Обычный человек, не связанный с химией и medicina, de regulă, înțelege vag valoarea cobaltului pentru viața și sănătatea sa. Un alt motiv pentru care ne este greu să explicăm care este cobaltul este distribuția sa rară în natură. Doar 0,004% - acesta este conținutul său în scoarța terestră. Cu toate acestea, metalul și compușii săi sunt folosiți activ în metalurgie, agricultură și medicină. În acest articol, ne vom extinde înțelegerea cu privire la rolul cobaltului în industrie, precum și vom menține funcțiile sale în corpul uman.
Ce loc în sistemul periodic arecobalt? Proprietățile elementelor chimice, inclusiv metalul pe care îl analizăm, depind de poziția lor în tabelul D.I.Mendeleev. Este localizat în grupul VIII b (în forma scurtă a tabelului - în triada de fier a grupei VIII). La fel ca fierul și nichelul, în atomul său există doi electroni la ultimul nivel de energie, ceea ce indică faptul că metalul aparține elementelor d și determină principalele sale caracteristici. Metalul are două valențe - II și III. De asemenea, se caracterizează prin fenomenul alotropiei, modificările metalice pot avea o structură cubică sau hexagonală.
Care sunt proprietățile fizice ale elementului?În aparență, este un metal cu duritate ridicată și proprietăți magnetice. Luciul argintiu, ductilitatea și stabilitatea termică sunt câteva semne fizice ale elementului, care sunt, de asemenea, inerente celorlalți doi vecini din tabelul periodic - nichel și fier. Nici oxigenul și nici apa nu acționează asupra cobaltului la temperaturi ambiante. Compușii săi, de exemplu smalt, sunt cunoscuți de multă vreme ca substanțe utilizate pentru obținerea vitraliei albastre și pentru vopsirea produselor ceramice.
Cobaltul este un metal tipic cu proprietăți chimice similare cu fierul. Care sunt caracteristicile oxizilor, bazelor și sărurilor sale?
Capacitatea de a forma săruri complexe -principala caracteristică distinctivă a atomilor de Co (III). Aceste substanțe sunt instabile, numărul de coordonare a cobaltului în ele este întotdeauna egal cu șase. Au o capacitate mare de oxidare. Săruri medii, cum ar fi CoCL3 sau Co2(CO4)3 легко переходят в соли, в которых кобальт – это deja un metal bivalent. Compușii săi anhidri sunt de culoare albastră, iar hidrații și soluțiile cristaline sunt roz. Spre deosebire de alte baze, hidroxidul de cobalt trivalent, atunci când interacționează cu acidul clorhidric, nu formează sare și apă, ci eliberează clor liber din acesta. Baza metalică bivalentă sub formă de precipitat albastru este obținută prin reacția directă a sării corespunzătoare cu un alcalin. Să oferim o caracteristică a proprietăților cobaltului, care este o parte a soluțiilor solide de metale reciproc - aliaje.
Dă materialului excepțional tehnicparametrii de rezistență la temperatură ridicată, duritate, abraziune și coroziune. Aliajele care conțin cobalt sunt utilizate în industria de apărare, rachetă și tehnologii chimice cu ciclu închis. În producția de oțeluri de scule, materiale cu proprietăți magnetice, cobaltul este de asemenea utilizat ca adaos de aliere. Performanțele unor astfel de aliaje de fier sunt foarte diferite de oțelurile inoxidabile convenționale care conțin doar crom sau nichel.
Aproximativ o treime din tot metalul produs în lume mergepentru producția de cermete - materiale compozite artificiale. Carbură de wolfram servește ca o bază solidă în ele, iar cobaltul acționează ca o componentă de legare și fixare. De asemenea, este o materie primă strategică pentru producția de motoare cu turbină în construcția aeronavelor.
În forma sa pură, metalul nu este utilizat practic,pe de altă parte, utilizarea cobaltului într-un amestec cu alte elemente (fier, cupru, tungsten și crom) este răspândită în diverse industrii. Aliajul satelit, care conține până la 60% cobalt, este caracterizat prin rezistență la căldură și duritate ridicată, este un material de neînlocuit pentru fabricarea tăietoarelor și a burghiilor în producția de scule. Elementele de aliere, cum ar fi tungstenul și molibdenul, îmbunătățesc performanțele sale. Aliajul Vitalium, care este foarte rezistent la deformarea plastică, conține și cobalt. Caracteristicile proprietăților compusului sunt următoarele: termorezistente și acide, utilizate la fabricarea echipamentelor chimice: coloane de sinteză, aparate de rectificare. Rolul aliajelor în rezistența diferitelor tipuri de coroziune este mare, de exemplu, piesele și mecanismele din satelit rezistă la distrugere în timpul mișcărilor oscilatorii și de frecare a suprafețelor mecanice în motoarele cu ardere internă.
Diferite sectoare ale economiei necesită aplicaremateriale care conțin cobalt. Aceasta contribuie la creșterea extracției minereurilor și mineralelor, și anume: specie de cobalt și luciu. Arsenicul este de asemenea o parte a acestor roci, ceea ce face necesară aplicarea unor măsuri de siguranță sporite în procesele de topire a metalelor. Principala metodă de producere a cobaltului este pirometalurgia, de asemenea se folosește o metodă de tratare a minereului cu acid sulfatat. Cele mai promițătoare sunt depozitele de minereuri de silicat-oxid, pirită și pentlandită în China, Rusia (pe Peninsula Kola, în Republica Tuva și pe teritoriul Krasnoyarsk), precum și în Canada.
Anumite proprietăți importante carecobalt microelement, promovează utilizarea acestuia, de exemplu, în producția de culturi pentru a crește masa vegetativă a plantelor. În lucerna, lupinul, trifoiul și alte ierburi valoroase din familia leguminoaselor, este implicat în reacțiile enzimatice de fixare a azotului, care apar cu ajutorul bacteriilor nodulare. Lipsa unui oligoelement se manifestă prin simptome precum decolorarea lamelor frunzelor și pierderea capacității acestora de a se fotosinteza, încetinirea proceselor de creștere și perturbarea întregului ciclu de dezvoltare a plantelor. Conținutul excesiv de cobalt este posibil datorită încălcării normelor de fertilizare cu micronutrienți. Deoarece compușii săi sunt foarte solubili în apă, aceștia intră imediat în xilem și prin elementele conductoare (mănunchiuri fibroase vasculare) intră mezofila frunzelor, determinându-le să se decoloreze și să se ofilesc. Cele mai sensibile la un exces de oligoelement sunt cerealele: ovăz, orz, orez.
Ramura biologiei care studiază materia vienivel molecular și celular, a stabilit funcția importantă a acestui element chimic. Face parte din partea non-proteică a substanțelor biologic active - enzime și hormoni. De exemplu, cobaltul în corpul uman se găsește în moleculele de tiroxină produse de glanda tiroidă și care controlează procesele metabolice. Un alt hormon vital care reglează glucoza plasmatică din sânge este insulina. Este secretat de celulele β ale insulelor Langerhans din pancreas și conține, de asemenea, compuși de cobalt. În timpul trecerii de la nutriție mixtă la vegetarianism, se observă un aport insuficient al unui element în celulele și organele umane, cu invazii helmintice și boli ale sistemului digestiv. După cum puteți vedea, cobaltul este un oligoelement care afectează grav nivelul homeostaziei din corpul uman.
Hematopoieza, efectuată de măduva osoasă roșie, apare cu participarea substanțelor care conțin cobalt - activatori ai enzimelor corespunzătoare. Una dintre principalele vitamine B este cianocobolamina (B12), participând la formarea eritrocitelor înorgane hematopoietice, protejează organismul de anemie. O dietă adecvată și echilibrată, care conține ficat, vită, fructe de mare, caise uscate, sfeclă, va oferi nivelul necesar de cobalt în corpul uman (aproximativ 40 mg pe zi) și îl va proteja de boli ale sistemelor imune, cardiovasculare și endocrine.
