¿Qué elemento representa Co?

Cobalto

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¿Contenidos de Elementos Químicos en Caracteres Chinos ■ Descripción general ■ Breve historia de Descubrimiento ■ Propiedades del cobalto■ Recursos del cobalto■ Preparación del cobalto■ Usos del cobalto■ Información auxiliar del elemento Expresión excesiva del cobalto ■ Información auxiliar del elemento Expresión excesiva del cobalto

Caracteres chinos

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● Cobalto

(Cobalto)

gǔㄍㄨˇ

◎ Un elemento metálico. El isótopo radiactivo del cobalto, cobalto-60, se utiliza ampliamente en maquinaria, industria química, metalurgia, etc. Puede sustituir al radio en el tratamiento del cáncer en medicina.

Elementos químicos

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■Descripción general

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Elementos Nombre: Cobalto

Símbolo del elemento: Co

Peso atómico del elemento: 58,93

Volumen atómico: (centímetro cúbico/mol) 6,7

Tipo de elemento: Elementos metálicos

Contenido del elemento en el sol: (ppm) 4

Contenido del elemento en agua de mar: (ppm) Superficie del Pacífico 0.0000069

Corteza terrestre Contenido medio: (ppm) 20

Número de protones: 27

Número de neutrones: 32

Número atómico: 27

Período: 3

Número de grupo: VIII

Distribución de capas de electrones: 2-8-15-2

Estado de oxidación:

Principal Co+2

Otros Co-1, Co0, Co+1, Co+3, Co+4, Co+5

Dureza Mohs: 5

Parámetros de la celda unitaria:

a = 250,71 pm

b = 250,71 pm

c = 406,95 pm

α = 90 °

β = 90°

γ = 120°

Energía de ionización (kJ /mol)

M - M+ 760

M+ - M2+ 1646

M2+ - M3+ 3232

M3+ - M4+ 4950

M4+ - M5+ 7670

M5+ - M6+ 9840

M6+ - M7+ 12400

M7+ - M8+ 15100

M8+ - M9+ 17900

M9+ - M1 26600

Estructura cristalina: La celda unitaria es una celda unitaria cúbica centrada en las caras y cada celda unitaria contiene 4 átomos de metal.

La velocidad de propagación del sonido en él: (m/S) 4720

Descubierto por: Blount

Año de descubrimiento: 1735

■ Una breve historia del descubrimiento

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El significado latino original de cobalto es "diablo subterráneo". Hace cientos de años, había un centro minero de mineral polimetálico de plata y cobre a gran escala en Sajonia, Alemania. Los mineros descubrieron un mineral que parecía plata y trataron de refinar el valioso metal. Los resultados fueron muy malos. no logran refinarlo, metales valiosos y envenenan a los trabajadores con dióxido de azufre y otros gases venenosos. La gente decía que este incidente fue causado por "demonios subterráneos". En las iglesias se recitaban oraciones para liberar a los trabajadores de la persecución de los "demonios clandestinos". Este "demonio subterráneo" es en realidad cobaltita. En 1753, el químico sueco G. Brandt separó el metal gris claro de la cobaltita y produjo el cobalto metálico. En 1780, el químico sueco T. Bergman identificó el cobalto como elemento.

■ Propiedades del cobalto

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El cobalto es un metal brillante de color gris acero, relativamente duro y quebradizo, ferromagnético y puede desaparecer el magnetismo. a 1150 ℃.

Las valencias químicas del cobalto son divalentes y trivalentes. No reacciona con el agua a temperatura ambiente y es estable en aire húmedo. Cuando se calienta a más de 300 °C en el aire, se oxida para formar CoO, que se quema y se convierte en Co3O4 cuando está al rojo vivo. El polvo fino de cobalto metálico obtenido mediante el método de reducción de hidrógeno puede encenderse espontáneamente en el aire para formar óxido de cobalto.

■ Recursos de cobalto

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El contenido de cobalto en la corteza terrestre es del 0,35% (masa), y la cantidad total de cobalto En el océano hay aproximadamente 2,3 mil millones de toneladas, en la naturaleza se conocen casi cien tipos de minerales que contienen cobalto, la mayoría de los cuales están asociados con depósitos de níquel, cobre, hierro, plomo, zinc y otros minerales, y contienen un bajo contenido de cobalto. Se estima que las reservas probadas de cobalto metálico de China son de casi cientos de miles de toneladas. Distribuido en 24 provincias (regiones autónomas) de todo el país, principalmente Gansu, Shandong, Yunnan, Hubei, Qinghai, Hebei y Shanxi. Las reservas combinadas de estas siete provincias representan el 71% de las reservas totales del país, de las cuales Gansu tiene las mayores reservas, representando el 28% de las reservas del país. Además, Anhui, Sichuan, Xinjiang y otras provincias (regiones) también tienen determinadas reservas. La producción mundial de cobalto alcanzó un máximo de 30.000 toneladas en 1986 y luego siguió disminuyendo, hasta alcanzar sólo unas 25.000 toneladas en 1989. Zaire y Zambia son los mayores productores de cobalto y representan aproximadamente el 70% de la producción mundial.

■ Preparación del cobalto

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El estado de ocurrencia de los minerales de cobalto es complejo y la ley del mineral es baja, por lo que existen muchas opciones de extracción. Métodos y procesos complejos, la tasa de recuperación es baja. Generalmente, el cobalto en el concentrado de arsénico-cobalto, el concentrado de sulfuro de níquel que contiene cobalto, el mineral de cobre-cobalto y el concentrado de sulfuro de cobalto primero se enriquece o se convierte a un estado soluble mediante el método del fuego, y luego el cobalto se enriquece y purifica aún más por vía húmeda. Finalmente se obtienen compuestos de cobalto o cobalto metálico.

■ Usos del cobalto

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El cobalto metálico se utiliza principalmente para fabricar aleaciones. Aleación a base de cobalto es un término general para aleaciones hechas de cobalto y uno o más del grupo que consiste en cromo, tungsteno, hierro y níquel. El acero para cuchillos que contiene una cierta cantidad de cobalto puede mejorar significativamente la resistencia al desgaste y el rendimiento de corte del acero. El carburo de estelita, que contiene más del 50% de cobalto, no pierde su dureza original incluso si se calienta a 1000°C. Hoy en día, este carburo cementado se ha convertido en el material más importante entre las herramientas de corte que contienen oro y el aluminio. En este material, el cobalto combina los granos de carburo de otros metales en la composición de la aleación para hacer que la aleación sea más resistente y reducir su sensibilidad al impacto. Esta aleación se suelda a la superficie de la pieza para hacerla más duradera. por 3-7 veces. Las aleaciones más utilizadas en la tecnología aeroespacial son las aleaciones a base de níquel. También se pueden utilizar aleaciones a base de cobalto, pero el "mecanismo de resistencia" de las dos aleaciones es diferente. La alta resistencia de las aleaciones a base de níquel que contienen titanio y aluminio se debe a la formación de una fase de refuerzo compuesta de NiAl (Ti). Cuando la temperatura de funcionamiento es alta, las partículas del refuerzo de fase se transfieren a una solución sólida y la aleación pierde fuerza rápidamente. . La resistencia al calor de las aleaciones a base de cobalto se debe a la formación de carburos refractarios. Estos carburos no se convierten fácilmente en soluciones sólidas y tienen una baja actividad de difusión cuando la temperatura es superior a 1038 °C, las ventajas de las aleaciones a base de cobalto son totales. demostrado. Para fabricar motores de alta eficiencia y alta temperatura, las aleaciones a base de cobalto son perfectas. Las aleaciones a base de cobalto que contienen entre un 20 % y un 27 % de cromo se utilizan en los materiales estructurales de las turbinas de aviación, que pueden lograr una alta resistencia a la oxidación sin necesidad de revestimientos protectores. El reactor nuclear utiliza mercurio como medio de calentamiento para permitir que el generador de turbina funcione de forma continua durante más de un año sin mantenimiento. Se informa que la caldera del generador utilizado en la prueba americana está hecha de una aleación de cobalto. El cobalto es uno de los pocos metales que permanece magnético una vez magnetizado. Bajo la acción del calor, la temperatura a la que se pierde el magnetismo se llama punto de Curie. El punto de Curie del hierro es de 769°C, el del níquel es de 358°C y el del cobalto puede alcanzar los 1150°C. La coercitividad del acero magnético que contiene un 60% de cobalto es 2,5 veces mayor que la del acero magnético ordinario. Bajo vibración, el acero magnético general pierde casi 1/3 de su magnetismo, mientras que el acero al cobalto sólo pierde entre el 2% y el 3,5% de su magnetismo. Por tanto, las ventajas del cobalto en materiales magnéticos son obvias. El metal cobalto también se usa ampliamente en galvanoplastia, vidrio, teñido, medicina y atención médica. El cobalto también se puede utilizar para fabricar armas nucleares, una teórica bomba atómica o una bomba de hidrógeno, instalada en una capa de cobalto, que puede convertir el cobalto en polvo radiactivo mortal después de una explosión.

■Información auxiliar del elemento

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Proceso de descubrimiento: En 1735, Blount de Suecia obtuvo cobalto al calcinar mineral de cobalto.

Descripción del elemento: El cobalto metálico es de color blanco plateado y tiene una densidad de 8,9 g/cm3. El punto de fusión es 1495 ℃ y el punto de ebullición es 2870 ℃. Valencia 2 y 3. La energía de ionización es de 7,86 electronvoltios. Es duro y dúctil. Su dureza y ductilidad son más fuertes que las del hierro, pero sus propiedades magnéticas son pobres. Se puede obtener un buen acero magnético fundiéndolo con samario, níquel, aluminio, etc.

No tiene interacción con el agua y el aire, pero puede corroerse rápidamente con ácido clorhídrico, ácido sulfúrico y ácido nítrico. También puede corroerse lentamente con ácido fluorhídrico, amoníaco e hidróxido de sodio. Como todos los elementos de transición, cambia de precio y genera. iones de cromo y compuestos coloreados. Matriz o adhesivo utilizado para fabricar aleaciones superduras resistentes al calor, aleaciones magnéticas y carburo de tungsteno. Las aleaciones de cobalto conservan su resistencia original y otras propiedades valiosas a altas temperaturas.

Fuente del elemento: la arsenocobaltita y la arsenocobaltita son los principales minerales de cobalto en la naturaleza. Se obtiene quemando cobaltita o cobalto arsénico hasta convertirlo en óxido y luego reduciéndolo con aluminio. El cobalto-60 suele producirse bombardeando metal cobalto con neutrones.

Usos elementales: Durante siglos, las sales de cobalto azul han aportado su exquisito color a la porcelana y al esmalte. Las aleaciones de cobalto se utilizan para fabricar hélices a reacción y otros dispositivos que funcionan a altas temperaturas. Sus isótopos radiactivos se pueden utilizar para tratar el cáncer.

Se pueden utilizar otros compuestos como catalizadores. El 60Co es una fuente radiactiva que puede reemplazar los rayos X y el radio para inspeccionar la estructura interna de un objeto y detectar grietas y objetos extraños en su interior.

Información auxiliar del elemento: El contenido de cobalto en la corteza terrestre no es pequeño, mayor que el de metales comunes como el plomo y el estaño, pero significativamente menor que el del hierro. Además, los puntos de fusión del cobalto y del hierro son similares. , por lo que está destinado a ser más abundante que el hierro. Descubierto tarde. Puede ser atraído por imanes.

En cuanto al cobalto, los antiguos griegos y romanos utilizaban sus compuestos para fabricar vidrio coloreado, produciendo un precioso color azul intenso. El color azul de la porcelana coloreada de la dinastía Tang de mi país también se debe a la presencia de compuestos de cobalto. Todo esto demuestra que los antiguos trabajadores ya utilizaban compuestos de cobalto.

El mineral azul CoAsS que contiene cobalto, conocido como cobalto en Europa durante la Edad Media, apareció por primera vez en los escritos de Agricola, un mineralogista alemán que vivió en la República Checa en el siglo XVI. La palabra originalmente significa "demonio" en alemán. Esto puede deberse a que este mineral se consideraba inútil en aquella época y se utilizaba porque contenía arsénico y era perjudicial para la salud de los trabajadores. El nombre latino actual cobaltum y el símbolo del elemento Co provienen de la palabra alemana "demonio".

En 1742, cuando el profesor de química sueco Brandt estudiaba la cobaltita, descubrió un metal desconocido (es decir, el cobalto). Clasificó este metal como un semimetal. En 1780 Bergmann obtuvo cobalto puro. El cobalto se estableció como elemento y fue incluido por primera vez en la tabla periódica por Lavoisier en 1789.

Al realizar la reacción de la llama del elemento potasio, se requiere vidrio de cobalto azul para filtrar la llama amarilla del elemento sodio.

Síntomas de una sobredosis de cobalto

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La inyección frecuente de cobalto o la exposición a un ambiente excesivo de cobalto pueden provocar intoxicación por cobalto. Los niños son sensibles a la toxicidad del cobalto y deben evitar dosis superiores a 1 mg por kilogramo de peso corporal. La toxicidad aumenta cuando hay deficiencia de vitamina B12 y proteínas y cuando se consume alcohol, lo cual es común en los alcohólicos.

Introducción al cobalto

El cobalto es un elemento metálico moderadamente activo con dos valencias: divalente y trivalente. El cobalto puede ingresar al cuerpo humano a través del tracto digestivo y del tracto respiratorio. Generalmente, la cantidad de cobalto contenida en el cuerpo de un adulto es de 1,1 a 1,5 mg. El cobalto inorgánico se une a la albúmina en el plasma y se almacena inicialmente en el hígado y los riñones y luego en los huesos, el bazo, el páncreas, el intestino delgado y otros tejidos. El 14% del cobalto del cuerpo se distribuye en los huesos, el 43% en el tejido muscular y el 43% en otros tejidos blandos.

Fuentes alimenticias

Los alimentos con mayor contenido de cobalto incluyen la remolacha, la col, la cebolla, los rábanos, las espinacas, los tomates, los higos, el trigo sarraceno y los cereales, etc. El contenido en setas puede alcanzar los 61ug/ 100 gramos.

Absorción metabólica

El cobalto ingerido por vía oral se absorbe en la parte superior del intestino delgado y se combina parcialmente con el hierro a través de un canal de transporte y se une a la albúmina en el plasma. La tasa de absorción puede alcanzar el 63% -93% y puede promover la absorción de cobalto cuando falta hierro. El cobalto se excreta principalmente a través de la orina y una pequeña cantidad a través de los intestinos, el sudor, el cabello, etc. y generalmente no se acumula en el cuerpo.

Funciones fisiológicas

El cobalto es un componente de la vitamina B12. Los rumiantes pueden sintetizar el cobalto ingerido en vitamina B12 en los intestinos, pero los humanos y los animales monogástricos no pueden sintetizar el cobalto sintético en el cuerpo. . Aún no se sabe con certeza qué otras funciones tiene el cobalto, pero sólo alrededor del 10% del cobalto en el cuerpo se encuentra en forma de vitaminas. Se ha observado que el cobalto inorgánico desempeña un papel importante en la estimulación de la eritropoyesis. Existe un tipo de anemia que no se puede tratar con ácido fólico, hierro y B12. Algunas personas utilizan grandes dosis de dicloruro de cobalto para tratar este tipo de anemia.

Sin embargo, la aplicación repetida de dosis tan grandes de cobalto puede provocar intoxicación. El mecanismo del efecto del cobalto sobre la eritropoyesis es afectar la liberación renal de eritropoyetina o estimular el ciclo de la guanidina. También se ha observado que el suministro de cobalto puede provocar dilatación de los vasos sanguíneos y enrojecimiento de la cara. Esto se debe a que la liberación de bradiquinina por los riñones puede tener un efecto sobre la función de la tiroides. puede ser necesario para la síntesis de tiroxina y el cobalto puede antagonizar el impacto de la deficiencia de yodo.