Cobalt

Cobalt
27 Co
- ↑ Co ↓ Rh Tableau p??riodique fer ← → cobalt nickel
Apparence
m??tal dur bleu brillant
Propri??t??s g??n??rales
Nom, symbole, nombre	cobalt, Co, 27
Prononciation	/ k oʊ b ɒ l t / KOH -bolt
??l??ment Cat??gorie	m??tal de transition
Groupe, p??riode, bloc	9, 4, r??
Poids atomique standard	58.933195 (5)
Configuration ??lectronique	[ Ar ] 4s 3d 2 7 2, 8, 15, 2
Histoire
D??couverte	Georg Brandt (1732)
Propri??t??s physiques
Couleur	gris m??tallique
Phase	solide
Densit?? (?? proximit?? rt)	8,90 g ?? cm -3
Liquid densit?? au mp	7,75 g ?? cm -3
Point de fusion	1768 K , 1495 ?? C, 2723 ?? F
Point d'??bullition	3200 K, 2927 ?? C, 5301 ?? F
La chaleur de fusion	16,06 kJ ?? mol -1
Chaleur de vaporisation	377 kJ ?? mol -1
Capacit?? thermique molaire	24,81 J ?? mol -1 .K -1
La pression de vapeur
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k ?? T (K) 1790 1960 2165 2423 2755 3198
Propri??t??s atomiques
??tats d'oxydation	5, 4, 3, 2, 1, -1 ( l'oxyde amphot??re)
??lectron??gativit??	1,88 (??chelle de Pauling)
??nergies d'ionisation ( plus)	1er: 760,4 kJ ?? mol -1
	2??me: 1648 kJ ?? mol -1
	3??me: 3232 kJ ?? mol -1
Rayon atomique	125 h
Rayon covalente	126 ?? 3 (bas spin), 150 ?? 7 (haut spin) h
Miscellan??es
Crystal structure	hexagonale compacte
Ordre magn??tique	ferromagn??tique
R??sistivit?? ??lectrique	(20 ?? C) 62,4 nΩ ?? m
Conductivit?? thermique	100 W ?? m -1 ?? K -1
Dilatation thermique	(25 ?? C) 13,0 um ?? m -1 ?? K -1
Vitesse du son (tige mince)	(20 ?? C) 4,720 m ?? s -1
Le module d'Young	209 GPa
Module de cisaillement	75 GPa
Module Bulk	180 GPa
Coefficient de Poisson	0,31
Duret?? Mohs	5.0
Duret?? Vickers	1043 MPa
Duret?? Brinell	700 MPa
Num??ro de registre CAS	7440-48-4
La plupart des isotopes stables
Article d??taill??: Isotopes de cobalt
iso N / A demi-vie DM DE ( MeV) DP 56 Co syn 77,27 d ε 4,566 56 Fe 57 Co syn 271,79 d ε 0,836 57 Fe 58 Co syn 70,86 d ε 2,307 58 Fe 59 Co 100% 59 Co est stable avec 32 neutrons 60 Co syn 5,2714 y β -, γ 2,824 60 Ni

Le cobalt est un ??l??ment chimique avec le symbole Co et de num??ro atomique 27. Ce est naturellement que sous forme combin??e chimiquement. L'??l??ment libre, produite par fusion r??ductrice, est un, brillant, gris argent?? disque m??tallique .

Pigments bleus ?? base de cobalt ( bleu de cobalt) ont ??t?? utilis??s depuis l'antiquit?? pour des bijoux et des peintures, et ?? conf??rer une teinte bleue distinctive au verre, mais la couleur a ??t?? pens?? plus tard par les alchimistes ??tre due ?? du m??tal connu de bismuth . Les mineurs ont longtemps utilis?? le nom kobold minerai (en allemand pour le minerai de gobelin) pour une partie de la production de min??raux bleu pigment; ils ont ??t?? nomm??s parce qu'ils ??taient pauvres en m??taux connus et ont donn?? toxiques d'arsenic contenant fum??es sur la fusion. En 1735, ces minerais ont ??t?? trouv??s ?? ??tre r??ductible ?? un nouveau m??tal (le premier d??couvert depuis les temps anciens), et cela a finalement ??t?? nomm??s pour le kobold.

Aujourd'hui, peu de cobalt est produit sp??cifiquement de divers minerais m??talliques-lustr??, par exemple cobaltite (CoAsS), mais la source principale de l'??l??ment est aussi un sous-produit de cuivre et de nickel mini??re. La ceinture de cuivre dans la R??publique d??mocratique du Congo et la Zambie donne plus du m??tal de cobalt extrait dans le monde entier.

Le cobalt est utilis?? dans la pr??paration de magn??tique , r??sistant ?? l'usure et ?? haute r??sistance alliages. silicate de Cobalt et de cobalt (II) aluminate (charbon ₂ O _4, bleu de cobalt) donnent une couleur bleu fonc?? distinctive ?? verre , smalt, la c??ramique, les encres, peintures et vernis. Cobalt produit naturellement comme un seul isotope stable, le cobalt-59. Le cobalt 60 est un radio-isotope d'importance commerciale, utilis??e comme traceur radioactif et dans la production de les rayons gamma.

Le cobalt est le centre actif de coenzymes appel??s cobalamines, l'exemple le plus commun de ce qui est de la vitamine B ₁₂ . Comme telle, elle est un oligo- min??ral alimentaire pour tous les animaux. Cobalt sous forme inorganique est ??galement un nutriment actif pour les bact??ries, les algues et les champignons .

Caract??ristiques

Un bloc de ??lectrolytique raffin??e cobalt (99,9% de puret??): r??duction d'une grande plaque

Le cobalt est un avec un m??tal ferromagn??tique densit?? de 8,9. Cobalt pur ne est pas trouv?? dans la nature, mais les compos??s de cobalt sont communs. De petites quantit??s on en trouve dans la plupart des roches, le sol, les plantes et les animaux. Le Temp??rature de Curie est 1115 ?? C et le moment magn??tique est 1.6 ?? 1.7 Bohr magn??tons par atome . Dans la nature, il est fr??quemment associ?? avec le nickel, et les deux sont des composants mineurs caract??ristiques de fer m??t??orique. Le cobalt a un perm??abilit?? relative des deux tiers que de fer . m??tallique cobalt se produit que deux structures cristallographiques: hcp et fcc. La temp??rature de transition id??ale entre le HCP et les structures de la FCC est de 450 ?? C, mais dans la pratique, la diff??rence d'??nergie est si faible que enchev??trement al??atoire des deux est commune.

Le cobalt est un m??tal r??ducteur qui est faiblement prot??g??e de l'oxydation par un un film d'oxyde de passivation. Il est attaqu?? par des halog??nes et du soufre. Chauffage en oxyg??ne produit Co ₃ O ₄ qui perd de l'oxyg??ne ?? 900 ?? C pour donner le monoxyde CoO. Le m??tal r??agit avec F ₂ ?? 520 K pour donner _CoF3, avec Cl _2, Br ₂ et I _2, les halog??nures binaires correspondants ont ??t?? form??. Il n'a pas de r??action avec H ₂ et N ₂ , m??me lorsqu'il est chauff??, mais il ne r??agit avec le bore , le carbone , le phosphore , l'arsenic et le soufre . A la temp??rature ordinaire, il r??agit lentement avec des acides min??raux, et tr??s lentement avec humide, mais pas l'air sec.

Compos??s

Communes ??tats d'oxydation de cobalt comprennent 2 et 3, bien que des compos??s ayant des ??tats d'oxydation allant de -3 ?? 4 sont ??galement connus. Un ??tat d'oxydation commun pour les compos??s simples est deux. Cobalt (II) forment des sels du rouge-rose [Co (H ₂ O) _6] ²⁺ complexe en solution aqueuse. Ajout de chlorure donne le bleu intense [CoCl
4] 2-
.

compos??s d'oxyg??ne et chalcog??nes

Plusieurs oxydes de cobalt sont connus. Vert oxyde de cobalt (II) (COO) a Structure sel gemme. Il est facilement oxyd?? avec de l'eau et de l'oxyg??ne au brun cobalt (III) hydroxyde (Co (OH) _3). ?? des temp??ratures de 600 ?? 700 ?? C, CoO oxyde pour le bleu de cobalt (II, III) de l'oxyde (Co ₃ O _4), qui a un structure de spinelle. Noir cobalt (III) de l'oxyde (Co ₂ O ₃₎ est ??galement connue. oxydes de cobalt sont antiferromagn??tique ?? basse temp??rature : CoO ( Temp??rature de N??el 291 K) et de Co ₃ O ₄ (temp??rature de N??el: 40 K), qui est analogue ?? la magn??tite (Fe ₃ O _4), avec un m??lange de 2 et 3 ??tats d'oxydation.

Le principal chalcog??nures de cobalt comprennent le noir cobalt (II), sulfures CoS _2, qui adopte une pyrite la structure, et -comme Co ₂ S _3. Pentlandite (Co ₉ S ₈₎ est riche en m??taux.

Halog??nures

Cobalt (II) hexahydrate de chlorure de

Quatre dihalog??nures de cobalt (II) sont connus: cobalt fluorure (II) (COF _2, rose), chlorure de cobalt (II) (CoCl _2, bleu), le bromure de cobalt (II) (de CoBr _2, vert), cobalt (II) d'iodure _(CoI2, bleu-noir). Ces halog??nures existent sous des formes anhydres et hydrat??es. Alors que le dichlorure anhydre est bleu, l'hydrate est rouge.

Le potentiel de r??duction de la r??action

Co 3+
+ E ^- → Co 2+

est 1,92 V, au-del?? de chlore en chlorure, 1,36 V. En cons??quence de cobalt (III) et le chlorure entra??nerait le cobalt (III) ??tant r??duite au cobalt (II). Parce que le potentiel de r??duction pour le fluor au fluorure est si ??lev??, 2,87 V, le cobalt (III) fluorure est l'un des rares compos??s de cobalt stable (III) simples. Cobalt (III) fluorure, qui est utilis?? dans des r??actions de fluoration, r??agit vigoureusement avec de l'eau.

compos??s de coordination

Comme pour tous les m??taux, compos??s mol??culaires de cobalt sont class??s comme des complexes de coordination, ce est-mol??cules ou des ions qui contiennent du cobalt li?? ?? plusieurs ligands. Les principes de ??lectron??gativit?? et duret??, la douceur d'une s??rie de ligands peut ??tre utilis??e pour expliquer l'??tat d'oxydation du cobalt habituel. Par exemple Co ^trois complexes ont tendance ?? avoir ligands ammines. Comme le phosphore est plus doux que l'azote, des ligands de phosphine ont tendance ?? offrir la Co ²⁺ et plus doux Co ^+, un exemple ??tant le tris (triph??nylphosphine) cobalt (I) chlorure ((P (C ₆ H _{5) 3) 3} COCl). L'oxyde et de fluorure plus ??lectron??gatif (et difficile) peuvent stabiliser Co ⁴⁺ et ⁵⁺ Co d??riv??s, par exemple, c??sium hexafluorocobaltate (Cs ₂ CoF ₆₎ et percobaltate de potassium (K ₃ CoO _4).

Alfred Werner, un prix Nobel pionnier dans chimie de coordination, a travaill?? avec des compos??s de formule empirique CoCl ₃ (NH _{3) 6.} Un des isom??res d??termin??s ??tait cobalt (III) de chlorure de hexammine. Ce complexe de coordination, un ??type?? de type Werner complexe, est constitu?? d'un atome central de cobalt coordonn??s par six ammine ligands orthogonaux les uns aux autres et trois contre-anions chlorures. Utilisation ch??lateur ligands d'??thyl??nediamine en place d'ammoniac donne tris (??thyl??nediamine) cobalt (III) chlorure ([Co (en) _3] Cl _3), qui ??tait l'un des premiers des complexes de coordination qui a ??t?? r??solu dans isom??res optiques. Le complexe existe sous deux formes, soit la droite ou ?? gauchers d'une "h??lice tripale". Ce complexe a ??t?? isol?? par Werner que le jaune-or cristaux en forme d'aiguille.

Compos??s organom??talliques

Cobaltoc??ne est un analogue structural de ferroc??ne, o?? le cobalt substitue pour le fer. Cobaltoc??ne est sensible ?? l'oxydation, beaucoup plus que ferroc??ne. Le cobalt carbonyle (Co ₂ (CO ₈₎₎ est un catalyseur ?? des r??actions de carbonylation. La vitamine B ₁₂ (voir ci-dessous ) est un compos?? organom??tallique pr??sent dans la nature et est la seule vitamine contenir un atome de m??tal.

Isotopes

⁵⁹ Co est le seul cobalt stable isotope et le seul isotope d'exister dans la nature. 22 radio-isotopes ont ??t?? caract??ris??s avec plus stable ??tant ^{de 60} Co avec une la demi-vie de 5,2714 ann??es, ⁵⁷ Co avec une demi-vie de 271,79 jours, ⁵⁶ Co avec une demi-vie de 77,27 jours, et ⁵⁸ Co avec une demi-vie de 70,86 jours. Tout le reste isotopes radioactifs ont des demi-vies plus courtes que 18 heures, et la majorit?? d'entre eux sont plus courtes que 1 seconde. Cet ??l??ment a aussi 4 ??tats Meta, qui ont tous des demi-vies plus courtes que 15 minutes.

Les isotopes de gamme de cobalt dans poids atomique de 50 u ⁽⁵⁰ Co) ?? 73 u ⁽⁷³ Co). Le primaire mode de d??sint??gration d'isotopes avec unit?? de masse atomique inf??rieure ?? celle des valeurs de l'isotope stable le plus abondant, ⁵⁹ Co, est capture d'??lectrons et le principal mode de d??croissance pour ceux de plus de 59 unit??s de masse atomique est d??sint??gration b??ta. Le primaire produits de d??sint??gration avant ⁵⁹ Co sont des ??l??ments 26 ( fer ) et les isotopes produits primaires apr??s 28 ??l??ments (nickel) sont isotopes.

Histoire

Early bleu chinois et porcelaine blanche, fabriqu?? vers 1335

compos??s de cobalt ont ??t?? utilis??s pendant des si??cles pour donner une riche couleur bleu pour le verre , ??maux et c??ramiques. Cobalt a ??t?? d??tect?? dans la sculpture ??gyptienne et des bijoux Persique du troisi??me mill??naire avant JC, dans les ruines de Pomp??i (d??truit en 79 apr??s JC), et en Chine datant de la dynastie des Tang (618-907) et de la dynastie des Ming (1368-1644 AD).

Cobalt a ??t?? utilis?? pour colorer le verre depuis le ??ge du Bronze . L'excavation de la Uluburun naufrage a donn?? un lingot de verre bleu, qui a ??t?? coul?? pendant le 14??me si??cle BC. Articles de verre bleu d'Egypte sont color??s avec le cuivre, le fer ou le cobalt. Le plus ancien verre de cobalt de couleur ??tait ?? partir du moment de la XVIIIe dynastie en Egypte (1550-1292 avant JC). L'endroit o?? ont ??t?? obtenus les compos??s de cobalt est inconnue.

Le mot de cobalt est d??riv?? de l'allemand kobalt, de kobold sens "lutin", un terme utilis?? pour la superstitieuse le minerai de cobalt par des mineurs. Les premi??res tentatives de fusion de ces minerais pour produire des m??taux tels que le cuivre ou le nickel ont ??chou??, ce qui donne tout simplement la poudre (cobalt (II) oxyde) ?? la place. Aussi, parce que les minerais de cobalt primaire contiennent toujours l'arsenic, la fonte du minerai oxyd?? la teneur en arsenic dans le tr??s toxique et volatile l'oxyde d'arsenic, qui a ??galement diminu?? la r??putation du minerai pour les mineurs.

Chimiste su??dois Georg Brandt (1694-1768) est cr??dit?? de d??couvrir cobalt circa 1735, montrant qu'il se agit d'un nouvel ??l??ment jusqu'ici inconnu diff??rente de bismuth et d'autres m??taux traditionnels, et de l'appeler une nouvelle "semi-m??tal." Il a pu montrer que les compos??s de m??tal de cobalt ont ??t?? la source de la couleur bleue dans le verre, qui avait d??j?? ??t?? attribu?? au bismuth trouv?? avec le cobalt. Cobalt est devenu le premier m??tal ?? d??couvert depuis la p??riode pr??-historique, au cours de laquelle tous les m??taux connus (fer, cuivre, argent, or, zinc, mercure, ??tain, de plomb et de bismuth) ne avaient pas de d??couvreurs enregistr??es.

Pendant le 19??me si??cle, une partie importante de la production mondiale de bleu de cobalt (un colorant ?? base de compos??s de cobalt et alumine) et smalt ( verre de cobalt en poudre pour utilisation ?? des fins de pigment dans la peinture et la c??ramique) a ??t?? r??alis??e ?? la Norv??ge Blaafarvev??rket. Les premi??res mines pour la production de smalt dans le 16??me au 18??me si??cle ??taient situ??es en Norv??ge, en Su??de , Saxe et la Hongrie. Avec la d??couverte de minerai de cobalt dans Nouvelle-Cal??donie en 1864 l'extraction de cobalt en Europe a diminu??. Avec la d??couverte de gisements de minerai de Ontario, Canada en 1904 et la d??couverte de gisements encore plus dans le La province du Katanga dans le Congo en 1914 les op??rations mini??res d??plac?? ?? nouveau. Avec le Shaba conflits ?? partir de 1978, la principale source de cobalt, les mines de cuivre de la province du Katanga, presque arr??t?? leur production. L'impact sur l'??conomie mondiale de cobalt de ce conflit a toutefois ??t?? plus faible que pr??vu. Cobalt est un rare et le pigment ??tant hautement toxique, l'industrie avait d??j?? ??tabli des moyens efficaces pour le recyclage des mat??riaux de cobalt et dans certains cas a ??t?? en mesure de passer ?? des alternatives sans cobalt.

En 1938, John et Livingood Glenn T. Seaborg d??couvert le cobalt-60. Cet isotope a ??t?? c??l??bre utilis?? ?? Universit?? de Columbia dans les ann??es 1950 pour ??tablir violation de la parit?? dans radioactifs d??sint??gration b??ta.

Apr??s la Seconde Guerre mondiale, les ??tats-Unis voulions ??tre s??r que ce ??tait jamais ?? court de minerai n??cessaire pour le cobalt comme les Allemands ??taient all??s explorer et pour un approvisionnement au sein de la fronti??re am??ricaine. Un bon approvisionnement du minerai n??cessaire a ??t?? trouv?? dans l'Idaho pr??s Canyon Blackbird dans le flanc d'une montagne. La firme Calera Mining Company a commenc?? la production sur le site.

Occurrence

La forme stable de cobalt est cr???? en supernovae via le r-processus. Il comprend 0,0029% de la cro??te de la Terre et est l'un des premiers m??tal de transition s??rie.

Le cobalt se produit dans cuivre et de nickel et de min??raux, en combinaison avec du soufre et de l'arsenic dans la sulfur?? cobaltite (CoAsS), safflorite (CoA ₂₎ et skutterudite (CoA ₃₎ min??raux. Le min??ral cattierite est similaire ?? la pyrite et se produit avec vaesite dans les gisements de cuivre de la province du Katanga. Lors du contact avec l'atmosph??re, alt??ration se produit et les min??raux sulfur??s oxyder pour former rose ??rythrite (??regard de cobalt": Co ₃ (AsO _{4) 2} ?? 8H ₂ O) et spherocobaltite (CoCO _3).

Le cobalt ne est pas trouv?? en tant que m??tal natif, mais il est principalement obtenu sous forme d'un sous-produit de nickel et de cuivre activit??s mini??res. Les principaux minerais de cobalt sont cobaltite, ??rythrite, glaucodot et skutterudite.

Production

minerai de cobalt

sortie de Cobalt en 2005

tendance de la production mondiale

En 2005, les d??p??ts de cuivre dans la province du Katanga (ancien province de Shaba) de la R??publique d??mocratique du Congo ont ??t?? le premier producteur de cobalt avec pr??s de 40% de part de monde, rapporte le British Geological Survey. La situation politique au Congo influe sur le prix du cobalt de mani??re significative.

Le Projet Mukondo Mountain, exploit?? par la Central African Mining and Exploration Company au Katanga, peuvent ??tre la r??serve de cobalt les plus riches dans le monde. On estime ??tre en mesure de produire environ un tiers de la production mondiale totale de cobalt en 2008. En Juillet 2009 CAMEC a annonc?? un accord ?? long terme en vertu duquel CAMEC serait livrer la totalit?? de sa production annuelle de concentr?? de cobalt dans Mukondo Mountain Zhejiang Galico Cobalt & Nickel Mat??riaux de Chine.

Plusieurs m??thodes existent pour la s??paration du cobalt ?? partir de cuivre et de nickel. Elles d??pendent de la concentration de cobalt et la composition exacte du minerai utilis??. Une ??tape de s??paration comprend flottation, dans lequel tensioactifs lient aux diff??rentes composantes de minerai, conduisant ?? un enrichissement de minerais de cobalt. Ult??rieur grillage des minerais convertit au le sulfate de cobalt, tandis que le cuivre et le fer sont oxyd??s en l'oxyde. Le lixiviation avec de l'eau extrait le sulfate avec le ars??niates. Les r??sidus sont ensuite lixivi??s avec de l'acide sulfurique donnant une solution de sulfate de cuivre. Le cobalt peut aussi ??tre lessiv?? ?? partir de la scorie de la fonderie de cuivre.

Les produits des proc??d??s mentionn??s ci-dessus sont transform??s en de l'oxyde de cobalt (Co ₃ O _4). Cet oxyde est r??duit en m??tal par le r??action aluminothermique r??duction ou avec du carbone dans un haut-fourneau.

Applications

L'application principale de cobalt est le m??tal dans les alliages.

Alliages

?? base de cobalt- superalliages consomment la plupart du cobalt produit. La stabilit?? thermique de ces alliages les rend appropri??s pour une utilisation dans des aubes de turbine ?? gaz turbines et jet a??ronef si ?? base de nickel moteurs, alliages monocristallins surpassent eux ?? cet ??gard. Alliages ?? base de cobalt sont ??galement ?? la corrosion et r??sistant ?? l'usure. Cela les rend utiles dans le domaine m??dical, o?? le cobalt est souvent utilis?? (avec le titane ) pour orthop??dique implants qui ne se usent au fil du temps. Le d??veloppement des alliages de cobalt r??sistant ?? l'usure a commenc?? dans la premi??re d??cennie du 19??me si??cle avec le stellite alliages, qui sont des alliages de cobalt-chrome et de tungst??ne en faisant varier la teneur en carbone. La formation de chrome et carbures de tungst??ne rend tr??s dur et r??sistant ?? l'usure. Cobalt-chrome sp??ciales molybd??ne alliages comme Vitallium sont utilis??s pour les pi??ces proth??tiques tels que la hanche et du genou. Les alliages de cobalt sont ??galement utilis??s pour les proth??ses dentaires, o?? elles sont utiles pour ??viter les allergies au nickel. Certains forets en acier haute vitesse utilisent aussi du cobalt pour augmenter la chaleur et r??sistance ?? l'usure. Les alliages sp??ciaux d'aluminium, de nickel, de cobalt et de fer, connus en tant que Alnico, et de samarium et de cobalt ( aimant samarium-cobalt) sont utilis??s dans des aimants permanents . Il est ??galement alli?? avec 95% de platine ?? des fins de bijoux, ce qui donne un alliage qui est appropri?? pour bien coul??e d??taill??e et est ??galement l??g??rement magn??tique.

Batteries

Oxyde de lithium et de cobalt _(LiCoO2) est largement utilis?? dans lithium cathodes de batteries ion. Le mat??riau est compos?? de couches d'oxyde de cobalt, dans lequel le lithium est intercal??. Pendant la d??charge du lithium intercal?? entre les couches est lib??r?? sous forme d'ions de lithium. Nickel-cadmium (NiCd) et piles ?? hydrure m??tallique de nickel (NiMH) contiennent ??galement des quantit??s importantes de cobalt; le cobalt permet d'am??liorer les capacit??s d'oxydation de nickel dans la batterie.

Catalyse

Plusieurs compos??s de cobalt sont utilis??s dans des r??actions chimiques en tant que catalyseurs d'oxydation. L'ac??tate de cobalt est utilis?? pour la conversion de xyl??ne ?? l'acide t??r??phtalique, le pr??curseur du polym??re en masse poly??thyl??ne t??r??phtalate. Des catalyseurs typiques sont le cobalt carboxylates (connus sous le nom savons de cobalt). Ils sont ??galement utilis??s dans les peintures, les vernis, les encres et les ??agents de s??chage?? par l'oxydation de les huiles siccatives. Les m??mes carboxylates sont utilis??s pour am??liorer l'adh??rence de l'acier caoutchouc des pneus radiaux ceintur??s d'acier.

Les catalyseurs ?? base de cobalt sont ??galement importants dans des r??actions impliquant du monoxyde de carbone . Reformage ?? la vapeur, utile dans la production d'hydrog??ne, utilise des catalyseurs oxyde de cobalt-base. Le cobalt est ??galement un catalyseur dans le Proc??d?? de Fischer-Tropsch utilis?? dans la hydrog??nation du monoxyde de carbone dans les combustibles liquides. Le hydroformylation des alc??nes comptent souvent sur octacarbonyle de cobalt comme catalyseur, bien que ces proc??d??s ont ??t?? partiellement d??plac?? par des catalyseurs ?? base de rhodium et d'iridium plus efficaces, par exemple, le Proc??d?? Cativa.

Le hydrod??sulfuration de p??trole utilise un catalyseur d??riv?? de cobalt et de molybd??ne. Ce proc??d?? permet de d??barrasser de p??trole impuret??s soufr??es qui interf??rent avec le raffinage des combustibles liquides.

Pigments et colorants

Verre bleu Cobalt

verre de Cobalt de couleur

Avant le 19??me si??cle, l'utilisation pr??dominante de cobalt ??tait comme pigment. Depuis le Moyen Age, il a ??t?? impliqu?? dans la production de smalt, un verre de couleur bleue. Smalt est produit par fusion d'un m??lange du minerai grill?? smaltite, quartz et carbonate de potassium, ce qui donne un bleu verre de silicate sombre qui est constant apr??s la production. Smalt a ??t?? largement utilis?? pour la coloration du verre et comme pigment pour peintures. En 1780, Sven Rinman d??couvert vert de cobalt et en 1802 Louis Jacques Th??nard d??couvert bleu cobalt. Les deux vari??t??s de bleu de cobalt, d'aluminate de cobalt et le vert de cobalt (un m??lange de oxyde de cobalt (II) et l'oxyde de zinc), ont ??t?? utilis??s comme pigments pour peintures en raison de leur stabilit?? sup??rieure.

Les radio-isotopes

Le cobalt 60 (Co-60 ou ⁶⁰ Co) est utile en tant que source de rayons gamma, car il peut ??tre produit en quantit?? ??lev??e pr??visible et l'activit?? en bombardant cobalt avec des neutrons . Il produit des deux rayons gamma avec des ??nergies de 1,17 et 1,33 MeV.

Ses utilisations incluent radioth??rapie externe, la st??rilisation des fournitures m??dicales et les d??chets m??dicaux, des traitements de radioth??rapie de des aliments pour la st??rilisation ?? froid ( pasteurisation), industriels radiographie (par exemple soudure radiographies d'int??grit??), des mesures de densit?? (par exemple des mesures concr??tes de densit??) et les commutateurs de hauteur r??servoir de remplissage. Le m??tal a la f??cheuse habitude de produire une fine poussi??re, provoquant des probl??mes avec radioprotection. Cobalt de machines de radioth??rapie a ??t?? un grave danger lorsqu'il ne est pas ??limin?? correctement, et l'un des pires accidents de contamination de rayonnement en Am??rique du Nord se est produit en 1984, apr??s une unit?? de radioth??rapie au rebut contenant du cobalt-60 a ??t?? ?? tort d??mont?? dans un d??potoir ?? Juarez, au Mexique.

Cobalt-60 a une demi-vie radioactive de 5,27 ann??es. Cette diminution de l'activit?? n??cessite un remplacement p??riodique des sources utilis??es en radioth??rapie et est une des raisons pourquoi les machines de cobalt ont ??t?? largement remplac??s par Les acc??l??rateurs lin??aires de radioth??rapie moderne.

Cobalt-57 (Co-57 ou ⁵⁷ Co) est un radio-isotope de cobalt le plus souvent utilis?? dans des tests m??dicaux, comme un radiomarqueur pour l'absorption de la vitamine B _12, et de la Schilling test. Cobalt-57 est utilis?? comme une source de Spectroscopie M??ssbauer et est l'un de plusieurs sources possibles Dispositifs de fluorescence X-ray.

Mod??les d'armes nucl??aires pourraient intentionnellement incorporer ⁵⁹ Co, dont certains seraient activ??e dans un explosion nucl??aire pour produire ⁶⁰ Co. Le ⁶⁰ Co, dispers?? sous forme de retomb??es nucl??aires, cr??e ce qu'on appelle parfois un bombe au cobalt.

D'autres utilisations

D'autres utilisations de cobalt sont en galvanoplastie, en raison de son aspect attrayant, la duret?? et la r??sistance ?? oxydation, et comme couches de fond pour porcelaine ??maux.

R??le biologique

Cobalamine

Cobalt est essentiel ?? tous les animaux . Ce est un constituant essentiel de la cobalamine, ??galement connu sous le nom de vitamine B _12, qui est le r??servoir biologique primaire de cobalt comme ??l??ment "ultratrace". Les bact??ries pr??sentes dans les entrailles de ruminants convertissent les sels de cobalt en vitamine B _12, un compos?? qui ne peut ??tre produite par des bact??ries ou des arch??obact??ries. La pr??sence minimum de cobalt dans les sols am??liore donc sensiblement la sant?? de p??turage des animaux, et une absorption de 0,20 mg / kg par jour est recommand??e pour eux, car ils peuvent obtenir de la vitamine B ₁₂ d'aucune autre mani??re. Au d??but du 20e si??cle, pendant le d??veloppement pour l'agriculture de la ??le du Nord Plateau Volcanique de la Nouvelle-Z??lande, le b??tail a souffert de ce qu'on a appel?? la ??maladie de brousse??. Il a ??t?? d??couvert que les sols volcaniques manquaient des sels de cobalt, ce qui ??tait n??cessaire pour les bovins. La maladie a ??t?? durci par l'addition de petites quantit??s de cobalt aux engrais.

Dans les ann??es 1930, la ??maladie de la c??te" de moutons dans la Ninety Mile d??sert du Sud-est de Australie du Sud a ??t?? jug??e en raison de carences en ??l??ments nutritifs de l'oligo-??l??ments cobalt et le cuivre. La carence en cobalt a ??t?? r??solu par le d??veloppement de "balles" de cobalt, de pastilles denses de l'oxyde de cobalt m??lang?? ?? de l'argile, qui sont ins??r??s par voie orale ?? loger dans le rumen de l'animal.

Herbivores non ruminants produisent la vitamine B ₁₂ de bact??ries dans leurs colons qui font ?? nouveau la vitamine de sels de cobalt simples. Toutefois, la vitamine ne peut ??tre absorb?? dans le c??lon, et donc non-ruminants doivent ing??rer excr??ments d'obtenir l'??l??ment nutritif. Les animaux qui ne suivent pas ces m??thodes d'obtenir la vitamine B ₁₂ de leurs propres bact??ries gastro-intestinales ou celui des autres animaux, doivent obtenir l'vitamine pr??-faites dans d'autres produits d'origine animale dans leur alimentation, et ils ne peuvent pas b??n??ficier de l'ingestion de sels de cobalt simples.

Les prot??ines ?? base de cobalamine utilisent Corrin pour tenir le cobalt. Coenzyme _B12 dispose d'un C-Co liaison r??active, qui participe ?? ses r??actions. Chez les humains, ₁₂ B existe deux types de groupes alkyle ligand: m??thyle et ad??nosyl. MeB ₁₂ favorise m??thyle (-CH ₃₎ les transferts de groupe. La version ad??nosyl de B ₁₂ catalyse r??arrangements dans lequel un atome d'hydrog??ne est transf??r?? directement entre deux atomes adjacents avec ??change concomitante du second substituant, X, qui peut ??tre un atome de carbone avec des substituants, un atome d'oxyg??ne d'un alcool ou une amine. M??thylmalonyl coenzyme A mutase (MUT) convertis MMl-CoA ?? Su-CoA, une ??tape importante dans l'extraction d'??nergie ?? partir de prot??ines et de graisses.

Bien que beaucoup moins fr??quentes que d'autres m??talloprot??ines (par exemple ceux du zinc et de fer), cobaltoproteins sont connus en dehors de B _12. Ces prot??ines comprennent m??thionine aminopeptidase deux une enzyme qui se produit chez les humains et d'autres mammif??res qui ne utilisent pas le noyau corrine de B _12, mais se lie directement cobalt. Une autre enzyme de cobalt non-corrine est nitrile hydratase, une enzyme dans des bact??ries qui sont capables de m??taboliser nitriles.

Pr??cautions

Cobalt est un ??l??ment essentiel pour la vie en quantit??s infimes. Le DL ₅₀ pour les sels de cobalt solubles a ??t?? estim??e ?? entre 150 et 500 mg / kg. Ainsi, pour une personne de 100 kg _de la DL ₅₀ serait d'environ 20 grammes.

Apr??s le nickel et le chrome, le cobalt est une cause majeure de la dermatite de contact. En 1966, l'addition de cobalt ?? stabiliser les compos??s mousse de la bi??re au Canada a men?? ?? cardiomyopathie, qui est venu ?? ??tre connu comme la cardiomyopathie de buveur de bi??re.