Cobalt, proprietăți chimice ale elementelor

Informații generale și metode de obținere

Cobalt (Co) - un metal argintiu greu, cu o castă roz. Oxidul de cobalt este cunoscut de omenire din timpuri imemoriale. A fost folosit în Egiptul Antic, Babylon, China pentru colorarea ochelarilor și a emailurilor în albastru. În 1735 chemistul suedez Brandt a primit metal, pe care la numit "împărații kobold". În curând, acest nume a fost schimbat în "kobolt", iar apoi - "cobalt".







s%. Cu procesele magmatice, se asociază formarea așa-numitelor minereuri de cobalt de segregare. Concentrându-se pe apa subterană caldă, cobaltul formează locații hidrotermale în care este asociat cu Ni. Ca. S și ​​Fe. În natură, sunt cunoscute mai mult de 100 de minerale care conțin co-baltă, inclusiv circa 30 de cobalturi, dar numai 4 dintre ele sunt distribuite pe scară largă. Acesta este coala CoAsS. skutterudite-COAS 3. shmaltin hloantit (Co, Ni Fe). Ca 3-2 și safflorite (CoFe) Ca 2. O trăsătură caracteristică a cobaltului este capacitatea sa de a forma concentrare industrială Meston-umbletele alte metale - nichel, cupru și fier, - în care este reprezentat atât de minereuri de minereuri de cobalt cât și de cobalt (pirită, petlandită, asbolai).

Principala sursă de producție industrială de cobalt este minereul de nichel, care conține cobalt ca aditiv. Metoda de prelucrare a diferitelor minereuri depinde de compozițiile lor specifice. În cele din urmă, se obține o soluție de cloruri de cobalt și nichel conținând ioni de Cu2 +. Pb 2+ și BF +, care a precipitat acțiunea H2 S. După aceasta creează prin ioni Fe 2+ și purificați cursa reacție 2CoCb + NaClO + 4NaOH +; + H2O -> 2Co (OH) 3 | + 5NaCl separă cobaltul de nichel. Precipitatul negru Co (OH) 3 este calcinat pentru a îndepărta apa și oxidul obținut de C03O4 este redus cu hidrogen sau carbon. Un colaj metalic care conține până la 2-3% impurități (Ni, Fe, Cu etc.) poate fi purificat prin electroliză.

Numărul atomic 27, greutatea atomică 58.933 a. e. m., 6,7 atomic volum U -6 m 3 / mol, raza atomică de 0,125 nm, raze ionice Co s + 0078 nm și Co 3+ 0,064 acestora, configurația electron exterior Obolo check-d 3 04 iulie s 2. Potențialul de ionizare a cobaltului J (eV): 12,69; 27.32; 53.66. Electronegativitate 1.7.

Potențialul electrod normal al reacției Co-2e * ± Co 2+ 0 = -0,27 V și reacțiile Co-Se ^ ± Co 3+ <р0 =+0,4 В. Окислительио-восста-новительиый потенциал кобальта в кислых растворах для реакции Со 2 +-*-Со 3 + + е равен 1,81 В, а реакции Со-»-Со 3 ++Зе 0,4 В. Степень окисления +2, +3. Электрохимический эквивалент кобальта Со 2 + ра-вен 0,306 мг/Кл, а кобальта Со 3 + 0,204 мг/Кл. В простых соединениях наиболее устойчив ион Со 2+. в комплексных — ион Со 3 +. В электрохи-мическом ряду напряжений металлов кобальт расположен между же-лезом и никелем. Он взаимодействует почти со всеми другими хими-ческими элементами. Так, при нагревании кобальт легко соединяется с галогенами, образуя гаЯэгеииды типа СоХ2. При действии фтора иа порошок кобальта или CoCU кобальт может восстановиться до 3-х ва-лентного и образовать коричневый фторид CoF 3. Также при нагревании кобальт взаимодействует с серой, селеном, фосфором, мышьяком, сурь-мой, углеродом, кремнием и бором, причем проявляет валентность от + 1 до +6. Сульфиды кобальта образуются в результате взаимодей-ствия свежевосстановленного кобальтового порошка с H 2 S. При 400 "С образуется Co 3 S 4. а при 700 °С — CoS. Сульфид образуется и прн взаимодействии кобальта с сернистым ангидридом при 800 "С.







În clorhidric diluat și acid sulfuric cobalt-crea rase lent cu evoluția hidrogenului și formarea de clorură sau sulfat de SoS12 CoS 04. acid azotic diluat se dizolvă cobalt cu eliberarea de oxizi de azot și formarea de nitrat Co (N 03) 2. Acidul nitric concentrat pasivizează cobaltul. Toate cobalturile solubile sunt solubile în apă. Precipitații corozive alcaline din soluțiile apoase de săruri hidrooxid albastru Co (OH) 2.

Topirea și turnarea cobaltului se efectuează în vid, într-o atmosferă de reducere sau de protecție. Cobaltul este dificil de deformat, dar capacitatea acestuia de a se deforma poate fi îmbunătățită prin curățarea minuțioasă de carbon și doparea cu 0,1% Mg. Se obțin cobalt și deformare rece, cu recoacere frecventă (după 20% deformare) la 900 ° C într-un vid. Raportul dintre fazele a și p în cobalt afectează în mod semnificativ deformabilitatea acestuia în timpul laminării la rece. Se constată că în procesul de deformare la rece are loc o transformare p-Nj cu o creștere a componentei cu g. baruri. Figura recristalizată cobalt-TION s construit, dar este cunoscut faptul că recoacerea durificare dar cel mult jumătate îndepărtat la 900-1000 ° C. Datorită înalt friabilitatea co-Balta slab prelucrate prin tăiere. Carburizarea îmbunătățește prelucrabilitatea prin tăiere, dar împiedică prelucrarea prin presiune.

Cobaltul servește în principal ca bază sau aliaj în aliaje. Aliajele pe bază de cobalt sunt utilizate pentru producerea de piese care funcționează la temperaturi ridicate, de exemplu, motoare turbopropulsoare lopatka. Cele mai multe aliaje de cobalt rezistente la căldură, tulpinile păstrează operabilitate la 1100 C, când pe termen lung de încărcare limită rezistență durata lor de acțiune este de rec 70 de ore 100 MPa.

Aliajele conținând până la 50% Co cu aditivi Cr, Ni și Mn au o rezistență ridicată la oboseală termică. Aliaje 30 7o Co, Co-holding și W, Si și C (denumite Stellite) sunt utilizate pentru a îmbunătăți rezistența la uzură a pieselor de mașini și mecanisme de naplav-ki. Cobalt-aliaje cromate sunt utilizate în inginerie dentară. Cobaltul a fost utilizat pe scară largă ca o componentă a materialelor magnetice. cobalt pulverulentă, precum și ca fiind un Co3 oxid 04 servesc drept catalizatori: în special cu cobalt larg variază ca un catalizator solid pentru reacția dintre substanțele gazoase sau lichide. Catalizatorii de cobalt sunt în mod special adecvați pentru sinteza uleiului sintetic prin metoda Fischer-Tropsch. În astfel de reacții, gradul de dezvoltare a suprafeței materialului și care suferă reacția este foarte important. Un PU suprafață în creștere cobalt tei este la primirea UI-Tod Raney când se prepară inițial din aliaj de cobalt, de exemplu, aluminiu, și apoi se pisa-l la o pulbere, levigat cu sodă caustică.

Furoidul CoF 3 este utilizat ca agent puternic de fluorurare. Tei albastru și în special cobalt silicat și potasiu sunt folosite ca vopsele în industria ceramică și sticlă. Sarurile de cobalt sunt folosite în agricultură? ca micronutrient, precum și pentru hrănirea animalelor.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: