ХИМИКО-АНАЛИТИЧЕСКАЯ

ХАРАКТЕРИСТИКА КОБАЛЬТА.

СОЕДИНЕНИЯ КОБАЛЬТА, ИМЕЮЩИЕ ЗНАЧЕНИЕ

ДЛЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Общие замечания. Соединения кобальта применялись в глу­бокой древности в Египте и Китае для окрашивания в синий цвет фарфоровых и стеклянных изделий. Впервые кобальт в форме простого вещества был получен в 1742 г. Брандом, кото­рый также описал некоторые его физические и химические свой­ства.

Порядковый номер кобальта 27, его атомный вес по углерод­ной шкале 58,9332 [289]. Кобальт находится в первой триаде VIII группы периодической системы Д. И. Менделеева и состоит из одного устойчивого изотопа с массовым числом 59. Искусствен­но получено большое число радиоактивных изотопов кобальта (табл. 1).

Наибольший практический интерес представляет радиоизотоп кобальта Со 60, который применяется в медицине, в аналитиче­ской химии, при изучении процессов осаждения и экстракции различных соединений кобальта и др.

Атомный радиус кобальта равен 1,15А, ионные радиусы двухвалентного кобальта — 0,82 А (по Гольдшмидту) или 0,72 А (по Паулпнгу), трехвалентного кобальта — 0,64 А [289].

Содержание кобальта в земной коре составляет около 0,003% [289]. Однако большая часть кобальта сосредоточена в централь-ком ядре Земли, где преобладают элементы группы железа. В литосфере (земной коре) кобальта содержится в среднем око­ло 0,003 вес. %. Кобальт находится в железных (около 0,6%) и каменных (0,08%) метеоритах. Ничтожные количества кобальта имеются в морской воде (10 _7%) и в воде минеральных источ­ников. Содержание кобальта в почвах СССР — в среднем около 0,001%. но наблюдаются значительные колебания в зависимости от характера почвы.

Кобальт всегда содержится в организме животных и в рас­тениях. Морские водоросли способны концентрировать кобальт из воды. Содержание кобальта в растениях и животных колеб­ лется от 10~ 5 до 10~ 3%- Кобальт влияет на обмен веществ и на активность ферментов. Витамин В 12 является кобальторгани- ческим соединением.

Техническое применение кобальта до конца XIX — начала XX в. ограничивалось его высокой стоимостью и недостаточ­ ной изученностью свойств его сплавов. Главным образом он при­ менялся в то время для производства очень прочных красок различного цвета.

Кобальт широко применяется в металлургии для поизводстза специальных сталей и сплавов; он придает сталям высокую твер дость, термостойкость, кислотоупорность. Быстрорежущие стали содержат кобальт, а также .хром и вольфрам. Состав некоторых твердых сплавов кобальта см. [97]. Жаропрочные сплавы на основе кобальта применяются для изготовления частей двига­телей внутреннего сгорания, турбин, реактивных двигателей, атомно.энергетических установок и др. Кобальт входит в состав ряда магнитных сплавов [97]. Стали, легированные кобальтом, а также хромом, никелем, вольфрамом, молибденом, применяют­ся в химическом машиностроении для изготовления аппаратуры, противостоящей действию кислот, щелочей и других химических веществ.

Кобальт и его соединения используются как катализаторы при различных химических процессах.

Характеристику важнейших кобальтсодержащих минералов см. [60, 97, 185, 362].

Мировые запасы кобальта составляют 800 тыс. т (в пересчете на металл). Главные рудные месторождения, содержащие около 2/ 3 всех мировых запасов, находятся в Конго и в Замбии, кро­ме того, в Новой Каледонии, Канаде, США, Уганде, Бразилии, Марокко, Турции, Японии, Бирме, Швеции [212, 362].

В Советском Союзе месторождения кобальта имеются в Азербайджанской ССР (Дашкесанское месторождение), в Тувинской АССР, на Северном Урале, в Красноярском крае [60, 212].

Мировая выплавка металлического кобальта в 1956 г. дос­тигла 14 500 г (без СССР) [212].

Разбавленные соляная и серная кислоты медленно растворя­ют металлический кобальт с образованием солей двухвалентного кобальта и выделением газообразного водорода. Разбавленная азотная кислота медленно окисляет кобальт, восстанавливаясь до азота, окиси и двуокиси азота, аммиака. Концентрированная азотная кислота действует значительно более энергично, однако дымящая азотная кислота пассивирует кобальт, вследствие чего растворение прекращается. Концентрированная уксусная и ща­велевая кислоты только очень медленно растворяют металличе­ский кобальт, а фтористоводородная кислота практически не действует.

Кобальт легко растворяется при обычной температуре в смеси соляной и азотной кислот. Едкие щелочи не действуют на кобальт при обычной температуре, однако реакция идет при температу­ре 500—600°С.

Кобальт расположен в ряду напряжений левее водорода. Измерены или вычислены также окислительные потенциалы для Со 2+—Со 0 в щелочных и аммиачных растворах, а также в растворах, содержащих ионы сульфида и карбоната.

Аналитическая химия "Химикоаналитическая характеристика кобальта",М:"Химия",1980,с. 470