Kobalt

vanuit Wikipedia, die vrye ensiklopedie.

27 yster ← kobalt → nikkel - ↑ Co ↓ Rh periodieke tabel
Algemeen
Naam, Simbool, Getal	kobalt, Co, 27
Chemiese reeks	oorgangsmetale
Groep, Periode, Blok	9, 4, d
Voorkoms	metaalglans met grys tint
Atoommassa	58.933200(9) g/mol
Elektronkonfigurasie	[Ar] 3d7 4s2
Elektrone per skil	2, 8, 15, 2
Fisiese Eienskappe
Digtheid (naby k.t.)	8.90 g/cm³
Vloeistof digtheid teen s.p.	7.75 g/cm³
Smeltpunt	1768 K (1495 °C)
Kookpunt	3200 K (2927 °C)
Smeltingswarmte	16.06 kJ/mol
Verdampingswarmte	377 kJ/mol
Warmtekapasiteit	(25 °C) 24.81 J/(mol·K)
Dampdruk P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k teen T/K 1790 1960 2165 2423 2755 3198
Atoomeienskappe
Kristalstruktuur	heksagonaal
Oksidasietoestande	2, 3 (amfoteriese oksied)
Elektronegatiwiteit	1.88 (Skaal van Pauling)
Ionisasie energieë (meer)	1ste: 760.4 kJ/mol
	2de: 1648 kJ/mol
	3rde: 3232 kJ/mol
Atoomradius	135 pm
Atoomradius (ber.)	152 pm
Kovalente radius	126]] pm
Diverse
Elektriese weerstand	(20 °C) 62.4 nΩ·m
Termiese geleidingsvermoë	(300 K) 100 W/(m·K)
Termiese uitsetting	(25 °C) 13.0 µm/(m·K)
Spoed van klank (dun staaf)	(20 °C) 4720 m/s
Young se modulus	209 GPa
Skuifmodulus	75 GPa
Massamodulus	180 GPa
Poissonverhouding	0.31
Mohs se hardheid	5.0
Vickers hardheid	1043 MPa
Brinell hardheid	700 MPa
CAS-registernommer	7440-48-4
Vernaamste isotope
Hoofartikel: Isotope van kobalt iso NV halfleeftyd VM VE (MeV) VP 56Co sin 77.27 d ε 4.566 56Fe 57Co sin 271.79 d ε 0.836 57Fe 58Co sin 70.86 d ε 2.307 58Fe 59Co 100% Co is stabiel met 32 neutrone 60Co sin 5.2714 jaar β- 2.824 60Ni
Verwysings

Kobalt is 'n chemiese element in die periodieke tabel met die simbool Co en atoomgetal van 27.

Inhoud 1 Kenmerkende eienskappe 2 Aanwendings 2.1 Geneeskundige gebruike 3 Geskiedenis 4 Biologiese rol 5 Verspreiding 6 Verbindings 7 Isotope 8 Voorsorgmaatreëls 9 Verwysings 10 Eksterne skakels 11 Sien ook

[wysig] Kenmerkende eienskappe

Kobalt is 'n harde ferromagnetiese silwerwit element. Die Curie-temperatuur is 1388 K met 1.6~1.7 Bohr magnetone per atoom. Dit word dikwels saam met nikkel gevind en beide hierdie elemente is kenmerkende elemente in meteoritiese yster. Soogdiere vereis klein hoeveelhede kobaltsoute in hul dieet. Kobalt-60 is 'n kunsmatig vervaardigde radio-aktiewe isotoop van kobalt en is 'n belangrike radio-aktiewe spoorder en middel vir die behandeling van kanker. Kobalt het 'n relatiewe deurdringbaarheid gelyk aan twee derdes dié van yster. Metalliese kobalt verteenwoordig 'n mengsel van twee kristallografiese strukture, heksagonaal diggepak en kubies vlakgesentreerd met 'n oorgangstemperatuur tussen die kristalstrukture van 722 K.

Algemene oksidasietoestande van kobalt is +2 en +3, +1 is egter ook al waargeneem.

[wysig] Aanwendings

• Legerings, soos:
  • Superlegerings, vir onderdele van gasturbiene in stralerenjins.
  • Korrosie- en slytasiebestande legerings.
  • Hoëspoedstale
  • Gesementeerde karbied- en diamantgereedskap.
• Magnete en magnetiese stoormedia.
  • Alnico magnete.
• Kataliste vir die ru-olie en chemiese nywerhede.
• elektroplatering vanweë die voorkoms, hardheid en weerstand tot oksidasie.
• Drogingsmiddels vir verwe, vernisse en inke.
• Onderlaag vir glasemalje op porselein.
• Pigmente (kobaltblou en kobaltgroen).
• Battery-elektrodes.
• Staalversterkte bande
• Kobalt-60 as gammastraalbron vind verskeie toepassings:
  • Dit word gebruik in radioterapie.
  • Dit word gebruik vir die sterilisasie van voedsel (koue pasteurisasie).
  • Dit word gebruik in industriële radiografie om strukturele foute in metaalkomponente op te spoor.

⁶⁰Co is 'n nuttige bron van gammastrale deels omdat dit in bepaalde klein hoeveelhede en op groot maat vervaardig kan word deur natuurlie kobalt eenvoudig aan neutrone in 'n reaktor bloot te stel vir 'n gegewe tyd.

[wysig] Geneeskundige gebruike

Kobalt-60 is 'n radio-aktiewe metaal wat gebruik word in radioterapie. Dit straal twee soorte gammastrale uit met energieë van 1.17 MeV en 1.33 MeV. Die ⁶⁰Co bron is ongeveer 2 cm in deursnee en produseer gevolglik 'n geometriese penumbra, wat die grens van die stalingsveld vaag maak. Die metaal verpoeier ongelukkig maklik tot 'n fyn stof wat probleme veroorsaak met die beveiliging teen straling. Die ⁶⁰Co bron is nuttig vir ongeveer 5 jaar maar is selfs hierna steeds baie radio-aktief, wat veroorsaak het dat ⁶⁰Co masjiene deesdae baie minder gewild is in die Westerse wêreld waar partiekelversnellers meer algemeen voorkom. Die eerste ⁶⁰Co terapie masjien (die "kobaltbom") is in Kanada gebou en gebruik. Hierdie masjien kan besigtig word by die Saskatoon Kankernavorsingsentrum besigtig word waar dit in die voorportaal uitgestal word.

[wysig] Geskiedenis

Kobalt se verbindings is al sedert antieke tye bekend, waar dit gebruik was om glas 'n diep blou te kleur.

Die ontdekking van kobalt word aan George Barndt (1694-1768) toegeskryf. Die presiese datum van die ontdekking wissel volgens bron maar dit was iewers tussen 1730 en 1737 gewees. Dit was vir hom moontlik om te wys dat kobalt die bron was van die blou kleur in glase waar die kleur voorheen toegeskryf was aan bismut wat saam met die kobalt voorgekom het.

Gedurende die 19de eeu, is kobaltblou by die Norweegse Blaafarveværket (Bykans 70-80% van wêreldproduksie), geproduseer onder leiding van die Pruisiese nyweraar Benjamin Wegner.

In 1938 het John Liningood en Glenn Seaborg kobalt-60 ontdek.

Die woord kobalt is afkomstig van die Duitse woord kobold, wat bose gees beteken, so genoem deur die myners vanweë sy giftigheid en probleme wat dit veroorsaak het (dit het die ander ontginde minerale, soos Nikkel, besoedel). Ander dink weer die naam kom uit die oorspronklike Griekse woord kobalos wat 'myn' beteken.

[wysig] Biologiese rol

Kobalt is in klein hoeveelhede noodsaaklike vir vele lewende organismes, insluitende die mens. 'n Konsentrasie van 0.13 tot 0.3 mg/kg kobalt in die grond het 'n opmerklike invloed op die gesondheid van weidiere. Kobalt is ook die sleutelkomponent van die vitamien kobalamien of dan vitamien B-12.

[wysig] Verspreiding

Kobalt kom nie in die natuur in vrye metaalvorm voor nie. Kobalt word gewoonlik ook nie alleen gemyn nie en is geneig om as byproduk van nikkel en koper ontgin te word. Die hoofertse van kobalt is kobaltiet, eritriet, gloukodot en skutterudiet. Die wêreld se grootste vervaardigers van kobalt is die DRK, Sjina, Zambië, Rusland en Australië.

[wysig] Verbindings

As gevolg van die vele oksidasie toestande is daar 'n oorvloedige aantal verbindings. Oksiede is antiferromagneties teen lae temperature CoO (Néeltemperatuur: 291 K) en Co₃O₄ (Néeltemperatuur: 40 K).

[wysig] Isotope

Kobalt kom in die natuur in een stabiele isotoop voor, naamlik ⁵⁹Co. 22 Radio-isotope is geëien met die mees stabiele hiervan ⁶⁰Co met 'n halfleeftyd van 5.2714 jaar, ⁵⁷Co met 'n halfleeftyd van 271.79 dae en ⁵⁶Co met 'n halfleeftyd van 77.27 dae en ⁵⁸Co met 'n halfleeftyd van 70.86 dae. Die oorblywende radio-aktiewe isotope het halfleeftye wat minder is as 18 ure en die meerderheid van hierdies se halfleeftye is korter as 'n sekonde. Hierdie element het ook 4 metatoestande, waarvan almal 'n halfleeftyd van korter as 15 minute het.

Die isotope van kobalt se atoommassas wissel tussen 50 ame (⁵⁰Co) tot 73 ame (⁷³Co). Die primêre vervalmodus voor die mees algemene isotoop, ⁵⁹Co, is elektronvangs en die primêre modus daarna is betaverval. Die primêre vervalprodukte voor ⁵⁹Co is element 26 (yster) isotope en die primêre produkte daarna is isotope van element 28 (nikkel).

[wysig] Voorsorgmaatreëls

Verpoeierde kobalt in sy metaalvorm verteenwoordig 'n brandgevaar. Kobaltverbindings moet met omsigtigheid gehanteer word vanweë kobalt se effense toksisiteit.

Kobalt-60 is 'n sterk gamma-straler en blootstelling aan ⁶⁰Co verteenwoordig 'n kankergevaar. Inname van ⁶⁰Co sal lei tot die opneem van van die kobalt in die weefsels wat daarna baie stadig weer vrygestel word. Kobalt-60 is 'n risiko faktor tydens kernontploffings aangesien neutronstralings yster in hierdie isotoop kan omsit. Sommige kernwapens is doelbewus ontwerp om die hoeveelheid Kobalt-60 wat versprei word te verhoog; dit word ook soms in engels na verwys as 'n dirty bomb of kobaltbom. Die gevare in vredestyd behels die onverskillige hantering daarvan of diefstal uit mediese radioterapeutiese eenhede.

[wysig] Verwysings

• Los Alamos National Laboratory artikel oor Kobalt

[wysig] Eksterne skakels

• WebElements.com – se artikel oor Kobalt
• Londen vier 50 jaar van Kobalt-60 Radioterapie

[wysig] Sien ook

• Benjamin Wegner