Il-kobalt huwa metall tleqq u fraġli li jintuża biex jipproduċi ligi b'saħħithom, korrużjoni u reżistenti għas-sħana, kalamiti permanenti u metalli iebsin.
Proprjetajiet
- Simbolu Atomiku: Ko
- Numru Atomiku: 27
- Qawwa Atomika: 58.93 g / mol
- Element Kategorija: Metall ta 'transizzjoni
- Densità: 8.86 g / ċm 3 f'20 ° C
- Punt tat-tidwib: 2723 ° F (1495 ° C)
- Punt tat-togħlija: 5301 ° F (2927 ° C)
- L-ebusija ta 'Moh: 5
Karatteristiċi
Il-metall tal-kobalt tal-kulur fid-deheb huwa fraġli, għandu punt ta 'tidwib għoli u huwa vvalutat għar-reżistenza tiegħu għall-ilbies u l-kapaċità li żżomm is- saħħa tagħha f'temperaturi għoljin.
Huwa wieħed mit-tliet metalli manjetiċi li jseħħu b'mod naturali (il- ħadid u n-nikil huma t-tnejn l-oħra) u jżomm il-manjetiżmu tiegħu f'temperatura ogħla (2012 ° F, 1100 ° C) minn kwalunkwe metall ieħor. Fi kliem ieħor, il-kobalt għandu l-ogħla Punt ta 'Curie tal-metalli kollha. Il-kobalt għandu wkoll karatteristiċi katalitiċi siewja
Storja
Il-kelma kobalt tmur lura għat-terminu Ġermaniż tas-sittax-il seklu Ġermaniż kobold , li jfisser goblin, jew spirtu ħażin. Kobold intuża biex jiddeskrivi minerali tal-kobalt li, waqt li kienu mferrgħin għall-kontenut tal-fidda tagħhom, taw triossidu arseniku velenuż.
L-applikazzjoni bikrija tal-kobalt kienet f'komposti użati għal kuluri blu għal fuħħar, ħġieġ u glazes. Il-fuħħar Eġizzjan u l-Babilonja miżbugħ bil-komposti tal-kobalt jista 'jiġi ddatat lura għall-1450 QK
Fl-1735, il-kimiku Svediż Georg Brandt kien l-ewwel li jiżola l-element mill - mineral tar-ram . Huwa wera li l-pigment blu qamet minn kobalt, mhux arseniku jew bismut bħala alchemists oriġinarjament maħsub.
Wara l-iżolament tiegħu, il-metall tal-kobalt baqa 'rari u rari jintuża sal-20 seklu.
Ftit wara l-1900, l-imprenditur Amerikan tal-karozzi Elwood Haynes żviluppa liga ġdida reżistenti għall-korrużjoni, li huwa msemmi bħala stellite. Privattiv fl-1907, ligi stellite fihom kontenuti għolja ta 'kobalt u kromju u huma kompletament mhux manjetiċi.
Żvilupp sinifikanti ieħor għall-kobalt ġie mal-ħolqien ta 'kalamiti ta' l- aluminju nikil-kobalt (AlNiCo) fl-1940. Il-kalamiti AlNiCo kienu l-ewwel sostitut għall-elettromanjeti. Fl-1970, l-industrija ġiet ittrasformata aktar bl-iżvilupp ta 'kalamiti samarium-kobalt, li pprovdew densitajiet ta' enerġija kalamita li ma setgħux jintlaħqu qabel.
L-importanza industrijali tal-kobalt irriżultat fl-London Metal Exchange (LME) li introduċiet kuntratti tal-kobalt fil-futur fl-2010.
Produzzjoni
Il-kobalt iseħħ b'mod naturali fin-nitrati li jerfgħu n-nikil u d-depożiti tas-sulfid tan-nikil u r-ram u, għalhekk, ħafna drabi jiġi estratt bħala prodott sekondarju tan-nikel u tar-ramm. Skond l-Istitut għall-Iżvilupp tal-Kobalt, madwar 48% tal-produzzjoni tal-kobalt joriġina minn minerali tan-nikel, 37% minn minerali tar-ram u 15% mill-produzzjoni primarja tal-kobalt.
Il-minerali ewlenin tal-kobalt huma kobaltite, eritrite, glaucodot u skutterudite.
It-teknika ta 'estrazzjoni użata biex tipproduċi metall tal-kobalt raffinat tiddependi fuq jekk il-materjal tal-għalf huwiex fil-forma ta' (1) sulfid tal-kobalt tar-ramm jew kubalt, (2) konċentrat ta 'kubalt nikil sulfat, (3) mineral arseniku jew (4) nikil- minerali:
- Wara li l-katodi tar-ram huma prodotti minn sulfidi tar-ram li fihom il-kobalt, il-kobalt, flimkien ma 'impuritajiet oħra, jitħallew fuq l-elettrolit użat. L-impuritajiet (ħadid, nikil, ramm, żingu ) jitneħħew u l-kobalt jiġi preċipitat fil-forma ta 'idrossidu bl-użu tal-ġir. Il-metall tal-kobalt jista 'mbagħad jiġi raffinat minn dan billi tuża l-elettroliżi, qabel ma tiġi mgħaffeġ u ddegassat biex tipproduċi metall ta' grad kummerċjali pur.
- Minerali tal-kubalt li fihom il-kubrit tan-nikil huma ttrattati bl-użu tal-proċess Sherritt, imsemmi wara Sherrit Gordon Mines Ltd. (issa Sherritt International). F'dan il-proċess, il-konċentrat ta 'sulfide li fih inqas minn 1% tal-kobalt huwa kkrekkjat bil-pressjoni f'temperaturi għoljin f'soluzzjoni ta' ammonja. Kemm ir-ramm kif ukoll in-nikel tnejn jitneħħew f'serje ta 'proċessi ta' tnaqqis kimiku, u jħallu biss sulfidi tan-nikil u tal-kobalt. Il-lissija tal-pressjoni bl-arja, l-aċidu sulfuriku u l-ammonja tirkupra aktar nikil qabel ma jiżdied it-trab tal-kobalt bħala żerriegħa biex tippreċipita l-kobalt f'atmosfera tal-gass tal-idroġenu.
- Minerali ta 'l-arsenide huma inkaljati biex tneħħi l-maġġoranza ta' l-ossidu ta 'l-arseniku. Il-minerali mbagħad jiġu ttrattati b'aċidu idrokloriku u kloru, jew b'aċidu sulfuriku, biex tinħoloq soluzzjoni tal-lissija li hija ppurifikata. Minn dan il-kobalt jiġi rkuprat permezz ta 'preċipitazzjoni elettrofinizzata jew karbonat.
- Minerali tal-laterita tan-nikil-kobalt jistgħu jew jiġu mdewba u separati bl-użu ta 'tekniki pirometallurġiċi jew tekniki idrometallurġiċi, li jużaw soluzzjonijiet tal-leach tal-aċidu sulfuriku jew tal-ammonja.
Skond l-istimi ta 'l-Istħarriġ Ġeoloġiku ta' l-Istati Uniti (USGS), il-produzzjoni globali tal-minjiera tal-kobalt kienet 88,000 tunnellata fl-2010. L-akbar pajjiżi li jipproduċu l-kobalt f'Malta kienu r-Repubblika Demokratika tal-Kongo (45,000 tunnellata), Żambja (11,000) ).
Ir-raffinar tal-kobalt spiss iseħħ barra l-pajjiż fejn il-mineral jew il-konċentrat tal-kobalt huwa inizjalment prodott. Fl-2010, il-pajjiżi li jipproduċu l-akbar ammonti ta 'kobalt raffinat kienu ċ-Ċina (33,000 tunnellata), il-Finlandja (9,300) u ż-Żambja (5,000). L-akbar produtturi tal-kobalt raffinat jinkludu OM Group, Sherritt International, Xstrata Nickel u Jinchuan Group.
Applikazzjonijiet
Superalloys, bħal stellite, huma l-akbar konsumatur tal-metall tal-kobalt, li jammonta għal madwar 20% tad-domanda. Magħmula predominantement minn ħadid, kobalt u nikel, iżda fihom ammonti iżgħar ta 'metalli oħra, inkluż kromju , tungstenu , aluminju, u titanju , dawn il-ligi ta' prestazzjoni għolja huma reżistenti għal temperaturi għoljin, korrużjoni u jilbsu, u jintużaw biex jimmanifatturaw xfafar tat-turbini għal Magni bil-ġett, partijiet tal-magni li jiffaċċjaw iebsin, valvi ta 'l-egżost, u barmil.
Użu importanti ieħor għall-kobalt huwa f'ligi reżistenti għall-ilbies (eż. Vitallium), li jistgħu jinstabu f'impjanti ortopediċi u dentali, kif ukoll ġenbejn u irkopptejn protetiċi.
Hardmetals, fejn il-kobalt jintuża bħala materjal vinkolanti, jikkunsmaw madwar 12% tal-kobalt totali. Dawn jinkludu karburi kkonsolidati u għodod tad-djamanti li jintużaw fit-tqattigħ ta 'applikazzjonijiet u għodod tal-minjieri.
Il-kobalt jintuża wkoll biex jipproduċi kalamiti permanenti, bħalma huma l-kalamiti AlNiCo u samarium-cobalt li ssemmew qabel. Il-kalamiti jammontaw għal 7% tad-domanda tal-metall tal-kobalt u jintużaw fil-midja ta 'reġistrazzjoni manjetika, muturi elettriċi, kif ukoll ġeneraturi.
Minkejja l-ħafna użi tal-metall tal-kobalt, l-applikazzjonijiet primarji tal-kobalt huma fis-settur kimiku, li jammonta għal madwar nofs id-domanda totali globali. Il-kimiċi tal-kobalt jintużaw fil-katodi metalliċi tal-batteriji rikarikabbli, kif ukoll fil-katalizzaturi petrokimiċi, il-pigmenti taċ-ċeramika u d-dekolizzaturi tal-ħġieġ.
Sorsi:
Young, Roland S. Cobalt . New York: Reinhold Publishing Corp. 1948.
Davis, Joseph R. ASM Speċjalità Manwal: Nikil, Kobalt, u l-Ligi tagħhom . ASM Internazzjonali: 2000.
Darton Commodities Ltd .: Kobalt Market Review 2009 .