Тяжёлый металл, коим является кобальт, открыл шведский химик Г. Брандт в 1735 году. В то время перед металлургами стояла задача более глубокого очищения добываемых руд для повышения качества выплавляемой стали. Серебристое вещество с розовым оттенком первоначально назвали кобольдом. Спустя десятилетия за этим металлом закрепилось название кобальт.

Кобальт: физические и химические свойства

Химсостав металлического кобальта, выпускаемого в слитках, стандартизирован ГОСТом 123-78:

Данный элемент устойчив в простых соединениях, относительно стоек по отношению к воздуху и воде (в нормальных условиях). При этом он начинает окисляться на воздухе при t=300^оС. После нагревания кобальт соединяют с галогенами для получения галогенидов. Что же касается взаимодействия металла с соляной и серной кислотами, то при таком воздействии кобальт медленно растворяется, выделяя водород и трансформируясь в хлорид кобальта (СоCl₂) и сульфат кобальта (CoSO₄). Если же данное вещество погрузить в азотную кислоту, удастся получить нитрат – Co(NO₃)₂.

Следующая таблица поможет сравнить физические свойства Со с такими металлами, как железо (Fe) и никель (Ni):

Магнитные свойства кобальта

Этому металлу свойственна способность сохранять намагниченность. В результате, кобальт становится непременным «участником» магнитных сплавов, имеющих относительно высокое сопротивление к размагничиванию. Более того, именно Со делает магниты устойчивыми к изменениям температур и вибрациям, делая при этом изделие доступным для механической обработки.

Основное применение магнитных сплавов на основе кобальта отмечается в изготовлении разнообразной электротехнической продукции: трансформаторы, сердечники электрических двигателей и т.д. Отличным примером превосходных магнитных свойств Со можно считать японскую сталь: 60-процентное содержание кобальта придаёт стойкость к размагничиванию, равную лишь 2-3% при самых сильных вибрациях.

Кобальт: применение

Металл кобальт является легирующим, поэтому основное своё применение он находит при создании различных сплавов. В частности, он существенно улучшает жаропрочные свойства сталей, их износоустойчивость и твердость, повышает вязкость металла и снижает чувствительность сплава к вибрациям, ударам и толчкам. При этом, оксид кобальта 2 – отличный катализатор для химических реакций.

Благодаря своим уникальным химическим и физическим характеристикам кобальт востребован и авиационной, и космической промышленностью, где постепенно заменяет никель (при t>1038°С никелевый сплав теряют в прочности, чего не скажешь о металлах с примесями кобальта).

Отдельное направление, где фигурирует кобальт – применение в медицине. Этому элементу доверяют работу по синтезу мышечных белков, активизации ферментов, повышению гликолитической активности крови, стимулированию кроветворения. Такие препараты, как коамид, кобальтамин, кобальтин или ферковен, содержат в своей основе кобальт и помогают стимулировать эритропоэз при анемиях.

Кобальт – достаточно редкий минерал, который в чистом виде является тяжелым металлом серебристого цвета и розоватого отлива. Вместе с тем, получение и применение оксидов кобальта отмечалось еще во времена Древнего Египта и Вавилона, где Co+O применялся для изготовления эмалей синего цвета. Оксид кобальта (или окись) является неорганическим соединением в виде не растворимых в воде кристаллов.

Формула получения Co+O

Получить оксид кобальта можно несколькими способами:

1. Окислить металл на воздухе при температуре 300^оС (2Сo+O₂ = 2CoO).
2. Окислить октакарбониладикобальт при температуре 250-300^оС (2Со(Со)₈+О₂ = 2СоО+8СО₂).
3. Разложить сульфат кобальта при t=600-700^oC (2CoSO₄ = 2CoO+2СО₂+О₂).
4. Разложить гидроксид кобальта в вакууме при t=170^оС (Со(ОН)₂ = СоО+Н₂О).
5. Разложить оксид кобальта при нагревании до t=905-925^оС (2Со₃О₄ = 6СоО+О₂).

Окись кобальта по ГОСТ 18671-73 будет содержать следующие элементы:

Оксид кобальта: свойства

Помимо нерастворимости в воде (ПР=14,37), среди основных физических свойств данного неорганического соединения стоит выделить его принадлежность к пространственной группе F m3m, а также переход оксида кобальта в β-модификацию при t=985^оС.

Что касается химических свойств, то, как было отмечено выше, СоО при нагревании окисляется кислородом, растворим в горячих щелочах и разбавленных кислотах. Кроме того, оксид кобальта может быть восстановлен водородом, являться исходным элементом для получения комплексного оксида (+ Al2O₃) или силиката кобальта (+ SiO₂).

Применение оксида кобальта

Сегодня это соединение по-прежнему выступает в роли красителя: в частности, им пользуется стекольная промышленность для получения изделий различных оттенков. Востребован оксид кобальта и предприятиями из сферы электротехники, где СоО участвует в создании отрицательных электродов и конденсаторов. Наконец, химическая промышленность – здесь окись кобальта нередко играет роль катализатора для всевозможных химических процессов (например, Со₃О₄ или CoF₃ – фторирующий агент).

В целом, кобальт является легирующим элементом, поэтому зачастую участвует в создании специальных сплавов. Его присутствие делает материал жаростойким и жаропрочным. Еще один вид применения оксида кобальта – в качестве удобрения и добавки к кормам в сельском хозяйстве и животноводстве.

Хранение окиси кобальта производится в соответствии со строгими правилами: многослойный бумажный мешок, помещенный в еще один полиэтиленовый или льно-джуто-кенафный мешок и, наконец, в металлический контейнер. Объясняется это тем, что данное неорганическое соединение относят к веществам второго класса опасности (вещество токсично).