原子序號 | 27 |
原子量 | 58.9332 |
熔點 | 1,495 °C (2,723 °F) |
沸點 | 2,870 °C (5,198 °F) |
密度 | 8.9 克/釐米3 at 20 °C (68 °F) |
氧化狀態 | +2, +3 |
電子配置 | [Ar]3d74s2 |
化學元素鈷屬於過渡金屬。 它是由 George Brandt 於 1735 年發現的。
發現鈷
鈷化合物長期以來一直用於生產藍色玻璃和陶瓷。這種元素於 1735 年由瑞典化學家喬治·勃蘭特 (George Brandt) 首次分離出來。他 表明元素鈷會導致玻璃呈現藍色,而不是像先前設想的那樣使鉍呈現藍色。
鈷 (Co) - 化學元素,週期表第 9 (VIIIb) 族鐵磁性金屬,特別用於耐熱合金和磁性合金。
在公元前三千年的埃及小雕像和波斯項鍊珠子中、在龐貝古城遺址中發現的玻璃中以及在 可追溯到唐朝(公元 618-907 年)和明朝(1368-1644 年)的中國青瓷。狗頭人這個名字最初應用於礦石 含有銅,但後來在 16 世紀發現是有毒的含砷鈷礦石。根據 Brandt (1742) 的說法,鈷的存在導致藍色 那些礦石的顏色。
鈷這個名字來自德語單詞“kobold”,意思是地精或精靈。
特點
鈷是一種藍白色金屬,有光澤、堅硬且易碎。它具有鐵磁性。
在化學上,金屬是活潑的,會產生多種化合物。鈷是在所有物質中最高溫度下仍保持磁性的磁性元素 磁性元件(居里點為 1121oC)。
鈷 (Co) 是一種屬於元素週期表第 9 (VIIIb) 族的化學元素,用於耐熱合金和磁性合金。
出現、特徵和使用
儘管分佈廣泛,但鈷僅佔地殼的 0.001%。它可以在地球和隕石中少量發現 天然鎳鐵,在太陽和恆星大氣中,在天然水中,在海洋深處、土壤、植物和動物中的鐵錳結殼,以及 鈷礦、菱鎂礦、方鈷礦、閃鋅礦、異質礦和赤蘚礦等礦物。鈷是反芻動物飼養所需的微量金屬 (牛、羊)和人體紅細胞以維生素 B12 的形式發育,這是已知的唯一含有這種重元素的維生素。
鈷礦石很少因其鈷含量而被開採,只有少數例外。相反,它經常作為副產品從開採含有 微量鈷,如鐵、鎳、銅、銀、錳、鋅和砷。從這些礦石中濃縮和提取鈷需要大量的 加工。到第二個十年,剛果民主共和國 (DRC)、中國、加拿大和俄羅斯是世界上主要的鈷礦生產國 二十一世紀。另一方面,中國是精煉鈷的主要生產國,從剛果(金)進口了大量鈷礦資源。
鈷是一種銀白色金屬,拋光時略帶藍色。六方密堆積形式,在 417 °C (783 °F) 以下穩定,面心立方 在高溫下穩定的結構都是已知的同素異形體。它在高達 1,121 °C (2,050 °F) 的溫度下具有鐵磁性,這是任何金屬中已知的最高居里點 或合金,並且可能會在需要在高溫下具有磁性的應用中找到。
在常溫下,鈷是三種具有鐵磁性的金屬之一。它在稀無機酸中緩慢溶解,不與氫或氮反應 立即,但加熱時會與碳、磷或硫發生反應。在高溫下,鈷被氧氣和水蒸氣侵蝕,導致 形成氧化鈷 CoO(金屬處於 +2 態)。
天然鈷完全由穩定同位素鈷59組成,其中壽命最長的人工放射性同位素鈷60(半衰期為5.3 年)是由核反應堆中的中子輻射製成的。在工業材料的檢測中,來自鈷 60 的伽馬輻射已被用來代替 鐳的 X 射線或 α 射線可揭示內部結構、裂縫或異物。它也被用作癌症的放射性示踪劑 治療、滅菌研究以及生物學和工業。
大部分鈷用於特定合金。磁性合金,例如用於永磁體的 Alnicos,消耗了全球產量的很大一部分。合金用 在高溫下保持其質量和在接近熔點時使用的高溫合金,大量使用(鋼會變得太 柔軟的)。硬面合金、工具鋼、低膨脹合金(用於玻璃金屬封閉件)和恆定模量(彈性)合金均由鈷製成(用於 精密游絲)。硬質合金最適合的基體是鈷。
精細分離的鈷會自燃。儘管在 300 °C (570 °F).
豐度和同位素
豐富的地殼:按重量計算百萬分之 25,按摩爾計算為百萬分之 8。
豐度太陽能係統:按重量計算百萬分之四,按摩爾計算百萬分之0.7。
來源:在自然界中,鈷不作為自由元素存在。 礦物礦石含有它。 鈷酸鹽 (CoAsS)、赤蘚糖酸鹽(鈷的水合砷酸鹽)、綠光石 (Co,Fe)AsS 和方鈷礦 (Co,Ni)As3 是最常見的鈷礦石。 鈷通常作為鎳和銅提取的副產品開採。
同位素:鈷有 22 種半衰期已知的同位素,質量範圍從 50 到 72。自然界中發現的鈷的唯一穩定同位素是 59Co。