自然界に広く分布している元素で、その割合は0.001%です。それは火成岩、星、隕石、淡水、植物、海、動物に含まれています。環境中で非常に安定しており、高温にさらされると酸化して赤くなります。以下に、コバルトとこの金属の詳細について簡単に説明します。
コバルトとは何ですか?
これは、周期表の遷移金属に属する原子番号 27 の化学元素です。原子量は 58.93 で、常温では延性と強度が低く磁性を持ちます。さらに、強磁性の特性を備えているため、さまざまな合金を形成して、ガラス、塗料、エナメルの青色を作り出すことができます。
コバルトのシンボル
Co名前はドイツ語でエルフを意味するコバルトに由来します。この名前は、その毒性と色を考慮して、鉱山労働者がゴブリンが病気を引き起こし、他の鉱物の抽出に問題を引き起こすために銀とニッケルを混ぜた金属であると考えたためです。
コバルトの特徴
この金属は周期表の第 9 族に位置します。高い引張抵抗を備えた青白色の強磁性特性を持っています。さらに、ニッケルや鉄と同様に、熱に強く、電気化学伝導性に優れています。金属のその他の特徴は次のとおりです。
- 状態: しっかりしています。
- 味と匂い：金属質で、特有の匂いはありません。
- 構成: 中性子 32 個、陽子 27 個、電子 27 個の原子モデル。
- 構造: 2 つの同素体形状を持ち、1 つは六角形の幾何学形状を持つ結晶質で、もう 1 つは面が立方体です。
- 耐性: 水や風による磨耗に強く耐久性がありますが、硝酸、塩酸、硫酸には弱いです。
- 毒性: 毒性が高く、粉末の場合は非常に引火しやすい。
- 溶解性: pH に応じて水に可溶です。
コバルトの化学的および物理的性質
- 原子番号：27
- 期間：4
- ブロックします😀
- グループ: 9
- 共有結合半径 (Å): 126 午後
- 比熱： 420J/(Kkg)
- 原子量 (g/mol): 58.93
- 密度: 8.9kg/m3
- 沸点: 2900 ℃
- 融点： 1495℃
- 原子半径: 152h
- 平均半径: 135h
- 酸化状態: 5、4、3、2、1、-1
- 第一イオン化ポテンシャル eV: 7.90
- 電子構成： [Ar]3d74s2
- 熱伝導率： 0～100℃（W・m-1・K-1）
- シェルあたりの電子数: 2、8、15、2
- 電気陰性度: 1.8
コバルトの起源
この金属の起源は紀元前のペルシャ文化やエジプト文化にまで遡り、置物の製作に使用されていました。これは 1730 年にジョージ ブラントによって化学元素として発見され、実験によってこの元素がガラスに青色を与えることを実証しました。
その特性が証明されると、他の金属が元素として記録されていなかった先史時代に発見された最初の金属化合物となりました。
コバルトは何に使われますか?
金属の入手は、合金の生産における工業および冶金分野で使用されます。これらはタービン、炭化物、ダイヤモンドの性能を向上させます。その他の用途には次のようなものがあります。
合金
これらは 1 つ以上の元素の混合物であり、コバルトの混合物は機械、工具、ガラス ガスケット、歯科部品の製造に使用されます。さらに、コバルトとニッケルの混合物は磁気テープや磁石の製造に使用されます。腰や膝用の整形外科用インプラントの作成を目的としたものもあります。
医療分野
コバルト 60 は、癌性腫瘍の治療に最適なガンマ線の生成に医学で使用されています。さらに、医療機器の滅菌、廃棄物、食品の洗浄、放射線治療、物体の密度測定にも効果的です。
産業部門
この元素の化合物は、エナメル、ガラス着色剤、セラミックの製造に使用されます。ジュエリーをコーティングする際の酸化を防ぐ保護剤として使用されます。さらに、化学分野では、燃料合成における均一触媒および不均一触媒として使用されます。
コバルトはどのようにして得られるのでしょうか?
コバルトを得るには、硫黄材料を部分的に焙焼して鉄、銅、ニッケルからコバルトを分離します。化学プロセスでは、他の金属が酸化され、硫化物を含む原料が残ります。次に、液体溶媒の作用下で可溶性物質の浸出または抽出が行われます。この手法では、要素の純粋なサンプルが得られるまで、要素を少しずつ分離します。
コバルトを含む食品
この化合物は、体と細胞の代謝に不可欠な微量元素です。魚、レバー、肉、穀物、小麦、ナッツ、牛乳、レンズ豆、玉ねぎ、米、ビートに含まれています。それは体に利益をもたらすビタミンB12の重要な部分でもあります。
要約すると、これは最も強力な遷移金属の 1 つであり、冶金学、医学、エレクトロニクスに応用できるさまざまな合金を形成することができます。さらに、コバルトの自然な機能は健康と免疫システムに利益をもたらします。