kobolt

Kobolt er et relativt vanlig metall. Metallet er mye brukt i legeringer sammen med andre metaller, dels fordi det bidrar til hardhet og dels fordi det er magnetisk. Ulike legeringer med kobolt brukes for eksempel i gjenstander som må være holdbare, som kirurgiske instrumenter og flydeler. Koboltlegeringer brukes også i stålbaserte høytemperaturlegeringer.

Kobolt brukes i fremstilling av harde og temperaturbestandige legeringer som kalles superlegeringer. 70–80 prosent av produksjonen av koboltmetall brukes i slike legeringer.

På grunn av sin ferromagnetisme brukes metallet i magnetiske legeringer for bruk i permanentmagneter. Dette er for eksempel alnico-legeringer av aluminium, nikkel, kobolt og kobber. Disse legeringene har særlig sterke magnetiske egenskaper, 17 ganger sterkere enn jern, og brukes blant annet i overflatelaget på harddisker i datamaskiner.

Kobolt inngår også i skjæreverktøy av hardmetaller for dreiing og bearbeiding av metaller. Hardmetaller består av harde partikler av karbider som wolframkarbid med kobolt som bindemetall.

Tidligere ble kobolt brukt som koboltforbindelser til blåfarging av glass og dekorasjoner på porselen. På 1800-tallet var Blaafarveværket på Modum i Buskerud verdens største produsent av koboltblått, og eksporterte allerede på 1700-tallet blåfargen til både Japan og Kina.

Koboltforbindelser brukes også fremdeles som pigment i maling, både industrielt og i håndverks- og kunstmaling.

Kobolt ble også tidligere brukt i «usynlig blekk», i form av blått koboltklorid løst opp i en blanding av vann og glyserol. Ved oppvarming fordampet vannet, og den usynlige skriften kom tilbake som blå tekst. Denne løsningen brukes også i enkelte pyntegjenstander som skifter farge mellom blå/lilla og rosa avhengig av luftfuktighet, og var særlig populære på 1980-tallet.

Kobolt spiller også en sentral rolle som katalysator i kjemiske prosesser. Et viktig bruksområde er i heterogen katalyse der man fjerner svovelforbindelser fra råolje fordi disse i forbrenning av oljen vil danne svovelsyre som fører til sur nedbør når det kommer opp i atmosfæren.

I en periode ble kobolt brukt som anodemateriale i enkelte litiumbatterier.

Den radioaktive isotopen ⁶⁰Co er relativt rimelig å produsere og brukes i industrien til å undersøke metalldeler for skader. Innen medisin brukes det som radioaktivt sporstoff og i strålebehandling av kreft, og i næringsmiddelindustrien til å sterilisere matvarer, særlig krydder. Bestråling av krydder er nødvendig fordi råvarene kan bære med seg skadelige mikroorganismer/bakterier.

Rene koboltmineraler forekommer ikke i slike mengder at det i dag lønner seg å utnytte dem, men i Norge ble Modum Blaafarveværk drevet i 120 år fra 1778.

Som mineral forekommer kobolt hovedsakelig i form av sulfider og arsenider, sjeldnere som oksider. De viktigste koboltmineralene er:

• linneitt, Co₃S₄
• koboltitt, Co(Fe)AsS
• skutteruditt, CoAs₃
• speisskobolt (smaltin), Co(Ni,Fe)As₂
• erytrin, Co₃(AsO₄)2·8H₂O

Til slutten av 1800-tallet ble verdens behov for koboltforbindelser dekket av forekomster i Tyskland, Ungarn og Norge. I 1864 ble det gjort store funn i Ny-Caledonia. Det førte til nedleggelse av den norske produksjonen i 1898. Rike forekomster er videre kjent i blant annet Canada, Den demokratiske republikken Kongo, Myanmar, Marokko, Australia og Zambia. En stor del av verdensproduksjonen foregår nå i Kongo.

Koboltrøyk og mange koboltforbindelser er giftige, og grenseverdien for koboltforurensning i arbeidsatmosfæren (beregnet som Co) ligger mellom 0,02 og 0,1 milligram per kubikkmeter.

Koboltforgiftning som følge av koboltinntak gjennom munnen fører til tap av appetitt, diaré, redusert kroppstemperatur og en sjelden gang dødsfall. Innånding av kobolt sammen med wolfram, titan og wolframkarbid kan føre til en alvorlig lungelidelse, såkalt hardmetall-lunge, som en sjelden gang fører til invaliditet. Koboltsulfid kan muligens øke kreftrisikoen hos langvarig eksponerte personer. Kardiomyopati, en hjertemuskelsvekkelse som i noen tilfeller har ført til alvorlig hjertesvikt og dødsfall, er den mest fryktede skadevirkningen av kobolt.

Allergi har opptrådt hos kobolteksponerte arbeidere, både i luftveiene i form av astma og i form av hudallergi.

På tysk betyr Kobold nisse eller bergtroll, og navnet ble brukt av tyske bergmenn i middelalderen om malmer som trass i lovende utseende gav dårlig utbytte av sølv, gull, kobber og andre ettertraktede metaller. Siden koboltmalmene på grunn av arseninnhold var giftige, mente bergmennene at de måtte være beheftet med trolldom.

Kobolt er lite reaktivt. I salter foreligger kobolt enten som toverdig (\(\ce{Co^{2+}}\)) eller treverdig (\(\ce{Co^{3+}}\)). Ved oppvarming i luft til 300–400 grader celsius blir metallet oksidert. Under cirka 1000 grader består oksidskallet av et indre lag av CoO og et ytre lag av Co₃O₄.

Kobolt danner kjemiske forbindelser med nesten alle grunnstoffer. I ioniske/kovalente forbindelser er oksidasjonstrinnene +II og +III desidert viktigst. Ikke noe annet grunnstoff er kjent med så mange komplekser som treverdig kobolt.

Det finnes bare én stabil isotop av kobolt: ⁵⁹Co. Det er fire kunstig fremstilte radioaktive isotoper, de to viktigste er ⁵⁷Co og ⁶⁰Co.

⁶⁰Co brukes som tracer til materialprøving av sveisesømmer og støpegods, til konservering, sterilisering, også av visse matvarer, og til strålebehandling av kreft med en koboltkanon. «Koboltbomben» er en hydrogenbombe med et hylster av kobolt. Når en slik bombe eksploderer, vil frie nøytroner omdanne ⁵⁹Co til ⁶⁰Co. På grunn av intens gammastråling fra ⁶⁰Co og den relativt lange halveringstiden, vil store områder bli ubeboelige i lang tid.