Στοιχεία κοβαλτίου και φυσικές ιδιότητες

Ατομικός αριθμός: 27

Σύμβολο: Co

Ατομικό βάρος: 58.9332

Ανακάλυψη: Ο Γιώργος Brandt, γύρω στο 1735, ίσως το 1739 (Σουηδία)

Ηλεκτρονική διαμόρφωση: [Ar] 4s² 3d⁷

Προέλευση λέξης: Γερμανός Kobald: κακό πνεύμα ή goblin? Ελληνικά κομπάλες: δικος μου

Ισότοπα: Είκοσι έξι ισότοπα κοβαλτίου που κυμαίνονται από Co-50 έως Co-75. Το Co-59 είναι το μόνο σταθερό ισότοπο.

Το κοβάλτιο έχει σημείο τήξεως 1495 ° C, σημείο ζέσεως 2870 ° C, ειδικό βάρος 8,9 (20 ° C), με σθένος 2 ή 3. Το κοβάλτιο είναι ένα σκληρό, εύθραυστο μέταλλο. Είναι παρόμοια σε εμφάνιση με το σίδηρο και το νικέλιο. Το κοβάλτιο έχει μαγνητική διαπερατότητα περίπου στα 2/3 του σιδήρου. Το κοβάλτιο βρίσκεται ως μίγμα δύο αλλοτροπών σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών. Η β-μορφή κυριαρχεί σε θερμοκρασίες κάτω από 400 ° C, ενώ η μορφή α-κυριαρχεί σε υψηλότερες θερμοκρασίες.

Οι μορφές κοβαλτίου πολλά χρήσιμα κράματα. Είναι κράμα με σίδηρο, νικέλιο και άλλα μέταλλα για να σχηματίσει το Alnico, ένα κράμα με εξαιρετική μαγνητική αντοχή. Το κοβάλτιο, το χρώμιο και το βολφράμιο μπορούν να αλλοιωθούν για να σχηματίσουν το Stellite, το οποίο χρησιμοποιείται για εργαλεία και μήτρες υψηλής θερμοκρασίας, υψηλής ταχύτητας. Το κοβάλτιο χρησιμοποιείται σε χάλυβες και μαγνήτες

Πηγές: Το κοβάλτιο βρίσκεται στα ορυκτά κοβαλτίου, ερυθρίτη και σμαλτίτη. Συνήθως συνδέεται με μεταλλεύματα από σίδηρο, νικέλιο, ασήμι, μόλυβδο και χαλκό. Το κοβάλτιο βρίσκεται επίσης σε μετεωρίτες.

Ταξινόμηση στοιχείων:Μεταβατικό μέταλλο

Πυκνότητα (g / cc): 8.9

Σημείο τήξης (Κ): 1768

Σημείο βρασμού (Κ): 3143

Εμφάνιση: Σκληρό, εύπλαστο, λαμπερό μπλε γκρι μέταλλο

Ατομική ακτίνα (μετα μεσημβριας): 125

Ατομικός τόμος (cc / mol): 6.7

Ομοιογενές ακτίνα (μετα μεσημβριας): 116

Ιονικό ακτίνα: 63 (+ 3ε) 72 (+ 2ε)

Ειδική θερμότητα (@ 20 ° C J / g mol): 0.456

Σύντηξη Θερμότητας (kJ / mol): 15.48

Εξάτμιση θερμότητας (kJ / mol): 389.1

Θερμοκρασία Debye (Κ): 385.00

Pauling Αρνητικότητα Αριθμός: 1.88

Πρώτη ενέργεια ιονισμού (kJ / mol): 758.1

Κράτη οξείδωσης: 3, 2, 0, -1

Δομή δικτυώματος: Εξαγώνιος

Σταθερό πλέγμα (Å): 2.510

Αριθμός μητρώου CAS: 7440-48-4

• Το κοβάλτιο πήρε το όνομά του από τους Γερμανούς ανθρακωρύχους. Ονομάστηκαν μετάλλευμα κοβαλτίου μετά από άτακτα πνεύματα που ονομάζονται κοβάλτια. Τα μεταλλεύματα κοβαλτίου περιέχουν συνήθως χρήσιμα μέταλλα χαλκό και νικέλιο. Το πρόβλημα με το μετάλλευμα κοβαλτίου είναι ότι περιέχει συνήθως και αρσενικό. Οι προσπάθειες για τη διάβρωση του χαλκού και του νικελίου συνήθως αποτυγχάνουν και συχνά παράγουν τοξικά αέρια οξείδιο του αρσενικού.
• Το λαμπρό μπλε χρώμα του κοβαλτίου που δίνει στο γυαλί αρχικά αποδόθηκε στο βισμούθιο. Βισμούθιο συχνά βρίσκεται με κοβάλτιο. Το κοβάλτιο απομονώθηκε από τον Σουηδό χημικό, Georg Brandt, ο οποίος απέδειξε ότι ο χρωματισμός οφείλεται στο κοβάλτιο.
• Το ισότοπο Co-60 είναι μια ισχυρή πηγή ακτινοβολίας γάμμα. Χρησιμοποιείται για την αποστείρωση τροφίμων και ιατρικών προμηθειών καθώς και για ακτινοθεραπεία στη θεραπεία του καρκίνου.
• Το κοβάλτιο είναι ένα κεντρικό άτομο στη βιταμίνη Β-12.
• Το κοβάλτιο είναι σιδηρομαγνητικό. Οι μαγνήτες κοβαλτίου παραμένουν μαγνητικοί στην υψηλότερη θερμοκρασία οποιουδήποτε άλλου μαγνητικού στοιχείου.
• Το κοβάλτιο έχει έξι καταστάσεις οξείδωσης: 0, +1, +2, +3, +4 και +5. Οι πιο κοινές καταστάσεις οξείδωσης είναι +2 και +3.
• Το αρχαιότερο γυαλί με κοβάλτιο βρέθηκε στην Αίγυπτο από 1550-1292 π.Χ.
• Το κοβάλτιο έχει αφθονία 25 mg / kg (ή μέρη ανά εκατομμύριο) στο φλοιό της Γης.
• Το κοβάλτιο έχει ένα αφθονία των 2 x 10^-5 mg / L σε θαλασσινό νερό.
• Το κοβάλτιο χρησιμοποιείται σε κράματα για την αύξηση της σταθερότητας της θερμοκρασίας και τη μείωση της διάβρωσης.

Βιβλιογραφικές αναφορές: Το Εθνικό Εργαστήριο του Los Alamos (2001), η Crescent Chemical Company (2001), το Εγχειρίδιο Χημείας του Lange (1952), CRC Handbook of Chemistry & Physics (18η έκδοση) Διεθνής βάση δεδομένων ENSDF του Οργανισμού Ατομικής Ενέργειας (Oct 2010)

Επιστροφή στο Περιοδικός Πίνακας