفي ولون الأوراق (التصوير) وفي حمامات الطلاء بالكوبالت ولإضافة العناصر النزرة في علم الأحياء المائية.

الكوبالت الأصفر عبارة عن مسحوق بلوري ناعم خفيف ويستخدم كصباغ للطلاء بالزيت والألوان المائية.

Thénards Blue عبارة عن صبغة زرقاء مصنوعة من أكسيد الكوبالت (II) الملبد مع الألومينا في 1200 ° C. إنه مستقر للغاية وقد استخدم في الماضي كصبغة للسيراميك (وخاصة الخزف الصيني) والمجوهرات والدهانات. تم تلوين النظارات الشفافة بصبغة الكوبالت المصنوعة من السيليكا.

الصباغ Rinmans Green عبارة عن مسحوق أخضر فيروزي ويستخدم بشكل أساسي في الدهانات الزيتية والدهانات الأسمنتية. Rinman's Green هو مصدر شعبي للزنك. يخلط أكسيد الزنك أو هيدروكسيد الزنك في مغنسيرين مع كمية صغيرة من محلول نترات الكوبالت المخفف للغاية. توهج باهت في الشعلة المؤكسدة يخلق الأخضر رينمان.

المجمعات الكوبالت

عند إضافة محلول الأمونيا ، يرسب محلول كلوريد الكوبالت (II) في البداية هيدروكسيد الكوبالت (II) ، الذي يذوب في محلول الأمونيا الزائد وكلوريد الأمونيوم في وجود أكسجين في الغلاف الجوي كمؤكسد ليشكل مجمعات مختلفة من الأمينات (III) ، على وجه الخصوص ، يتم تشكيل كلوريد سداسي البروم الأصفر البرتقالي الأصفر (III) وكلوريد aquapentaammo cobalt (III) الأحمر.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تتشكل العديد من مجمعات Chloroammincobalt (III) ، مثل كلوريد Chloropentaammincobalt (III) أو كلوريد Dichlorotetraammincobalt (III). يتم التخلص من بعض هذه المركبات من الحل. بالإضافة إلى ذلك ، هناك أيضًا مجمعات أمينية لأملاح الكوبالت (II) ، مثل كبريتات سداسي أمين الكوبالت (II) ، والتي يمكن تحضيرها عن طريق تمرير غاز الأمونيا على كبريتات الكبريت اللامائية (II).

بالإضافة إلى مجمعات الأمين ، توجد مجموعة متنوعة من المركبات ذات الروابط المختلفة. من الأمثلة على ذلك: سداسي البكتين البوتاسيوم (II) (K4 [Co (CN) 6]) ، البوتاسيوم tetrathiocyanatocobaltate (II) (K2 [Co (SCN) 4]) ، البوتاسيوم hexanitritocobaltate (الثالث) بروابط مثل الإيثيلينديامين أو الأكسدة.

من الجدير بالذكر أن خاصية [Co (NH3) 5 (NO2)] Cl (NO3). عند تشعيعها بالأشعة فوق البنفسجية ، تقفز البلورات بحجم ميكرومتر إلى ملليمتر في مركب تنسيق الكوبالت ، تاركة مسافات تبلغ أضعاف حجمها. هذا بسبب isomerization من يجند النتريت (NO2) ، مما يؤدي إلى الضغوط في الكريستال. تمت دراسة تحويل الضوء إلى طاقة ميكانيكية بواسطة علماء من الإمارات العربية المتحدة وروسيا.

أسعار الكوبالت

سعر الكوبالت -> أسعار المعادن الاستراتيجية