קובלט

קובלט

ניקל - קובלט - ברזל
Co Rh       27 Co                                                                                                                                                                                                                                                                                           הטבלה המחזורית
נתונים בסיסיים
מספר אטומי	27
סמל כימי	Co
סדרה כימית	מתכות מעבר
מראה
גוון אפרפר מתכתי
תכונות אטומיות
משקל אטומי	58.933200 u
סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה	2, 8, 15, 2
קונפיגורציה אלקטרונית	[Ar] 3d⁷ 4s²
דרגות חמצון	2
תכונות פיזיקליות
צפיפות	8,900 kg/m3
מצב צבירה בטמפ' החדר	מוצק
נקודת רתיחה	3,200.15K (2,927°C)
נקודת התכה	1,768.15K (1,495°C)
לחץ אדים	175Pa ב-1,768K
מהירות הקול	4,720 מטר לשנייה ב-293.15K
שונות
אלקטרושליליות	1.88
קיבול חום סגולי	420 J/(kg·K)
מוליכות חשמלית	17.2 106/m·Ω
מוליכות חום	100 W/(m·K)
אנרגיית יינון ראשונה	760.4 kJ/mol
היסטוריה
מגלה	גאורג ברנדט
תאריך גילוי	1735
נקרא על שם	קובולד

קוֹבַּלְט (באנגלית: Cobalt) הוא יסוד כימי שסמלו הכימי Co ומספרו האטומי 27.

תכונות

קובלט הוא מתכת חזקה, בצבע לבן-כסוף ופרומגנטית. קובלט, כמו ניקל, מאפיין מטאורים, בשל המצאו בהם בריכוז גבוה יחסית. קובלט מתכתי מופיע בשני מבנים קריסטלוגרפים, hcp ו־fcc.

דרגות החמצון של קובלט הן 2+ ו-3+. הדרגה 1+ קיימת לעיתים נדירות.

שימושים

לקובלט מספר שימושים, בהם:

• • נייר הספוג ביוני קובלט (נייר קובלט) הוא אינדיקטור המזהה נוכחות מים.
• בסגסוגות:
  • ייצור סגסוגות-על (הניחנות ביכולת לעמוד בלחצים וטמפרטורות גבוהים מאוד), מהן בונים מנועי מטוסים.
  • שילוב קובלט בסגסוגות מגביר עמידות בפני קורוזיה ושחיקה.
  • חיזוק קרבידים וכלים אחרים.
• ייצור מגנטים ואמצעי אחסון מגנטיים.
  • מגנטי "אלניקו" - סגסוגת של קובלט, ברזל, ניקל, אלומיניום ונחושת.
• לקובלט תפקיד כזרז בתעשיית הנפט והכימיקלים.
• בציפוי מתכות באלקטרוליזה, בזכות הקשיחות והעמידות בפני קורוזיה.
• צבענים חזקים ועמידים בצבעים כחול, סגול, צהוב וירוק, למשל כחול קובלט או אוראולין.
• קובלט הוא אחד המרכיבים בסוללות.
• ⁶⁰Co הוא מקור נפוץ לקרינת גמא מכיוון שקל ונוח להפיק אותו בכמויות גדולות.
  • ל-⁶⁰Co שימוש ברדיותרפיה.
  • עיקור מזון ("פיסטור קר") ואביזרי עזר ברפואה.

תפקיד ביולוגי

קובלט הוא מינרל קורט - בכמויות זעירות, קובלט חיוני ליצורים חיים רבים, כולל האדם. כמויות מזעריות של קובלט באדמה משפרות את בריאותן של חיות מרעה. קובלט הוא אחד ממרכיבי ויטמין B₁₂.

שימושים ברפואה

⁶⁰Co הוא מתכת רדיואקטיבית שמשתמשים בה לעיתים קרובות ברדיותרפיה. אחד החסרונות בשימוש ב-⁶⁰Co הוא העובדה ששימוש בו מפזר אבק מתכתי, המקשה, טכנית, על פעולות הגנה בפני קרינה. המקור ל-⁶⁰Co שימושי למשך חמש שנים, על אף שהוא ממשיך להקרין גם אחרי זמן זה (בעוצמה נמוכה יותר).

שימושים בחקלאות

יוני קובלט משמשים בחקלאות, בשל יכולתם לעכב את האנזים ACC OXIDASE, האחראי ליצירת ההורמון הצמחי אתילן.

היסטוריה

תרכובות קובלט היו ידועות לאנושות עוד מימי קדם, והן שימשו ליצירת צבע כחול לשימושים שונים, ובמיוחד ליצירת זכוכית כחולה.

קובלט הוא המתכת הראשונה שזיהויה מתועד - הכימאי השוודי גאורג ברנדט הפריד את הקובלט מעפרה בסביבות שנת 1735 ותיאר אותו כ"מתכת-למחצה" נוספת על אלה שהיו ידועות מימי קדם (בהן מנה את הכספית, הביסמוט, האבץ, האנטימון והארסן). ברנדט גם הראה שמקור הצבע הכחול בעפרות ששימשו ליצירת זכוכית כחולה הוא בקובלט ולא בביסמוט (הנמצא לעיתים קרובות בעפרה יחד עם קובלט) ותיאר מספר תכונות המבדילות בין קובלט וביסמוט.

במשך המאה ה-19 הפיקה נורווגיה 70% - 80% מתפוקת הקובלט העולמית.

ב-1938 גילו ג'ואן ליווינגוד וגלן תיאודור סיבורג את האיזוטופ הרדיואקטיבי קובלט-60.

מקור השם "קובלט" הוא בגרמנית, Kobold, שמשמעותה "שדון" או "רוח זדונית". כורים היו מכנים את המינרל שממנו הופק הצבע הכחול "עפרת השדים" מכיוון שלעיתים קרובות היא הכילה ארסן, שאדיו היו נפלטים בתהליך היתוך העפרה וגורמים להרעלה.

על פי נתוני 2022, קונגו היא היצואנית הגדולה ביותר בעולם של קובלט, עם 5.25 מיליארד דולר ערך ייצוא (50% מסך כל הייצוא העולמי). ארבע המדינות הבאות בתור (קנדה, ארצות הברית, פינלנד וסין), תורמות יחדיו כ-1.5 מיליארד דולר שווי ערך ייצוא קובלט.

צורה בטבע

קובלט אינו נמצא בטבע בצורה מתכתית טהורה, והוא מופק מעפרות הנכרות במכרות. המחצבים העיקריים הם קובלטיט (Cobaltite) , אריתריט (Erythrite) , גלאוקודוט (Glaucodot) וסקאטרודיט (Skutterudite) .

המדינות המובילות בהפקת קובלט בעולם הן זמביה, קונגו, רוסיה, סין ואוסטרליה. כרייתו בקונגו גוררת בעקבותיה טענות באשר לעבדות המקומיים בידי חברות זרות.

אמצעי זהירות

תרכובות קובלט מצריכות טיפול מיוחד בשל רעילותן.

האיזוטופ קובלט-60, שהוא רדיואקטיבי עם זמן מחצית חיים של כ-5 שנים, פולט קרני גמא שעשויות לגרום לסרטן, ולכן מהווה זיהום סביבתי חמור. בליעת קובלט-60 מסוכנת עוד יותר, מכיוון שבמקרה זה הקובלט הרדיואקטיבי נכנס לרקמות ומקרין מבפנים, ולא ניתן לסלקו.

בשנות המלחמה הקרה הועלה רעיון של נשק גרעיני "מלוכלך" שיכלול כמות גדולה של קובלט. תגובת השרשרת של ביקוע גרעיני יכולה להפוך קובלט-59 לקובלט-60 אשר יתפזר בשטח נרחב וייצור רדיואקטיביות שתהפוך את הסביבה למסוכנת לנוכחות אנושית במשך שנים רבות. ככל הידוע תוכניות אלה לא מומשו.

קישורים חיצוניים

• קובלט ב-Webelements (באנגלית)
• The precious metal sparking a new gold rush מאתר ה-BBC
• קובלט, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)