Кобалт — разлика између измена

Уреди везе
С Википедије, слободне енциклопедије
Интерактиван преглед историје
← Старија изменаНовија измена →
Садржај обрисан Садржај додат
ВизуелноВикитекст
м Враћене измене 212.200.181.108 (разговор) на последњу измену корисника 88.77.138.255
ознака: враћање
.
Ред 1: Ред 1:
{{Хемијски елемент
{{short description|Хемијски елемент са атомским бројем 27}}
{{Infobox element
| група_низ = [[Гвожђе|Fe]] — '''Co''' — [[никл|Ni]]
|name=Кобалт
| периода_низ = &nbsp;<br />'''Co'''<br />[[родијум|Rh]]&nbsp;&nbsp;<br />&nbsp;<br />&nbsp;
|number=27
| периодни_систем = Co-TableImage.png
|symbol=Co
| име = Кобалт
|abundance=
| симбол = Co
|abundance in earth's crust=
| атомски_број = 27
|abundance in oceans=
| скуп = [[прелазни метали]]
|abundance in solar system=
| група = [[9. група хемијских елемената|VIIIB]]
|left=[[гвожђе]]
| периода = [[4. периода хемијских елемената|4]]
|right=[[никал]]
| густина = 8.900 [[килограм по кубном метру|kg/m³]]
|above=–
| тврдоћа = 5,0
|below=[[rhodium|-{Rh}-]]
| боја = плавичаста
|category comment=
| слика = Co,27.jpg
|group=9
| опис_слике =
|period=4
| атомска_маса = 58,9332 [[јединица атомске масе|u]]
|block=d
| атомски_радијус = 135 (152) [[пикометар|pm]]
|appearance=тврди сјајни плавкасто сиви метал
| ковалентни радијус = 126 -{pm}-
|image name=Kobalt_electrolytic_and_1cm3_cube.jpg
| ван_дер_Валсов_радијус = без података
|electrons per shell=2, 8, 15, 2
| електронска_конфигурација = <nowiki>[</nowiki>[[аргон|Ar]]<nowiki>]</nowiki>3d<sup>7</sup>4s<sup>2</sup>
|phase=
| енергетски_нивои = 2, 8, 15, 2
|phase comment=
| оксидациони_број = '''2''', 3
|density gplstp=
| особине_оксида = амфотерни
|density gpcm3nrt=8,90
| кристална_структура = хексагонална збијена
|density gpcm3nrt 2=
| агрегатно_стање = чврсто
|density gpcm3mp=8,86
| температура_топљења = 1.768 -{[[Келвин|K]]}-<br />(1.495 -{°C}-)
|melting point K=1768
| температура_кључања = 3.200 -{K}-<br />(2.927&nbsp;°C)
|melting point C=1495
| молска_запремина = 6,67×10<sup>-3</sup> -{m}-<sup>3</sup>/[[мол (јединица)|mol]]
|melting point F=2723
| топлота_испаравања = 376,5 [[килоџул по молу|kJ/mol]]
|boiling point K=3200
| топлота_топљења = 16,19 -{kJ/mol}-
|boiling point C=2927
| притисак_засићене_паре = 175 -{[[Паскал (вишезначна одредница)|Pa]]}- (1.768 -{K}-)
|boiling point F=5301
| брзина_звука = 4.720 -{m/s}- (293,15 -{K}-)
|triple point K=
| електронегативност = 1,88 ([[Полингова скала|Паулинг]])<br />1,70 ([[Алредова скала|Алред]])
|triple point kPa=
| специфична_топлота = 420 [[џул кроз килограм-келвин|J/(kg*K)]]
|critical point K=
| специфична_проводљивост = 17,2×10<sup>6</sup>[[Сименс (јединица)|S]]/m
|critical point MPa=
| топлотна_проводљивост = 100 [[ват кроз метар-келвин|W/(m*K)]]
|heat fusion=16,06
| I_енергија_јонизације = 760,4 -{kJ/mol}-
|heat fusion 2=
| II_енергија_јонизације = 1.648 -{kJ/mol}-
|heat vaporization=377
| III_енергија_јонизације = 3.232 -{kJ/mol}-
|heat capacity=24,81
| IV_енергија_јонизације = 4.950 -{kJ/mol}-
|vapor pressure 1=1790
| изотопи1 = <!--
|vapor pressure 10=1960
{| {{table}} width="100%"
|vapor pressure 100=2165
! [[изотоп]]
|vapor pressure 1 k=2423
! заст.
|vapor pressure 10 k=2755
! [[време полураспада|в. п. р.]]
|vapor pressure 100 k=3198
! [[начин распада|н. р.]]
|vapor pressure comment=
! [[енергија распада|e.r.]] [[Електронволт|MeV]]
|crystal structure=hexagonal close packed
! [[производ распада|п. р.]]
|electronegativity=1,88
|-
|number of ionization energies=4
| <sup>56</sup>Co
|ionization energy 1=760,4
| [[вештачки радиоактивни изотопи|(веш.)]]
|ionization energy 2=1648
| 77,27 [[дан]]а
|ionization energy 3=3232
| [[заробљавање електрона|з. е.]]
|atomic radius=125
| 4,566
|atomic radius calculated=
| <sup>56</sup>[[гвожђе|Fe]]
|covalent radius=Ниски спин: 126±3 -{pm}-<br/>Високи спин: 150±7
|-
|Van der Waals radius=
| <sup>57</sup>Co
|magnetic ordering=[[ferromagnetism|феромагнетичан]]
| [[вештачки радиоактивни изотопи|(веш.)]]
|electrical resistivity unit prefix=-{n}-
| 271,79 [[дан]]а
|electrical resistivity at 0=
| [[заробљавање електрона|з. е.]]
|electrical resistivity at 20=62,4
| 0,836
|thermal conductivity=100
| <sup>57</sup>[[гвожђе|Fe]]
|thermal conductivity 2=
|-
|thermal diffusivity=
| <sup>58</sup>Co
|thermal expansion=
| [[вештачки радиоактивни изотопи|(веш.)]]
|thermal expansion at 25=13,0
| 70,86 [[дан]]а
|speed of sound=
| [[заробљавање електрона|з. е.]]
|speed of sound rod at 20=4720
| 2,307
|speed of sound rod at r.t.=
| <sup>58</sup>[[гвожђе|Fe]]
|magnetic susceptibility=
|-
|magnetic susceptibility ref=
| <sup>59</sup>Co
|Young's modulus=209
| 5,8%
|Shear modulus=75
| colspan="4" | стабилни изотор са 32 [[неутрон]]а
|Bulk modulus=180
|-
|Poisson ratio=0,31
| <sup>60</sup>Co
|Mohs hardness=5,0
| [[вештачки радиоактивни изотопи|(веш.)]]
|Vickers hardness=1043
| 5,2714 [[годин]]а
|Brinell hardness=470–3000
| β<sup>-</sup>
|CAS number=7440-48-4
| 2,824
|isotopes=
| <sup>60</sup>[[никл|Ni]]
{{infobox element/isotopes decay | mn=56 | sym=-{Co}- | na=[[synthetic radioisotope|-{syn}-]] | hl=77,27&nbsp;-{d}- | dm=[[electron capture|ε]] | de=4,566 | link1=iron-56 | pn=56 | ps=-{Fe}- }}
|}-->
{{infobox element/isotopes decay | mn=57 | sym=-{Co}- | na=-{syn}- | hl=271.79&nbsp;d | dm=ε | de=0,836 | link1=iron-57 | pn=57 | ps=-{Fe}-}}
{{infobox element/isotopes decay | mn=58 | sym=-{Co}- | na=-{syn}- | hl=70.86&nbsp;d | dm=ε | de=2,307 | link1=iron-58 | pn=58 | ps=-{Fe}-}}
{{Infobox element/isotopes stable | mn=59 | sym=-{Co}- | na=100% | n=32 |firstlinks=yes}}
{{infobox element/isotopes decay | mn=60 | sym=-{Co}- | na=-{syn}- | hl=5.2714&nbsp;y | dm=[[beta decay|β<sup>−</sup>]], [[gamma decay|γ]] | de=2,824 | link1=nickel-60 | pn=60 | ps=-{Ni}-}}
|isotopes comment=
|discovery and first isolation by=[[Georg Brandt|Георг Брандт]]
|discovery date=1735
|QID=Q740
}}
}}


'''Кобалт''' ('''-{Co}-''', {{јез-лат|cobaltum}}) [[метал]] је [[9. група хемијских елемената|-{VIII}-B]] групе.<ref name="Housecroft3rd">{{Housecroft3rd}}</ref> Поседује 17 [[изотоп]]а чије се [[релативна атомска маса|атомске масе]] налазе између 35-64. Постојан је само 59, који чини скоро 100% његовог изотопа у природи.
'''Кобалт''' ('''-{Co}-''', {{јез-лат|cobaltum}}) [[метал]] је [[9. група хемијских елемената|-{VIII}-B]] групе са [[атомски број|атомским бројем]] 27.<ref name="Housecroft3rd">{{Housecroft3rd}}</ref> Поседује 17 [[изотоп]]а чије се [[релативна атомска маса|атомске масе]] налазе између 35-64. Постојан је само 59, који чини скоро 100% његовог изотопа у природи. Кобалт је октрио [[Georg Brandt|Георг Брандт]] [[1735]]. године.
[[1735]]. године открио га је -{G. Brandta}-.


Po starijem sistemu imenovanja, ubrajao se u 8. sporednu grupu odnosno platinsko-željeznu grupu. Posebnost predstavlja [[atomska masa]] prirodnog kobalta, koja iznosi 58,93 te je tako viša od prosječne atomske mase [[nikl]]a (58,69), elementa koji se nalazi nakon njega u periodnom sistemu. Ovakva posebnost također je prisutna i između [[argon]]a (39,95) i [[kalij]]a (39,1) kao i između [[telur]]a (127,6) i [[jod]]a (126,9).
=== Особине ===
Чисти кобалт је сребрнаст, блистав веома тврд метал, који поседује феромагнетична својства. Употребљава се као додатак магнетичним рудама.<ref name="ParkesNeorganskaHemija">{{ParkesNeorganskaHemija}}</ref>


== Историја ==
=== Заступљеност ===
Руде и једињења кобалта су познати већ веома дуго и употребљавали су се претежно за бојење [[стакло|стакла]] и [[керамика|керамике]] (''кобалтно плаво''). У [[средњи век|Средњем веку]], његова једиwеwа су се често сматрали врло вредним рудама [[сребро|сребра]] и [[бакар|бакра]]. Међутим, пошто су се врло тешко обрађивали а због удела [[арсен]]а испуштали су врло неугодне мирисе, доспели су на „зао” глас као „зачарани”. Према легенди, [[гном]]ови (коболди) су појели вредно сребро а на његово мјесто оставили безвредну руду боје сребра. Поред кобалта, биле су ту и руде [[волфрам]]а и никла. Ове руде су касније рудари називали ''погрдним'' именима попут „никл”, „волфрам” (у слободном преводу „вучија пена” преко латинског -{''lupi spuma''}-), те тако и ''гномова руда'' (коболдова руда) из чега је кобалт касније добио и име.<ref name="achim" /> Шведски хемичар [[Георг Брандт|Георг Брандт]] је 1735. открио овај, до тада непознат елемент, те му дао данашње име.

== Особине ==
{{rut}}
=== Физичке ===
[[Датотека:Bristol.blue.glass.arp.750pix.jpg|мини|лево|Кобалтно стакло]]
[[Датотека:Hexagonal dichteste Kugelpackung.svg|мини|лево|Кристална структура -{α-Co}-, -{a&nbsp;=&nbsp;250,7&nbsp;pm, c&nbsp;=&nbsp;406,9&nbsp;pm}-<ref name="Schubert"/>]]

Kobalt je čelično-sivi, veoma tvrdi teški metal, gustoće od 8,89 g/cm<sup>3</sup>.<ref name="HOWI_1681" /> On je [[feromagnetizam|feromagnetičan]] sa [[Kirijeva tačka|Kirijevom temperaturom]] od 1150 °C<ref name="HOWI_1681"/>. Употребљава се као додатак магнетичним рудама.<ref name="ParkesNeorganskaHemija">{{ParkesNeorganskaHemija}}</ref> Kobalt se javlja u dvije [[Polimorfizam (mineralogija)|modifikacije]]: α-kobalt i β-kobalt. Ispod 400 °C je stabilna α-modifikacija, kristalizirana u heksagonalno-najgušćoj kristalnoj strukturi u prostornoj grupi ''P6<sub>3</sub>/mmc'' i parametrima rešetke a&nbsp;=&nbsp;250,7&nbsp;pm i c&nbsp;=&nbsp;406,9&nbsp;pm, kao i dvije formulske jedinice po elementarnoj ćeliji. Na temperaturi iznad 400 °C prelazi u β-oblik kobalta sa kubičnom, plošno centriranom strukturom i parametrom rešetke a&nbsp;=&nbsp;354,4&nbsp;pm.<ref name="Schubert" />

Kao tipični metal, kobalt dosta dobro provodi [[Toplotna provodljivost|toplotu]] i [[Električna provodljivost|električnu struju]] (električna provodljivost iznosi 26% provodljivosti bakra<ref name="dtv"/>).

=== Hemijske ===
U hemijskim reakcijama sličan je [[željezo|željezu]] i [[nikl]]u, pošto se stajanjem pasivizira (u prisustvu zraka). Otapa se samo u [[Kiseline|kiselinama]] koje djeluju oksidirajuće. Kobalt ima elektrodni potencijal od −0,277 V pa spada u neplemenite elemente. U spojevima javlja se pretežno u [[oksidacijsko stanje|oksidacijskim stanjima]] +2 i +3. Međutim, u nekim spojevima može se javiti i u oksidacijskim stanjima -1, 0, +1, +4 i +5. Kobalt gradi veliki broj uglavnom obojenih kompleksa. Za razliku od kovalentnih spojeva, kod njega je oksidacijsko stanje +3 mnogo češće i stabilnije od stanja +2.

=== Изотопи ===
[[Датотека:Cobalt-60 Decay Schemep.svg|thumb|лево|Схема распада изотопа -{<sup>60</sup>Co}-]]

Poznato je ukupno 28 [[izotop]]a i 10 nuklearnih izomera kobalta između <sup>47</sup>Co i <sup>75</sup>Co. Prirodni kobalt se u potpunosti (100%) sastoji iz izotopa <sup>59</sup>Co pa je on jedan od 22 jednoizotopskih hemijskih elemenata.<ref name="nubase" /> Ovaj izotop se može ispitati pomoću [[Nuklearna magnetna rezonanca|NMR spektroskopije]].

Nuklid <sup>57</sup>Co raspada se [[Elektronski zahvat|zahvatom elektrona]] na <sup>57</sup>Fe. Pri prelasku na osnovno stanje jezgra-kćerke emitira gama zračenje, koje ima energije od 122,06 keV (85,6 %) i 14,4 keV (9,16 %).<ref name="ielblgov" /> Osnovni vid primjene izotopa <sup>57</sup>Co je u [[Mössbauerova spektroskopija|Mössbauerovoj spektroskopiji]] za razlučivanje između dvo- i trovalentnog željeza.

Najdugovječniji radioaktivni izotop kobalta je '''<sup>60</sup>Co''' (''kobalt-60'' sa spinom od 5<sup>+</sup>), koji ima [[vrijeme poluraspada]] od 5,27 godina a raspada se prvo beta-raspadom preko pobuđenog stanja te zatim emisijom gama-zraka (dva gama kvanta energija 1,17 i 1,33 MeV<ref name="georgija" />) prelazi u osnovno stanje nuklida (spin 0<sup>+</sup>) koji se raspada na <sup>60</sup>Ni (sa spinom 4<sup>+</sup>). Iz tog razloga <sup>60</sup>Co se upotrebljava kao izvor gama zračenja za sterilizaciju ili konzerviranje namirnica kao i za ispitivanje materijala (zračenjem) i u terapijama [[rak (bolest)|raka]] ("kobaltna terapija").<ref name="atlanta60" /> U medicini se također mogu koristiti i drugi izotopi poput <sup>57</sup>Co ili <sup>58</sup>Co kao traseri.<ref name="HOWI_1681" />

Izotop <sup>60</sup>Co se dobija isključivo putem aktiviranjem <sup>59</sup>Co pomoću neutrona. Kao izvor [[neutron]]a za dobijanje manjih količina služe izotopi koji se spontano raspadaju kao što je <sup>252</sup>[[kalifornij|Cf]], dok se za pravljenje većih količina koriste peleti <sup>59</sup>Co postavljeni u tok neutrona u nuklearnim reaktorima. Nastanak izotopa <sup>60</sup>Co iz <sup>59</sup>Co pod dejstvom neutronskog bombardovanja može se potencijalni zloupotrijebiti i za pojačavanje djelovanja [[Nuklearno oružje|atomskog oružja]], kod kojeg dolazi do emisije neutrona. Takvo atomsko oružje gdje je nuklearna bojeva glava okružena slojem kobalta naziva se ''kobaltna bomba''. Pri detonaciji te bombe nastaju snažni gama emiteri, pa okolina postaje mnogo jače kontaminirana nego što bi bila ozračena ''običnom'' atomskom bombom.<ref name="unitera" /> Ako se izotop <sup>60</sup>Co ne odlaže i skladišti prema propisima, nego se istopi sa običnim kobaltom te preradi u metalne proizvode i [[čelik]], može se desiti da tako proizvedeni metalni ili čelični proizvodi budu znatno radioaktivni.<ref name="schwager" /><ref name="oraurog" />

U Wuovom eksperimentu izvedenom 1956. korišten je izotop <sup>60</sup>Co kada je pomoću paradoksa pariteta (parnosti) otkivena sila [[Slaba interakcija|slabe interakcije]].<ref name="chengshuwu" />

== Заступљеност ==
Заступљен је у [[Земља|земљиној]] кори у количини од 20 ppm (енг. parts per million) у облику два [[минерал]]а: Смалтита и кобалтита које обично прате руде [[бакар|бакра]] и [[никл]]а
Заступљен је у [[Земља|земљиној]] кори у количини од 20 ppm (енг. parts per million) у облику два [[минерал]]а: Смалтита и кобалтита које обично прате руде [[бакар|бакра]] и [[никл]]а


=== Једињења ===
== Једињења ==
Несиметричне соли кобалта нпр. -{K<sub>3</sub>CoO<sub>4</sub>}- имају јаке феромагнетске особине и користе се у електроници. Комплексна једињења карбоникла и фосфини користе се као катализатори многих органских реакција. Раствори соли кобалт (-{II}-) i (-{III}-) имају крваво-црвену, и плаву боју и користе се у производњи боја.
Несиметричне соли кобалта нпр. -{K<sub>3</sub>CoO<sub>4</sub>}- имају јаке феромагнетске особине и користе се у електроници. Комплексна једињења карбоникла и фосфини користе се као катализатори многих органских реакција. Раствори соли кобалт (-{II}-) i (-{III}-) имају крваво-црвену, и плаву боју и користе се у производњи боја.


=== Биолошки значај ===
== Биолошки значај ==
Кобалт је активатор бројних [[ензим]]а у живим организмима. [[Витамин]] B<sub>12</sub> (утиче на количину [[хемоглобин]]а и број црвених крвних зрнаца у [[крв]]и), садржи у својој структури кобалт који је координативно везан са органским делом [[молекул]]а и једним CN<sup>-</sup> јоном. Ипак минималне дневне потребе за кобалтом су веома мале 0,05 -{ppm}-.
Кобалт је активатор бројних [[ензим]]а у живим организмима. [[Витамин]] B<sub>12</sub> (утиче на количину [[хемоглобин]]а и број црвених крвних зрнаца у [[крв]]и), садржи у својој структури кобалт који је координативно везан са органским делом [[молекул]]а и једним CN<sup>-</sup> јоном. Ипак минималне дневне потребе за кобалтом су веома мале 0,05 -{ppm}-.


== Референце ==
== Референце ==
{{reflist}}
{{reflist|refs=
<ref name="Schubert">{{Cite journal|author=K. Schubert|title=Ein Modell für die Kristallstrukturen der chemischen Elemente|journal=Acta Crystallographica|year=1974|volume=B30|pages=193-204|doi=10.1107/S0567740874002469}}</ref>
<ref name="atlanta60">[http://www.bt.cdc.gov/radiation/isotopes/cobalt.asp Cobalt-60] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20051130105318/http://www.bt.cdc.gov/radiation/isotopes/cobalt.asp |date=30 Novembar 2005 }} na stranici ''Centers for Disease Control and Prevention'' (CDC), Atlanta, SAD, 2004, pristupljeno 1. augusta 2015.</ref>
<ref name="georgija">[http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/nuclear/betaex.html Cobalt-60], na stranici HyperPhysics, Univerzitet države Georgia, pristupljeno 27. septembra 2017.</ref>
<ref name="ielblgov">[https://web.archive.org/web/20131009131325/http://ie.lbl.gov/toi/nuclide.asp?iZA=270057 Table of Isotopes decay data], na stranici Lawrence Berkeley National Laboratory, arhivirano dana 9. oktobra 2013.</ref>
<ref name="nubase">{{Cite journal|author=G. Audi |author2=O. Bersillon |author3=J. Blachot |author4=A. H. Wapstra|url=http://www.nndc.bnl.gov/amdc/nubase/Nubase2003.pdf|title=The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties|format=pdf|journal=Nuclear Physics A|volume=729|year=2003|pages=3–128}}</ref>
<ref name="HOWI_1681">{{Cite book|author=A. F. Holleman |author2=E. Wiberg |author3=N. Wiberg|title=Lehrbuch der Anorganischen Chemie|url=https://archive.org/details/lehrbuchderanorg00wibe|edition=102|publisher=de Gruyter|location=Berlin|year=2007|isbn=978-3-11-017770-1|pages=[https://archive.org/details/lehrbuchderanorg00wibe/page/n1720 1681]-1682}}</ref>
<ref name="unitera">[http://www.uniterra.de/rutherford/ele027.htm Cobalt - Lexikon der Elemente 2006], na stranici rutherford-online</ref>
<ref name="schwager">{{Cite web|author=Christian Schwägerl|url=http://www.spiegel.de/politik/deutschland/0,1518,607937,00.html|title=Strahlenschrott wurde über ganz Deutschland verteilt|datum=17. 2. 2009|publisher=Spiegel online}}</ref>
<ref name="oraurog">[http://www.orau.org/ptp/collection/accidents/pipefitting.htm Contaminated Pipe Fitting from Taiwan], pristupljeno 28. septembra 2017.</ref>
<ref name="chengshuwu">{{Cite journal|author=Chien-Shiung Wu|title=Experimental Test of Parity Conservation in Beta Decay|journal=Physical Reviews|volume=105|year=1957|pages=1413–1415|doi=10.1103/PhysRev.105.1413}}</ref>
<ref name="dtv">{{Cite book|author=Hans Breuer|title=dtv-Atlas Chemie|volume=1|edition=9|publisher=dtv|location=München|year=2000|isbn=3-423-03217-0}}</ref>
<ref name="achim">{{Cite book|author=Joachim Heimannsberg|title=Brockhaus! Was so nicht im Lexikon steht|isbn=3-7653-1551-6|pages=255–256}}</ref>
}}

== Литература ==
{{Refbegin}}
* {{cite journal |pmid=22142288 |year=2012 |last1=Harper |first1=E. M. |title=Tracking the metal of the goblins: Cobalt's cycle of use |journal=Environmental Science & Technology |volume=46 |issue=2 |pages=1079–86 |last2=Kavlak |first2=G. |last3=Graedel |first3=T. E. |doi=10.1021/es201874e |bibcode=2012EnST...46.1079H}}
* {{cite journal |pmid=22139330 |year=2012 |last1=Narendrula |first1=R. |title=Comparative soil metal analyses in Sudbury (Ontario, Canada) and Lubumbashi (Katanga, DR-Congo) |journal=Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology |volume=88 |issue=2 |pages=187–92 |last2=Nkongolo |first2=K. K. |last3=Beckett |first3=P. |doi=10.1007/s00128-011-0485-7 |s2cid=34070357}}
* {{cite journal |pmid=20466452 |year=2010 |last1=Pauwels |first1=H. |title=The combined effect of abandoned mines and agriculture on groundwater chemistry |journal=Journal of Contaminant Hydrology |volume=115 |issue=1–4 |pages=64–78 |last2=Pettenati |first2=M. |last3=Greffié |first3=C. |doi=10.1016/j.jconhyd.2010.04.003 |bibcode=2010JCHyd.115...64P}}
* {{cite journal |pmid=16634226 |year=2006 |last1=Bulut |first1=G. |title=Recovery of copper and cobalt from ancient slag |journal=Waste Management & Research |volume=24 |issue=2 |pages=118–24 |doi=10.1177/0734242X06063350 |s2cid=24931095}}
* {{cite journal |pmid=11844517 |year=2002 |last1=Jefferson |first1=J. A. |title=Excessive erythrocytosis, chronic mountain sickness, and serum cobalt levels |journal=Lancet |volume=359 |issue=9304 |pages=407–8 |last2=Escudero |first2=E. |last3=Hurtado |first3=M. E. |last4=Pando |first4=J. |last5=Tapia |first5=R. |last6=Swenson |first6=E. R. |last7=Prchal |first7=J. |last8=Schreiner |first8=G. F. |last9=Schoene |first9=R. B. |last10=Hurtado |first10=A. |last11=Johnson |first11=R. J. |doi=10.1016/s0140-6736(02)07594-3 |s2cid=12319751}}
* {{cite journal |pmid=10827501 |year=1999 |last1=Løvold |first1=T. V. |title=Cobalt mining factory--diagnoses 1822-32 |journal=Tidsskrift for den Norske Laegeforening |volume=119 |issue=30 |pages=4544–6 |last2=Haugsbø |first2=L.}}
* {{cite journal |pmid=9718743 |year=1998 |last1=Bird |first1=G. A. |title=Bioaccumulation of radionuclides in fertilized Canadian Shield lake basins |journal=The Science of the Total Environment |volume=218 |issue=1 |pages=67–83 |last2=Hesslein |first2=R. H. |last3=Mills |first3=K. H. |last4=Schwartz |first4=W. J. |last5=Turner |first5=M. A. |doi=10.1016/s0048-9697(98)00179-x |bibcode=1998ScTEn.218...67B}}
* {{cite journal |pmid=2178966 |year=1990 |last1=Nemery |first1=B. |title=Metal toxicity and the respiratory tract |journal=The European Respiratory Journal |volume=3 |issue=2 |pages=202–19}}
* {{cite journal |pmid=7023929 |pmc=1568837 |year=1981 |last1=Kazantzis |first1=G. |title=Role of cobalt, iron, lead, manganese, mercury, platinum, selenium, and titanium in carcinogenesis |journal=Environmental Health Perspectives |volume=40 |pages=143–61 |doi=10.1289/ehp.8140143}}
* {{cite journal |pmid=1111264 |year=1975 |last1=Kerfoot |first1=E. J. |title=Cobalt metal inhalation studies on miniature swine |journal=American Industrial Hygiene Association Journal |volume=36 |issue=1 |pages=17–25 |last2=Fredrick |first2=W. G. |last3=Domeier |first3=E. |doi=10.1080/0002889758507202}}
{{Refend}}


== Спољашње везе ==
== Спољашње везе ==
{{Commonscat|Cobalt}}
{{Commonscat|Cobalt}}
* -{[http://www.periodicvideos.com/videos/027.htm Cobalt] at ''[[The Periodic Table of Videos]]'' (University of Nottingham)}-
* -{[https://www.cdc.gov/niosh/topics/cobalt/ Centers for Disease and Prevention – Cobalt]}-
* -{[https://www.cobaltinstitute.org/ The Cobalt Institute]}-
* -{[http://www.cccmc.org.cn/docs/2016-11/20161121141502674021.pdf Responsible Cobalt Institute]}-


{{Периодни систем елемената 2}}
{{Периодни систем елемената 2}}

Верзија на датум 17. јануар 2021. у 00:45

Кобалт
Општа својства
Име, симболкобалт, Co
Изгледтврди сјајни плавкасто сиви метал
У периодном систему
Водоник Хелијум
Литијум Берилијум Бор Угљеник Азот Кисеоник Флуор Неон
Натријум Магнезијум Алуминијум Силицијум Фосфор Сумпор Хлор Аргон
Калијум Калцијум Скандијум Титанијум Ванадијум Хром Манган Гвожђе Кобалт Никл Бакар Цинк Галијум Германијум Арсен Селен Бром Криптон
Рубидијум Стронцијум Итријум Цирконијум Ниобијум Молибден Технецијум Рутенијум Родијум Паладијум Сребро Кадмијум Индијум Калај Антимон Телур Јод Ксенон
Цезијум Баријум Лантан Церијум Празеодијум Неодијум Прометијум Самаријум Европијум Гадолинијум Тербијум Диспрозијум Холмијум Ербијум Тулијум Итербијум Лутецијум Хафнијум Тантал Волфрам Ренијум Осмијум Иридијум Платина Злато Жива Талијум Олово Бизмут Полонијум Астат Радон
Францијум Радијум Актинијум Торијум Протактинијум Уранијум Нептунијум Плутонијум Америцијум Киријум Берклијум Калифорнијум Ајнштајнијум Фермијум Мендељевијум Нобелијум Лоренцијум Радерфордијум Дубнијум Сиборгијум Боријум Хасијум Мајтнеријум Дармштатијум Рендгенијум Коперницијум Нихонијум Флеровијум Московијум Ливерморијум Тенесин Оганесон
–
↑
Co
↓
Rh
гвожђе ← кобалт → никал ‍
Атомски број (Z)27
Група, периодагрупа 9, периода 4
Блокd-блок
Рел. ат. маса (Ar)58,933194(4)[1]
Ел. конфигурација
по љускама
2, 8, 15, 2
Физичка својства
Тачка топљења1768 K ​(1495 °‍C, ​2723 °F)
Тачка кључања3200 K ​(2927 °‍C, ​5301 °F)
Густина при с.т.8,90 g/cm3
течно ст., на т.т.8,86 g/cm3
Топлота фузије16,06 kJ/mol
Топлота испаравања377 kJ/mol
Мол. топл. капацитет24,81 J/(mol·K)
Напон паре
P (Pa) 100 101 102
на T (K) 1790 1960 2165
P (Pa) 103 104 105
на T (K) 2423 2755 3198
Атомска својства
Електронегативност1,88
Енергије јонизације1: 760,4 kJ/mol
2: 1648 kJ/mol
3: 3232 kJ/mol
(остале)
Атомски радијус125 pm
Ковалентни радијусNiski spin: 126±3
Visoki spin: 150±7 pm
Линије боје у спектралном распону
Спектралне линије
Остало
Кристална структура ​збијена хексагонална (HCP)
Збијена хексагонална (HCP) кристална структура за кобалт
Брзина звука танак штап4720 m/s (на 20 °‍C)
Топл. ширење13,0 µm/(m·K) (на 25 °‍C)
Топл. водљивост100 W/(m·K)
Електрична отпорност62,4 nΩ·m (на 20 °‍C)
Магнетни распоредферомагнетичан
Јангов модул209 GPa
Модул смицања75 GPa
Модул стишљивости180 GPa
Поасонов коефицијент0,31
Мосова тврдоћа5,0
Викерсова тврдоћа1043 MPa
Бринелова тврдоћа470–3000 MPa
CAS број7440-48-4
Историја
Откриће и прва изолацијаГеорг Брандт (1735)
Главни изотопи
изотоп расп. пж. (t1/2) ТР ПР
56Co syn 77,27 d ε 56Fe
57Co syn 271.79 d ε 57Fe
58Co syn 70.86 d ε 58Fe
59Co 100% стабилни
60Co syn 5.2714 y β−, γ 60Ni
референце • Википодаци

Кобалт (Co, лат. cobaltum) метал је VIIIB групе са атомским бројем 27.[2] Поседује 17 изотопа чије се атомске масе налазе између 35-64. Постојан је само 59, који чини скоро 100% његовог изотопа у природи. Кобалт је октрио Георг Брандт 1735. године.

Po starijem sistemu imenovanja, ubrajao se u 8. sporednu grupu odnosno platinsko-željeznu grupu. Posebnost predstavlja atomska masa prirodnog kobalta, koja iznosi 58,93 te je tako viša od prosječne atomske mase nikla (58,69), elementa koji se nalazi nakon njega u periodnom sistemu. Ovakva posebnost također je prisutna i između argona (39,95) i kalija (39,1) kao i između telura (127,6) i joda (126,9).

Историја

Руде и једињења кобалта су познати већ веома дуго и употребљавали су се претежно за бојење стакла и керамике (кобалтно плаво). У Средњем веку, његова једиwеwа су се често сматрали врло вредним рудама сребра и бакра. Међутим, пошто су се врло тешко обрађивали а због удела арсена испуштали су врло неугодне мирисе, доспели су на „зао” глас као „зачарани”. Према легенди, гномови (коболди) су појели вредно сребро а на његово мјесто оставили безвредну руду боје сребра. Поред кобалта, биле су ту и руде волфрама и никла. Ове руде су касније рудари називали погрдним именима попут „никл”, „волфрам” (у слободном преводу „вучија пена” преко латинског lupi spuma), те тако и гномова руда (коболдова руда) из чега је кобалт касније добио и име.[3] Шведски хемичар Георг Брандт је 1735. открио овај, до тада непознат елемент, те му дао данашње име.

Особине

Физичке

Кобалтно стакло
Кристална структура α-Co, a = 250,7 pm, c = 406,9 pm[4]

Kobalt je čelično-sivi, veoma tvrdi teški metal, gustoće od 8,89 g/cm3.[5] On je feromagnetičan sa Kirijevom temperaturom od 1150 °C[5]. Употребљава се као додатак магнетичним рудама.[6] Kobalt se javlja u dvije modifikacije: α-kobalt i β-kobalt. Ispod 400 °C je stabilna α-modifikacija, kristalizirana u heksagonalno-najgušćoj kristalnoj strukturi u prostornoj grupi P63/mmc i parametrima rešetke a = 250,7 pm i c = 406,9 pm, kao i dvije formulske jedinice po elementarnoj ćeliji. Na temperaturi iznad 400 °C prelazi u β-oblik kobalta sa kubičnom, plošno centriranom strukturom i parametrom rešetke a = 354,4 pm.[4]

Kao tipični metal, kobalt dosta dobro provodi toplotu i električnu struju (električna provodljivost iznosi 26% provodljivosti bakra[7]).

Hemijske

U hemijskim reakcijama sličan je željezu i niklu, pošto se stajanjem pasivizira (u prisustvu zraka). Otapa se samo u kiselinama koje djeluju oksidirajuće. Kobalt ima elektrodni potencijal od −0,277 V pa spada u neplemenite elemente. U spojevima javlja se pretežno u oksidacijskim stanjima +2 i +3. Međutim, u nekim spojevima može se javiti i u oksidacijskim stanjima -1, 0, +1, +4 i +5. Kobalt gradi veliki broj uglavnom obojenih kompleksa. Za razliku od kovalentnih spojeva, kod njega je oksidacijsko stanje +3 mnogo češće i stabilnije od stanja +2.

Изотопи

Схема распада изотопа 60Co

Poznato je ukupno 28 izotopa i 10 nuklearnih izomera kobalta između 47Co i 75Co. Prirodni kobalt se u potpunosti (100%) sastoji iz izotopa 59Co pa je on jedan od 22 jednoizotopskih hemijskih elemenata.[8] Ovaj izotop se može ispitati pomoću NMR spektroskopije.

Nuklid 57Co raspada se zahvatom elektrona na 57Fe. Pri prelasku na osnovno stanje jezgra-kćerke emitira gama zračenje, koje ima energije od 122,06 keV (85,6 %) i 14,4 keV (9,16 %).[9] Osnovni vid primjene izotopa 57Co je u Mössbauerovoj spektroskopiji za razlučivanje između dvo- i trovalentnog željeza.

Najdugovječniji radioaktivni izotop kobalta je 60Co (kobalt-60 sa spinom od 5+), koji ima vrijeme poluraspada od 5,27 godina a raspada se prvo beta-raspadom preko pobuđenog stanja te zatim emisijom gama-zraka (dva gama kvanta energija 1,17 i 1,33 MeV[10]) prelazi u osnovno stanje nuklida (spin 0+) koji se raspada na 60Ni (sa spinom 4+). Iz tog razloga 60Co se upotrebljava kao izvor gama zračenja za sterilizaciju ili konzerviranje namirnica kao i za ispitivanje materijala (zračenjem) i u terapijama raka ("kobaltna terapija").[11] U medicini se također mogu koristiti i drugi izotopi poput 57Co ili 58Co kao traseri.[5]

Izotop 60Co se dobija isključivo putem aktiviranjem 59Co pomoću neutrona. Kao izvor neutrona za dobijanje manjih količina služe izotopi koji se spontano raspadaju kao što je 252Cf, dok se za pravljenje većih količina koriste peleti 59Co postavljeni u tok neutrona u nuklearnim reaktorima. Nastanak izotopa 60Co iz 59Co pod dejstvom neutronskog bombardovanja može se potencijalni zloupotrijebiti i za pojačavanje djelovanja atomskog oružja, kod kojeg dolazi do emisije neutrona. Takvo atomsko oružje gdje je nuklearna bojeva glava okružena slojem kobalta naziva se kobaltna bomba. Pri detonaciji te bombe nastaju snažni gama emiteri, pa okolina postaje mnogo jače kontaminirana nego što bi bila ozračena običnom atomskom bombom.[12] Ako se izotop 60Co ne odlaže i skladišti prema propisima, nego se istopi sa običnim kobaltom te preradi u metalne proizvode i čelik, može se desiti da tako proizvedeni metalni ili čelični proizvodi budu znatno radioaktivni.[13][14]

U Wuovom eksperimentu izvedenom 1956. korišten je izotop 60Co kada je pomoću paradoksa pariteta (parnosti) otkivena sila slabe interakcije.[15]

Заступљеност

Заступљен је у земљиној кори у количини од 20 ppm (енг. parts per million) у облику два минерала: Смалтита и кобалтита које обично прате руде бакра и никла

Једињења

Несиметричне соли кобалта нпр. K3CoO4 имају јаке феромагнетске особине и користе се у електроници. Комплексна једињења карбоникла и фосфини користе се као катализатори многих органских реакција. Раствори соли кобалт (II) i (III) имају крваво-црвену, и плаву боју и користе се у производњи боја.

Биолошки значај

Кобалт је активатор бројних ензима у живим организмима. Витамин B12 (утиче на количину хемоглобина и број црвених крвних зрнаца у крви), садржи у својој структури кобалт који је координативно везан са органским делом молекула и једним CN- јоном. Ипак минималне дневне потребе за кобалтом су веома мале 0,05 ppm.

Референце

  1. ^ Meija, J.; et al. (2016). „Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry. 88 (3): 265—291. doi:10.1515/pac-2015-0305. 
  2. ^ Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3. изд.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-175553-6. 
  3. ^ Joachim Heimannsberg. Brockhaus! Was so nicht im Lexikon steht. стр. 255—256. ISBN 3-7653-1551-6. 
  4. ^ а б K. Schubert (1974). „Ein Modell für die Kristallstrukturen der chemischen Elemente”. Acta Crystallographica. B30: 193—204. doi:10.1107/S0567740874002469. 
  5. ^ а б в A. F. Holleman; E. Wiberg; N. Wiberg (2007). Lehrbuch der Anorganischen Chemie (102 изд.). Berlin: de Gruyter. стр. 1681-1682. ISBN 978-3-11-017770-1. 
  6. ^ Parkes, G.D. & Phil, D. (1973). Melorova moderna neorganska hemija. Beograd: Naučna knjiga. 
  7. ^ Hans Breuer (2000). dtv-Atlas Chemie. 1 (9 изд.). München: dtv. ISBN 3-423-03217-0. 
  8. ^ G. Audi; O. Bersillon; J. Blachot; A. H. Wapstra (2003). „The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties” (pdf). Nuclear Physics A. 729: 3—128. 
  9. ^ Table of Isotopes decay data, na stranici Lawrence Berkeley National Laboratory, arhivirano dana 9. oktobra 2013.
  10. ^ Cobalt-60, na stranici HyperPhysics, Univerzitet države Georgia, pristupljeno 27. septembra 2017.
  11. ^ Cobalt-60 Архивирано 2005-11-30 на сајту Wayback Machine na stranici Centers for Disease Control and Prevention (CDC), Atlanta, SAD, 2004, pristupljeno 1. augusta 2015.
  12. ^ Cobalt - Lexikon der Elemente 2006, na stranici rutherford-online
  13. ^ Christian Schwägerl (17. 2. 2009). „Strahlenschrott wurde über ganz Deutschland verteilt”. Spiegel online. 
  14. ^ Contaminated Pipe Fitting from Taiwan, pristupljeno 28. septembra 2017.
  15. ^ Chien-Shiung Wu (1957). „Experimental Test of Parity Conservation in Beta Decay”. Physical Reviews. 105: 1413—1415. doi:10.1103/PhysRev.105.1413. 

Литература

Спољашње везе

Кобалт на Викимедијиној остави.
Преузето из „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Кобалт&oldid=23549033”