Cobalt (bắt nguồn từ từ tiếng Pháp) là nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn có ký hiệu Co và số nguyên tử 27.
Thuộc tính
Cobalt là kim loại màu trắng bạc, có từ tính mạnh, nhiệt độ Curie vào khoảng 1388K. Cobalt và nickel là hai thành phần đặc trưng trong thép thiên thạch. Trong cơ thể động vật tồn tại một lượng nhỏ các muối cobalt. Đồng vị phóng xạ nhân tạo Cobalt-60 được sử dụng làm tác nhân kiểm tra phóng xạ và điều trị ung thư. Độ thấm từ của cobalt bằng của sắt. Cobalt kim loại thông thường biểu hiện ở dạng hỗn hợp của hai cấu trúc trục tinh thể là xếp chặt sáu cạnh (hcp) và lập phương tâm mặt (fcc) với nhiệt độ chuyển tiếp từ hcp→fcc vào khoảng 722°K. Trạng thái oxy hóa phổ biến của nó là +2 và +3, rất ít hợp chất trong đó cobalt có hóa trị +1 tồn tại.
Ứng dụng
- Hợp kim, như là:
Siêu hợp kim: cho những bộ phận trong tuabin khí của động cơ máy bay.
Hợp kim chịu mài mòn, ăn mòn.
Thép dùng trong ngành vận tải cao tốc.
Carbide hàn (còn gọi là các kim loại cứng), dụng cụ bằng kim cương.
- Nam châm và lưu trữ từ tính (magnetic recording media):
** Nam châm alnico
- Chất xúc tác cho công nghiệp dầu khí và hóa chất.
- Dùng trong kỹ thuật mã điện vì cobalt có độ cứng, có màu trắng bạc, và khả năng chống oxy hóa.
- Tác nhân làm khô cho sơn, véc ni, mực.
- Dùng làm lớp phủ bề mặt cho gốm sứ, men, thủy tinh.
- Thuốc nhuộm (cobalt xanh dương Co(AlO2)2 và cobalt xanh lục CoZnO2).
- Điện cực trong pin điện.
- Đồng vị cobalt-60 dùng làm nguồn tạo tia gamma:
Dùng trong xạ trị.
Tiệt trùng thực phẩm theo phương pháp Pasteur.
Dùng trong công nghiệp hạt nhân để tìm sai sót kết cấu trong những bộ phận bằng kim loại.
Tạo cho thủy tinh có màu xanh dương.
** Hợp chất của cobalt và gadolini là chất siêu làm lạnh.
Điều chế
- Dùng H2 khử cobalt(II) oxide hoặc các oxide khác: CoO + H2 → Co + H2O
- Điện phân dung dịch CoSO4 trong nước với cực dương bằng thép không gỉ đã được xử lý bề mặt và cực âm là 1 tấm chì tinh khiết. Sản phẩm thu được là 1 hỗn hợp gồm 99,1-99,2% còn lại là tạp chất nickel: 2CoSO4 + 2H2O → 2Co + O2 + 2H2SO4
- Đốt cháy cobaltin (CoAsS) để chuyển hóa thành As2O3 & SO2. Chế hóa các oxide kim loại thành dạng chloride với HCl. Tăng độ pH dd chloride còn lại và thêm chloride vôi vào để oxy hóa cobalt(II) oxide: 2Co(OH)2 + CaOCl2 → 2Co(OH)3 + CaCl2. Nung kết tủa thành oxide rồi dùng carbon khử: Co3O4 + 4C → 3Co + 4CO↑
Đồng vị Co-60 được dùng làm nguồn tạo tia gamma vì nó có thể tạo ra một số lượng rất lớn, chỉ đơn giản bằng cách đặt cobalt tự nhiên dưới các neutron trong lò phản ứng với một khoảng thời gian nhất định.
Ứng dụng trong y học
Đồng vị Co-60 (Co60) là đồng vị phóng xạ dùng trong xạ trị. Nó tạo ra hai tia gamma với năng lượng lần lượt là: 1,17 MeV và 1,33 MeV. Nguồn Co-60 có đường kính khoảng 2 cm và được tạo ra bằng cách tạo một vùng nửa tối, làm cho góc của vùng bức xạ bị mờ đi. Kim loại này có đặc tính tạo ra bụi mịn, gây ra vấn đề về bảo vệ bức xạ. Nguồn Co-60 hữu dụng trong vòng khoảng 5 năm, nhưng ngay cả sau thời điểm này, mức độ phóng xạ vẫn rất cao. Vì vậy máy móc dùng cobalt đã không còn được sử dụng rộng rãi ở các nước phương Tây. Hiện nay, người ta sử dụng phổ biến máy gia tốc hạt tuyến tính thay cho máy móc dùng cobalt trước đây.
Lịch sử
Cobalt đã được biết đến từ thời cổ đại thông qua những hợp chất tạo cho thủy tinh có màu xanh dương đậm.
Georg Brandt (1694-1768) là nhà khoa học đã phát hiện ra cobalt. Thời điểm phát hiện vào khoảng thời gian 1730 - 1737. Ông đã chứng minh rằng cobalt là nguồn gốc tạo ra màu xanh dương trong thủy tinh, mà trước đây được người ta cho là do bismuth (Bismuth) (được phát hiện cùng với cobalt).
Trong suốt thế kỷ XIX, cobalt xanh dương được sản xuất tại nhà máy Blaafarveværket (Na Uy), sản lượng cobalt sản xuất tại đấy chiếm 70-80% sản lượng thế giới.
Vào năm 1938, John Livingood và Glenn Seaborg đã phát hiện đồng vị Co-60.
Tên gọi Cobalt (cobalt) có xuất xứ từ tiếng Đức kobalt hoặc kobold, nghĩa là linh hồn của quỷ dữ. Tên này do những người thợ mỏ đặt ra vì nó mang tính độc hại, gây ô nhiễm môi trường, và làm giảm giá trị những kim loại khác, như nickel. Những nguồn khác thì lại cho rằng tên gọi phát sinh từ những người thợ mỏ bạc vì họ tin rằng cobalt được đặt ra bởi kobolds là những người đã từng đánh cắp bạc. Một vài nguồn khác cho rằng tên gọi có xuất xứ từ tiếng Hy Lạp kobalos, nghĩa là 'mỏ', và có thể có nguồn gốc chung với kobold, goblin, và cobalt.
Vai trò sinh học
Thủy tinh có màu xanh cobalt
Nhiều sinh vật sống (kể cả người) phải cần đến một lượng nhỏ cobalt trong cơ thể để tồn tại. Cho vào đất một lượng nhỏ cobalt từ 0,13-0,30 mg/kg sẽ làm tăng sức khỏe của những động vật ăn cỏ. Cobalt là một thành phần trung tâm của vitamin cobalamin, hoặc vitamin B-12.
Phổ biến
nhỏ|Quặng cobalt
Cobalt không thể tìm thấy như là một kim loại tự do, mà nói chung là ở trong các dạng quặng. Người ta luôn luôn không khai thác cobalt riêng rẽ, và có xu hướng được dùng làm sản phẩm phụ trong hoạt động khai thác nickel và đồng. Những quặng cobalt chính là cobaltite, erythrite, glaucodot, và skutterudite. Những quốc gia sản xuất nhiều cobalt nhất thế giới là Cộng hòa dân chủ Congo, Trung Quốc, Zambia, Nga, và Úc. Cobalt còn được tìm thấy ở Phần Lan, Azerbaijan, và Kazakhstan. Nó còn được sản xuất ở thành phố Cobalt, tỉnh Ontario, ở Canada ở dạng sản phẩm phụ của hoạt động khai thác bạc.
Các hợp chất
Do có nhiều trạng thái oxy hóa khác nhau, nên số lượng hợp chất cobalt khá phong phú. Các oxide không có từ tính ở nhiệt độ thấp như CoO (nhiệt độ Neel là 291 K), và Co3O4 (nhiệt độ Neel là 40 K). Các hợp chất cobalt(II) được dùng làm mực đỏ. Tuy nhiên màu bị chuyển thành xanh dương khi bị nung nóng đến nhiệt độ sôi. Thêm quá nhiều chloride cũng sẽ làm đổi màu từ màu hồng sang màu xanh dương, do sự tạo thành ion phức [CoCl4]2-.
Trạng thái oxy hóa +3 ít ổn định hơn. Trạng thái +4 ít gặp.
Trạng thái oxy hóa +5 cũng được biết đến, trong kali hypocobaltat K3CoO4. Trạng thái +6 cũng xuất hiện, trong kali cobaltat K2CoO4.
Đồng vị
Cobalt trong tự nhiên bao gồm 1 đồng vị ổn định là 59Co. Cobalt có 22 đồng vị phóng xạ. Những đồng vị phóng xạ ổn định nhất là 60Co có chu kỳ bán rã là 5,2714 năm, 57Co có chu kỳ bán rã là 271,79 ngày, 56Co có chu kỳ bán rã là 77,27 ngày, và 58Co có chu kỳ bán rã 70,86 ngày. Tất cả đồng vị phóng xạ còn lại có chu kỳ bán rã ít hơn 18 giờ và phần lớn những đồng vị này có chu kỳ bán rã ít hơn 1 giây. Nguyên tố này cũng có 4 đồng phân phóng xạ, tất cả các đồng phân này đều có chu kỳ bán rã ít hơn 15 phút.
Các đồng vị của cobalt có trọng lượng nguyên tử từ 50 amu (50Co) đến 73 amu.
Cảnh báo
Bột kim loại cobalt dễ bùng cháy khi tiếp xúc với lửa. Các hợp chất của cobalt phải được xử lý cẩn thận do có độc tính nhẹ.
60Co là nguồn phát ra tia gamma mạnh nên tiếp xúc với nó sẽ dẫn đến nguy cơ ung thư. Nuốt 60Co sẽ khiến cobalt thâm nhập vào mô tế bào và quá trình thải ra rất chậm chạp.60Co là yếu tố rủi ro gây tranh cãi về vấn đề hạt nhân vì nguồn neutron sẽ chuyển hóa 59Co thành đồng vị này. Một số mô hình vũ khí hạt nhân có chủ ý gia tăng lượng 60Co phát tán dưới hình thức bụi phóng xạ nguyên tử – nên có khi người ta gọi đó là bom bẩn hoặc bom cobalt. Một nhà khoa học hàng đầu đã dự đoán rằng loại bom này có khả năng hủy diệt tất cả sự sống trên Trái Đất. Nếu nguyên nhân bắt nguồn không phải là một cuộc chiến tranh hạt nhân, thì cũng do việc xử lý không phù hợp (hoặc trộm cắp) các bộ phận của máy xạ trị y học. Tuy nhiên, tia gamma phát ra từ 60Co hiện đang được sử dụng để diệt vi khuẩn và tăng sức đề kháng trên rau quả.
👁️
2 | 🔗 | 💖 | ✨ | 🌍 | ⌚
**Cobalt** (bắt nguồn từ từ tiếng Pháp) là nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn có ký hiệu **Co** và số nguyên tử 27. ## Thuộc tính Cobalt là kim loại màu trắng bạc,
**Cobalt(II) oxide** (công thức hóa học **CoO**) là một oxide của cobalt. Nó có khối lượng mol 74,9324 đơn vị carbon, nhiệt độ nóng chảy 1.933 ℃. Nó có thể ở dạng kết tinh với
**Cobalt(II) sulfat** là một hợp chất vô cơ với công thức hóa học thường biết đến là **CoSO4**. Thông thường, cobalt(II) sulfat đề cập đến dạng hydrat CoSO4·7H2O, là một trong những muối cobalt có
**Cobalt(II) chloride** là một hợp chất vô cơ của cobalt và chlor, với công thức hóa học **CoCl2**. Nó thường có mặt ở dạng ngậm 6 nước CoCl2·6H2O, và là muối cobalt phổ biến nhất
**Cobalt(II) fluoride** là một hợp chất hóa học có công thức **CoF2**. Nó là một hợp chất rắn kết tinh màu hồng phản sắt từ ở nhiệt độ thấp (TN = 37,7 K). Công thức
**Cobalt(II) bromide** là một hợp chất vô cơ có công thức hóa học là **CoBr2**. Đó là một chất rắn màu đỏ hòa tan trong nước, được sử dụng chủ yếu như một chất xúc
**Cobalt(II) naphthenat** là tên gọi hỗn hợp các dẫn xuất cobalt(II) của acid naphthenic. Các phức chất này được sử dụng rộng rãi trong chất làm khô dầu cho quá trình tự oxy hóa của
**Cobalt(II) hydroxide** là một hợp chất vô cơ với công thức hóa học **Co(OH)2**, dạng thường gặp là β-Co(OH)2. Đó là loại bột màu hồng đỏ, không hòa tan trong nước.. Nó được sử dụng
**Cobalt(II) iodide** là các hợp chất vô cơ với công thức **CoI2** và hexahydrat **CoI2(H2O)6**. Những muối này là những iodide chính của cobalt. ## Điều chế Cobalt(II) iodide được điều chế bằng cách xử
**Cobalt(II) carbonat** là hợp chất vô cơ với công thức hóa học là **CoCO3**. Chất rắn thuận từ này là một chất trung gian trong việc thanh lọc cobalt bằng thủy luyện từ các quặng
**Cobalt(II) acetat** là muối cobalt(II) của acid acetic với công thức hóa học **Co(C2H3O2)2**. Nó thường được tìm thấy dưới dạng tetrahydrat Co(CH3CO2)2·4H2O, còn được viết tắt là Co(OAc)2·4H2O. Nó được sử dụng làm chất
**Cobalt(II) amide** là một hợp chất hóa học vô cơ có công thức **Co(NH2)2**. Hợp chất này tồn tại dưới trạng thái là các tinh thể màu dương sáng, phản ứng với nước. ## Điều
**Cobalt oxide** là tên gọi chung cho các oxide của cobalt. Cobalt có các trạng thái oxy hóa là +1 (hiếm), +2, +3, +4, +5 và +6 (hiếm). Do vậy khi nói một cách chính
**Cobalt(II) ferrocyanide**, hay **cobalt(II) hexacyanoferrat(II)** là một hợp chất vô cơ, một muối phức của cobalt và acid ferrocyanic với công thức hóa học **Co2Fe(CN)6**. Nó tạo thành heptahydrat Co2Fe(CN)6·7H2O – tinh thể màu xám
**Cobalt(II) chlorat** là một hợp chất hóa học có công thức **Co(ClO3)2**. Hợp chất này tồn tại dưới trạng thái là tinh thể hồng nhạt, tan trong nước. Hợp chất cũng được biết đến trong
**Cobalt(II) cyanat** là một hợp chất hóa học vô cơ có công thức **Co(OCN)2**. Hợp chất này tồn tại dưới trạng thái là các tinh thể màu oải hương nhạt, tan trong nước, không bền
**Cobalt(II) iodat** là hợp chất hóa học vô cơ có công thức **Co(IO3)2**. Chỉ có cobalt iodat hóa trị hai được biết đến. ## Điều chế Hydrat thu được từ dung dịch acid iodic và
**Cobalt(III) perchlorat** là một hợp chất hóa học vô cơ có công thức **Co(ClO4)3**. Hợp chất này chỉ được biết đến trong dung dịch, và nó có màu xanh dương. ## Điều chế Cobalt(III) perchlorat
**cobalt(III) hydroxide** là một hợp chất vô cơ với công thức hóa học **Co(OH)3**. Nó là một hợp chất ion, với các cation cobalt hóa trị ba Co3+ và các anion hydroxide OH−. ## Điều
**Cobalt(II) stearat** là một hợp chất hữu cơ của cobalt và acid stearic với công thức hóa học **Co(C17H35COO)2**. Hợp chất này được xếp vào loại xà phòng kim loại, tức là dẫn xuất kim
**Cobalt(II) tungstat** là một hợp chất vô cơ, một loại muối của cobalt và acid tungstic có công thức hóa học **CoWO4**, với dạng khan là tinh thể màu lục đậm, không tan trong nước.
**Cobalt(II) bromat** là một hợp chất vô cơ, một muối của cobalt và acid bromic có công thức hóa học **Co(BrO3)2**, tan trong nước, tạo thành tinh thể màu đỏ khi khan. Hợp chất có
**Cobalt(II) phosphat** là một hợp chất vô cơ có công thức hóa học **Co3(PO4)2**. Nó là một chất màu vô cơ thương mại được gọi là _cobalt tím_. Các màng mỏng của vật liệu này
**Cobalt tetracarbonyl hydride** là một hợp chất cơ kim có công thức HCo(CO)4. Đây là chất lỏng màu vàng, dễ bay hơi, tạo thành hơi không màu và có mùi khó chịu. Hợp chất này
**Cobalt(II) thiocyanat** là một hợp chất vô cơ có công thức **Co(SCN)2**. Dạng trihydrat Co(SCN)2(H2O)3 được sử dụng trong **xét nghiệm cobalt thiocyanat** (hoặc **xét nghiệm Scott**) để phát hiện cocain. Tuy nhiên xét nghiệm
**Cobalt(II) oxalat** là hợp chất vô cơ có công thức hóa học **CoC2O4**. Giống như các oxalat vô cơ đơn giản khác, nó là một polymer phối hợp. Các oxalat kết nối qua trung tâm
**Cobalt(II) nitrat** là một hợp chất hóa học vô cơ, có thành phần chính là gồm nguyên tố cobalt và nhóm nitrat và có công thức hóa học được quy định là **Co(NO3)2**. Hợp chất
**Cobalt(II) hydride** là một hợp chất vô cơ có công thức hóa học **CoH2**. Hợp chất này có tinh thể màu xám tối, oxy hóa chậm trong không khí và phản ứng với nước. Hai
**Cobalt(II) perbromat** là một hợp chất vô cơ có công thức hóa học **Co(BrO4)2**. Hợp chất này thường được biết đến dưới dạng hexahydrat Co(BrO4)2·6H2O có màu đỏ cam, tan được trong nước. ## Điều
**Cobalt(III) iodide hexamin** là một hợp chất vô cơ, một loại muối amin phức của kim loại cobalt và acid hydroiodic với công thức hóa học **CoI3·6NH3**, tinh thể màu đỏ, tan ít trong nước.
**Cobalt(III) carbonat** là một hợp chất hóa học vô cơ có công thức **Co2(CO3)3**. Hợp chất này tồn tại dưới trạng thái là một chất rắn màu xanh lá cây không ổn định, phản ứng
**Cobalt(II) arsenat** là một hợp chất vô cơ, một muối của cobalt và acid arsenic với công thức **Co3(AsO4)2**, không tan trong nước, tạo thành các tinh thể ngậm nước màu tím đỏ. ## Xuất
**Cobalt(II) selenat** là một hợp chất vô cơ, là muối của cobalt và acid selenic với công thức hóa học **CoSeO4**, tinh thể màu tím khi khan, hòa tan trong nước, tạo thành tinh thể
**Cobalt(II) ferricyanide** là một hợp chất vô cơ, một muối của cobalt và acid ferricyanic có công thức hóa học **Co3[Fe(CN)6]2**, tinh thể màu đỏ, không tan trong nước. ## Điều chế *Phản ứng của
**Cobalt(II) sunfit** là một hợp chất vô cơ có công thức hóa học **CoSO3**. ## Điều chế Cobalt(II) hydroxide phản ứng với lưu huỳnh dioxide để thu được cobalt(II) sunfit pentahydrat: :Co(OH)2 + SO2 +
**Lithi cobalt Oxide** (công thức hóa học: **LiCoO2**) là một hợp chất vô cơ thường được sử dụng trong các điện cực dương của pin ion lithi. Cấu trúc của LiCoO2 đã được nghiên cứu
**Cobalt(II) iodide hexamin** là một hợp chất vô cơ, một loại muối amin phức của kim loại cobalt và axit iothydric với công thức hóa học **CoI2·6NH3**, tinh thể màu hồng, phản ứng với oxy
**Cobalt(II) bromide hexamin** là một hợp chất vô cơ, một loại muối amin phức của kim loại cobalt và axit bromhydric với công thức hóa học **CoBr2·6NH3**, tinh thể màu đỏ sẫm, tan ít trong
**Cobalt(III) cyanide** là một hợp chất vô cơ, một muối của kim loại cobalt và acid hydrocyanic có công thức **Co(CN)3**, các tinh thể màu dương hòa tan ít trong nước tạo thành tinh thể
**Cobalt(II) cyanide** là hợp chất vô cơ có công thức **Co(CN)2**. Đó là polyme phối hợp đã thu hút sự chú ý không liên tục trong nhiều năm trong lĩnh vực tổng hợp vô cơ
**Cobalt(III) fluoride** là hợp chất vô cơ có công thức **CoF3**. Hydrat cũng được biết đến, chẳng hạn đime Co2F6·2H2O có màu đỏ. Hợp chất khan là một chất rắn màu nâu hút ẩm. Nó
**Bom cobalt** là một loại bom muối (tiếng Anh: _Salt bomb_), loại bom nổ thì tung ra bụi phóng xạ hạt nhân tồn tại đủ lâu để hủy diệt môi trường. Trong bom cobalt một
**Cobalt(II) molybdat** là một hợp chất vô cơ, một muối của cobalt và acid molybdic với công thức hóa học **CoMoO4**, tinh thể màu đen, không tan trong nước, tạo thành tinh thể ngậm nước.
**Cobalt(III) oxide** là một hợp chất vô cơ có công thức hóa học **Co2O3**. Mặc dù chỉ có hai oxide của cobalt được đặc trưng tốt, CoO và Co3O4, nhưng các phương pháp điều chế
**Cobalt(II,III) oxide** là một hợp chất vô cơ với công thức hóa học **Co3O4**. Đây là một trong hai loại oxide cobalt có đặc tính tốt. Đôi khi hợp chất này được viết dưới dạng
**Cobalt(III) nitrat** là một hợp chất vô cơ có công thức hóa học **Co(NO3)3**. Hợp chất này tồn tại dưới dạng là các tinh thể màu xanh lục, tan trong nước nhưng không nhiều. Nó
**Cobalt(II) metaluminat** là một hợp chất hóa học vô cơ có công thức là **Co(AlO2)2**. Nó là chất rắn màu xanh dương, không tan trong nước. Hợp chất này còn được gọi là "cobalt blue"
**Cobalt(II) nitrit** là một hợp chất vô cơ, một loại muối của coban và acid nitrơ có công thức **Co(NO2)2**, tinh thể đỏ nâu, nó tan ít trong nước. ## Điều chế Phản ứng trao
**Cobalt sulfide** là tên của các hợp chất hóa học với một công thức CoxSy. Các loài được đặc trưng bao gồm các khoáng chất có công thức CoS, CoS2, Co3S4, và vật liệu tổng
**Coban(II) perchlorat** là một hợp chất vô cơ có công thức hóa học **Co(ClO4)2** và là chất oxy hóa mạnh. Hợp chất cũng có thể tồn tại dưới trạng thái hexahydrat Co(ClO4)2·6H2O, và cả hai