Kobalt haqida malumotlar
Kobalt kimyoviy element biri bo'lib tartib raqami 27 . Davriy jadvalda 9-guruhda (davriy hadvalning qisqa shaklida, u VIIIB guruhda) davrida joylashgan. Atom massasi 58.933194 g. U Co ( Lotin Kobaltumidan ) belgisi bilan belgilanadi . Oddiy kobalt moddasi kumush-oq, ozgina sarg'ish metalldir. Uning ikkita kristalli modifikatsiyada mavjud: a -Co olti burchakli yopiq panjarali , b -Co yuzga yo'naltirilgan kub panjarali , a o'tish harorati 427 ° C .
Kobaltning kashf etilishi va nomining kelib chiqishi
Kobaltli birikmalar insoniyatga qadimdan ma'lumdir. Chunonchi qadimgi Misr ehromlarida, moviy kobaltli oynalar, emal, hamda bo‘yoqlar topilgan. Masalan Tutanhamon sag‘anasidan sayqallangan moviy kobaltli oyna qoldiqlari juda ko‘p miqdorda topilgan bo‘lib, lekin ularga haqiqatan ham inson ishlov berganmi, yoki, bu tabiiy ta'sirlar natijasida shunday holatga kelganmi, hozircha noma'lum. (Kobaltli moviy bo‘yoqlarni tayyorlashning zamonaviy usuli 1800-yillar atrofida yuzga kelgan). Tog‘-kon hududlarida yashovchi va asosan konchilik bilan kun kechiruvchi qadimgi Yevropa xalqlari, rudalardagi o‘z tarkibida mishyak va kobalt tutgan bir mineralni ham, qadimgi afsonalarda uchraydigan tog‘ (kon) jini nomiga ko‘ra Kobold deb atashgan. Bu mineral qiziganida, uning tarkibidan zaharli mishyak oksidlari ajralib chiqib, rudani eritish bilan shug‘ullanuvchi temirchi va boshqa ustalarni zaharlagan. Ushbu zaharlanish hodisasini ham odamlar o‘sha tog‘ jinining qilmishi sifatida qarashgan. O‘sha mineralni diqqat bilan o‘rganib chiqqan shved mineralogi Georg Brandt, 1735-yilda undan sof holdagi kobaltni ajratib olishga muvaffaq bo‘ladi. U shuningdek, oynalarga moviy rang bag‘ishloivchi unsur aynan ushbu kimyoviy element ekanligini ham aniqladi. (Uning bu xossasidan qadimgi Ossuriya va Bobilda ham foydalanilgani ma'lum).Tabiyatda tarqalishi
Kobaltning yer qobig‘idiagi massa ulushi 4·10−3 % ni tashkil etadi. U ko‘plab minerallar tarkibiga kiradi. Xususan, karolit (CuCo2S4), linneit (Co3S4), kobaltin (CoAsS), sferokobaltit (CoCO3), smaltin (CoAs2), skutterudit (Co,Ni)As3 va boshqalar tarkibida kobalt atomlari mavjud bo‘ladi. Hozirgi kunda ilm-fanga kobaltli minerallarning jami bilan 30 ga yaqin turi ma’lum. Odatda kobaltga temir, mis, xrom, nikel va marganets elementlari yo‘ldosh bo‘ladi. Dengiz va okeanlar suvidagi kobalt miqdori taxminan (1,7)·10−10 % deb baholanadi. Hozirda eng ko‘p miqdorda kobalt konlariga ega bo‘lgan mamlakat Kongo Demokratik Respublikasi hisoblanadi. Kongo DR shuningdek kobalt eksporti bo‘yicha dunyoda yetakchi mamlakatdir. Shuningdek, Zambiya, Qozog‘iston, Rossiya, Fransiya, Kanada va AQSh hududlarida ham kobalt konlari mavjud.Olinishi.
Kobaltni asosan nikel rudalaridan ajratib olinadi. Bunda nikelli rudaga ammiak yoki, oltingugurt kislotasi bilan ishlov beriladi. Shuningdek, pirometallurgiya usulidan ham foydalaniladi. Xossalariga ko‘ra kobaltga yaqin bo‘lmish nikeldan, kobaltni ajratib olish uchun xlordan foydalaniladi. Bunda kobalt xlorati (Co(ClO3)2) cho‘kindi sifatida cho‘kib, nikelli birikmalar esa, eritma tarkibida saqlanib qoladi.Izotoplari.
Tabiatda kobaltning faqat bitta barqaror 59Co izotopi mavjud bo‘lib, uning tarqalganligi tabiiyki 100% ni tashkil qiladi. Bundan tashqari kobaltning 22 xil radioaktiv izotoplari ma'lum.Kobaltning fizik xossalari.
Kobalt – ikki xil modifikatsiyada mavjud bo‘ladigan qattiq metall. Xona haroratidan to 427 °C haroratgacha bo‘lgan intervalrda kobaltning α-modifikatsiyasi, 427 °C darajadan boshlab toki erish harorati bo‘lmish 1494 °C darajagacha esa kobaltning β-modifikatsiyasi barqaror bo‘ladi. Kobalt – ferromagnetik bo‘lib, Kyuri nuqtasi 1121 °C ni tashkil etadi. Unga sarg‘ish rang bag‘ishlovchi narsa esa, kobalt sirtida hosil bo‘ladigan oksidlarning yupqa qatlamidir.Kimyoviy xossalari.
- Havoda kobalt 300 °C dan yuqori haroratlarda oksidlanadi.
- Xona haroratidagi barqaraor kobalt oksidi, shpinel strukturali murakkab oksid bo‘lmish Co3O4 ko‘rinishida bo‘ladi. Uning kristall struktirasidagi tugunlaridan bir qismini Co2+ ionlari, boshqa qismini esa Co3+ ionlari egallagan bo‘ladi. Bunday oksid 900 °C dan yuqori haroratlarda CoO hosil bo‘lishi bilan parchalanadi.
- Yuqori haroratlarda CoO oksidning α- va β- shakllarini olish mumkin.
- Kobaltning barcha oksidlari vodorod orqali tiklanadi:
Co3O4 + 4H2 → 3Co + 4H2O
Kobalt (III) oksidini, kobaltli birikmalarni qizdirish orqali olish mumkin. Masalan:4Co(OH)2 + O2 → 2Co2O3 + 4H2O
Boshqa birikmalari:- Kobalt qizdirilganda galogenlar bilan reaksiyaga kirishadi:
2Co + 3F2 → 2CoF3
Co + Cl2 → CoCl2
- · Oltingugurt bilan kobalt 2 xil turdagi CoS modifikatsiyalarini hosil qiladi. Ulardan birinchisi sarg‘ish-kumushsimon rangli α-shakl bo‘lib, uni kukunlarni eritishda hosil qilinadi; va ikkinchisi qora rangdagi β-shakl bo‘lib, uni eritmalardan cho‘kindi tarzida hosil qilinadi.· Kobalt kimyoviy birikma hosil qilmasdan ham vodorodni eritishi mumkin. Bilvosita usul bilan kobaltning ikki xil stexiometrik gidridlari СоН2 va СоН sintez qilingan:· Kobaltning CoSO4, CoCl2, Со(NO3)2 tuzlarining eritmalari suvda och pushti rang hosil qiladi. Kobaltning spirtlardagi eritmalari to‘q-ko‘k rangda bo‘ladi. Kobaltning ko‘p tuzlari eruvchan emas.Uning nisbatan barqaror komplekslari sariq rangli [Co(NH3)6]3+ tuzlari va qizil yoki pushti rangli [Co(NH3)5H2O]3+ tuzlaridir.
- · Kobalt shuningdek CN−, NO2− va boshqalar asosida ham komplekslar hosil qiladi.
- · Kobalt (asosan ammiak bilan) kompleks birikmalar hosil qiladi.
- · Boshqa oksidlovchi elementlar, xususan uglerod, azot, fosfor, selen, bor, kremniy kabilar bilan ham kobalt murakkab birikmalar hosil qiladi va odatda aralashma holida bo‘ladigan bunday birikmalardagi kobalt elementi 1, 2 va 3 – oksidlanish darajalarini namoyon qiladi.
- · Serovodorod atmosferasida qizdirish orqali murakkab sulfid Со9S8 olinadi.
Ishlatilishi.
- Po‘latni kobalt bilan legirlash orqali uning issiqqa bardoshliligi hamda mexanik xossalari orttiriladi. Tarkibida kobalt bo‘lgan qotishmalardan, ishlov beruvchi uskunalar ? parma, arra va shu kabilar tayyorlanadi.
- Kobaltli qotishmalarning magnit xossalari, magnit yozuvlari sohasida, shuningdek, elektromotor hamda, transformatorlarning o‘zaklarida qo‘llaniladi.
- Doimiy magnit ishlab chiqarish uchun, tarkibida 50% gacha kobalt, hamda, vanadiy va xrom tutgan qotishma tayyorlanadi.
- Shuningdek kobalt kimyoviy reaksiyalar uchun (masalan ammiak ishlab chiqarishda) katalizator sifatida ham qo‘llanadi.
- Litiy-kobalt, litiyli batareyalar ishlab chiqarishda, yuqori samaradorlikka ega bo‘lgan musbat elektrod sifatida qo‘llaniladi.
- Kobalt silitsidi juda yaxshi termoelektr xossalariga ega bo‘lib, undan termoelektr generatorlari ishlab chiqarishada foydalaniladi.
- Yarim yemirilish davri 5.271 yil bo‘lgan kobalt-60 radioaktivi, tibbiyotda hamda, gamma-defektoskopiyada qo‘llaniladi.
- Shuningdek radioaktiv kobalt 60Co, radioizotop energiya manbalari uchun yoqilg‘i sifatida qo‘llaniladi.