კობალტი

თავისუფალი ქართულენოვანი ენციკლოპედია ვიკიპედიიდან
(გადამისამართდა გვერდიდან კობალტი (ელემენტი))
გადასვლა: ნავიგაცია, ძიება
Disambig-dark.svg სიტყვას „მრავალმნიშვნელოვანი“ აქვს სხვა მნიშვნელობებიც, იხილეთ კობალტი.
კობალტი / Cobaltum (Co) Co-TableImage.png
ელემენტის რიგითი ნომერი 27
მარტივი ნივთიერების გამოსახულება
კობალტი
მოვერცხლისფრო-თეთრი ფერის ლითონი
ატომის თვისებები
ატომური მასა
(მოლური მასა)
58,9332 მ. ა. ე. (/მოლი)
ატომის რადიუსი 125 პმ
იონიზაციის ენერგია
(პირველი ელექტრონი)
1): 758,1 (7,86) 2): 3): კჯ/მოლი (ევ)
ელექტრონული კონფიგურაცია [Ar] 3d7 4s2
ქიმიური თვისებები
კოვალენტური რადიუსი 116 პმ
იონური რადიუსი (+3e) 63 (+2e) 72 პმ
ელექტროუარყოფითობა
(პოლინგის თანახმად)
1,88
ელექტროდული პოტენციალი 0
ჟანგვის ხარისხი 3, 2, 0, -1
მარტივი ნივთიერებების თერმოდინამიკური თვისებები
ნივთიერების სიმკვრივე 8,9 /სმ³
ხვედრითი თბოტევადობა 24,8[1] /(·მოლი)
თბოგამტარობა 100 ვტ/(·კ)
დნობის ტემპერატურა 1768
დნობის სითბო 15,48 კჯ/მოლი
დუღილის ტემპერატურა 3143
აორთქლების სითბო 389,1 კჯ/მოლი
მოლური მოცულობა 6,7 სმ³/მოლი
მარტივი ნივთიერების კრისტალური მესერი
მესრის სტრუქტურა ჰექსაგონალური
მესრის პერიოდი Å
შეფარდება 1,632n/
დებაის ტემპერატურა 385


Co 27
58,9332
[Ar] 3d7 4s2
კობალტი
კობალტის ატომის სქემა

კობალტი — მენდელეევის სისტემის მეოთხე პერიოდის, მერვე ჯგუფის, თანაური ქვეჯგუფის ქიმიური ელემენტი, ატომური ნომერია 27. აღინიშნება სიმბოლოთი Co (ლათ. Cobaltum). მარტივი ნივთიერება კობალტი (CAS-ნომერი: 7440-48-4) — მოვერცხლისფრო-თეთრი, ცოტათი მოყვითალო მოვარდისფრო ან მოლურჯო ელფერის ლითონი. არსებობს ორი კრისტალური მოდიფიკაცია: α-Co - ჰესაგონალური მჭიდროდ შეკრული მესერით, და β-Co - კუბური წახნაგცენტრირებული მესერით, გადასვლის ტემპერატურა α↔β 427 °C

ისტორია[რედაქტირება]

კობალტის ნაერთები ადამიანისათვის უხსოვარი დროიდან იყო ცნობილი, ლურჯი კობალტის მინას, მინანქარს, საღებავებს პოულობენ ეგვიპტის ძველ სამაროვნებში. ტუტანხამონის საფლავში ნაპოვნი იქნა კობალტის მინის ბევრი ნატეხი, არ არის ცნობილი, თვითცნობიერად იყო დამზადებული მინა და საღებავები თუ შემთხვევით. პირველი ლურჯი საღებავები დამზადებული იქნა 1679 წელს.

სახელწოდების წარმოშობა[რედაქტირება]

ქიმიური ელემენტის სახელწოდება - კობალტი მოდის გერმ. Kobold — ჯუჯა, გნომიდან. კობალტის მინერალების გახურებისას ან გამოწვისას, რომლებიც შეიცავდნენ დარიშხანს გამოიყოფა მფრინავი შხამიანი დარიშხანის ოქსიდი. მადანს რომელიც შეიცავს ამ მინერალებს მაღაროელები უწოდებენ მთის სულს კობალდს. ძველი ნორვეგიელები თვლიდნენ ,რომ ვერცხლის მომპოვებლების მოწამლვა ამ ავი სულის ნამოქმედარია.

1735 წელს შვედმა მინერალოგმა გეორგ ბრანდტმა შეძლო გამოეყო ამ მინერალისაგან ადრე უცნობი ლითონი, რომელსაც უწოდა კობალტი. მან ასევე გაარკვია, რომ სწორედ ამ ელემენტის ნაერთები ღებავენ ლურჯად მინას - ამ თვისებით სარგებლობდნენ ჯერ კიდევ უძველეს ასირიაში და ბაბილონში.

კობალტის მინა

ბუნებაში[რედაქტირება]

დედამიწის ქერქში კობალტის მასური წილი არის 4×10−3%. კობალტი შედის შემდეგი მინერალების შემადგენლობაში: კაროლიტი CuCo2S4, ლინეიტი Co3S4, კობალტინი CoAsS, სფეროკობალტიტი CoCO3, სმალტინი CoAs2, სკუტერუდიტი (Co, Ni)As3 და სხვა. სულ ცნობილია მიახლოებით 30-მდე კობალტშემცველი მინერალი. კობალტს თან სდევს რკინა, ნიკელი, მანგანუმი და სპილენძი. კობალტის შემცველობა ზღვის წყალში არის მიახლოებით (1,7)×10−10%.

საბადოები[რედაქტირება]

კობალტის ყველაზე მსხვილი მწარმოებელი არის — კონგოს დემოკრატიული რესპუბლიკა[2]. ასევე არის კობალტის მდიდარი საბადიები კანადაში, აშშ-ში, საფრანგეთში, ზამბიაში, ყაზახეთში, რუსეთში.

მიღება[რედაქტირება]

კობალტს ძირითადად მიიღებენ ნიკელის მადნებიდან, მათი დამუშავებით გოგირდმჟავათი ან ამიაკით. ასევე გამოიყენება პირომეტალურგიის მეთოდი. თვისებებით ახლოს მდგომი ნიკელისაგან მისი გამოყოფა ხდება ქლორის მეშვეობით, კობალტის ქლორატი (Co(ClO3)2) ილექება ძირს, ხოლო ნიკელის ნაერთები რჩებიან ხსნარებში.

იზოტოპები[რედაქტირება]

Searchtool-80%.png მთავარი სტატია : კობალტის იზოტოპები.

კობალტს გააჩნია მხოლოდ ერთი სტაბილური იზოტოპი — 59Co (იზოტოპური გავრცობადობა 100). ცნობილია ასევე კობალტის კიდევ 22 რადიოაქტიური იზოტოპი.

ფიზიკური თვისებები[რედაქტირება]

კობალტი — მაგარი ლითონია, არსებობს ორი მოდიფიკაციის სახით. ოთახის ტემპერატურიდან 427 °C-მდე მდგრადი α-მოდიფიკაციაა. 427 °C-დან დნობის ტემპერატურამდე (1494 °C) მდგრადია კობალტის β-მოდიფიკაცია (კუბურ წახნაგცენტრირებული მესერით). კობალტი - ფერომაგნეტიკია, კიურის წერტილია - 1121 °C. მას მოყვითალო ელფერს აძლევს ოქსიდების თხელი ფენა.

ქიმიური თვისებები[რედაქტირება]

კობალტი

ოქსიდები[რედაქტირება]

  • ჰაერზე კობალტი იჟანგება 300 °C-ზე მეტი ტემპერატურის დროს.
  • ოთახის ტემპერატურის პირობებში მდგრადი კობალტის ოქსიდი წარმოადგენს რთულ ოქსიდს Co3O4, რომლის კლისტალურ სტრუქტურაში კვანძების ერთი ნაწილი დაკავებულია Co2+-ის იონებით, ხოლო მეორე - Co3+-ის იონებით; იშლება Co-ის წარმოქმნით 900 °C-ზე უფრო მაღალი ტემპერატურის დროს.
  • მაღალი ტემპერატურების დროს შეიძლება მივიღოთ ოქსიდის CoO-ს α-ფორმა ან β-ფორმა.
  • კობალტის ყველა ოქსიდი აღდგება წყალბადით. Со3О4 + 4Н2 → 3Со + 4Н2О.
  • კობალტის ოქსიდი (III) შეიძლება მივიღოთ, კობალტის (II)-ის ნაერთების გახურებით, მაგალითად: 2Со(ОН)2 + O2 → Co2O3 + Н2O.

სხვა ნაერთები[რედაქტირება]

  • გახურებისას, კობალტი რეაგირებს ჰალოგენებთან, ამასთან კობალტ (III)-ის ნაერეთები მხოლოდ ფტორთან წარმოიქმნება. 2Co + 3F2 → 2CoF3, но, Co + Cl2 → CoCl2
  • გოგირდთან კობალტი წარმოქმნის 2 სხვადასხვა მოდიფიკაციის CoS. მოვერცხლისფრო-რუხ α-ფორმას (ფხვნილების შედნობისას) და შავ β-ფორმას (ხსნარიდან გამოიყოფა ნალექის სახით.
  • CoS-ის გახურებისას გოგირდწყალბადის ატმოსფეროში წარმოიქმნება რთული სულფიდი - Со9S8
  • სხვა მჟანგავ ელემენტებთან, როგორებიცაა ნახშირბადი, ფოსფორი, აზოტი, სელენი, სილიციუმი, ბორი. კობალტი ასევე წარმოქმნის რთულ ნაერთებს, სადაც არის სხვადასხვა ჟანგვის ხარისხის 1, 2, 3 კომალტის ნარევები .
  • კობალტს ძალუძს წყაბადის გახსნა, ქიმიური ნაერთების წარმოქმნის გარეშე. ირიბი გზით სინთეზირებულია ორი სტექიომეტრული კობალთის ჰიდრიდი СоН2 და СоН.
  • კობალტის მარილების ხსნარები CoSO4, CoCl2, Со(NO3)2 წყალს აძლევენ მკრთალ ვარდისფერ შეფერილობას. კობალტის მარილების ხსნარები სპირტებში მუქი ლურჯი ფერისაა. კობალტის ბევრი მარილი უხსნადია.
  • კობალტი ქმნის კომპლექსურ ნაერთებს. ყველაზე ხშირად ამიაკის საფუძველზე.

ყველაზე მდგრადი კომპლექსებია ლუტეომარილები [Co(NH3)6]3+ ყვითელი ფერის და როზეომარილები [Co(NH3)5H2O]3+ წითელი ან ვარდისფერი შეფერილობის.

გამოყენება[რედაქტირება]

  • ფოლადის კობალტით ლეგირება ზრდის მის ტემპერატურაგამძლეობას, აუმჯობესებს მექანიკურ თვისებებს. კობალტის შემცველ შენადნობებიდან ამზადებენ დამმუშავებელ ინსტრუმენტებს: ბურღებს, საჭრისებს და ა.შ.
  • კობალტის შენადნობების მაგნიტური თვისებები ჰპოვებენ გამოყენებას მაგნიტური ჩაწერის აპარატურებში, ასევე ტრანსფორმატორებსა და ელექტროძრავებში.
  • მუდმივი მაგნიტების დამზადებისას ზოგჯერ გამოიყენებენ შენადნობს, რომელიც შეიცავს მიახლოებით 50 % კობალტს, ასევე ვანადიუმს ან ქრომს.
  • კობალტი გამოიყენება როგორც ქიმიური რეაქციების კატალიზატორი.
  • ლითიუმის კობალტატი გამოიყენება როგორც მაღალეფექტური დადებითი ელექტროდი ლითიუმიანი აკუმულატორების წარმოებაში.
  • კობალტის სილიციდი ძალიან კარგი თერმოელექტრული მასალაა და იძლევა საშუალებას მაღალი მ.ქ.კ.-ის თერმოელექტროგენერატორების წარმოებისა.
  • რადიოაქტიური კობალტ-60 (ნახევარდაშლის პერიოდი 5,271 წელი) გამოიყენება გამა-დეფექტოსკოპიისათვის და მედიცინაში.
  • 60Со გამოიყენება როგორც საწვავი რადიოიზოტოპიურ ენერგიის წყაროებში.

ბიოლოგიური როლი[რედაქტირება]

კობალტი არის ორგანიზმისათვის სასიცოცხლოდ საჭირო ერთერთი მიკროელემენტი. ის შედის ვიტამინ В12-ში (კობალამინი). კობალთი მონაწილეობს სისხლის შექმნის პროცესში, ნერვიული სისტემის ფუნქციებში, ფერმენტულ რეაქციებში. ადამიანის ყოველდღიურ მოთხოვნას კობალტზე შეადგენს 0,007-0,015 მგრ-ს. ადამიანის ორგანიზმი შეიცავს 0,2 მგრ კობალტს მასის ყოველ ერთ კილოგრამზე. კობალტის უკმარისობა იწვევს აკობალტოზს.

ტოქსიკოლოგია[რედაქტირება]

კობალტის ჭარბი რაოდენობა ადამიანისათვის მავნეა.

1960 წლებში კობალტის მარილები გამოიყენებოდა ლუდსახარში კომპანიების მიერ ქაფის სტაბილიზაციისათვის. ისინი ვინც რეგულარულად დღეში სვამდნენ ოთხ ლიტრზე მეტ ლუდს ღებულომდნენ სერიოზულ გართულებებს გულზე, და ზოგ შემთხვევაში იყო სიკვდილის შემთხვევებიც. ცნობილია ასევე ეგრეთ წოდებული კობალტური კარდიომიოპატიის შემთხვევები ლუდის სმასთან დაკავშირებით 1964-1966 წლებში ომახში (ნებრასკას შტატი), კვებეკში (კანადა), ლევენში (ბელგია), და მინეაპოლისში (მინესოტას შტატი). ამ შემთხვევების შემდეგ მისი გამოყენება ლუდის წარმოებაში შეწყვიტეს, და ახლა აკრძალულია კანონით[3][4].

კობალტის მტვრის ზღვრული დასაშვები კონცენტრაცია (ზდკ) ჰაერში არის 0,5 მგრ/მ³, სასმელ წყალში მისი დასაშვები შემცველობაა 0,01 მგრ/ლ.

ტოქსიკური დოზაა (LD50 ვირთხებისათვის) — 50 მგრ.

განსაკუთრებით ტოქსიკურია კობალტის ოქტაკარბონილის ორთქლი Со2(СО)8.

რესურსები ინტერნეტში[რედაქტირება]

Commons-logo.svg
ვიკისაწყობში? არის გვერდი თემაზე:

სქოლიო[რედაქტირება]

  1. რედკოლ.:კნუნიანცი ი.ლ. (მთ. რედ.) ქიმიური ენციკლოპედია: 5 ტომად. — მოსკოვი: საბჭოთას ენციკლოპედია, 1990. — ტომი: 2. — გვ. 671. — 100 000 ეგზ.
  2. კობალტის მსოფლიო მოპოვება ქვეყნების მიხედვით
  3. სხვადასხვა საკითხები
  4. რფ მთავარი სახელმწიფო სანიტარული ექიმის დადგენილება 14 ნოემბერი 2001 წ. N 36 "სანიტარული წესების ამოქმედების შესახებ"