Koobalt (0)

Tallinna Tehnikakõrgkool - Keemia - Keemia

1 Hindamata

Sten -Erik Ellermaa
KOOBALT
Referaat
Õppeaines: ANORGAANILINE JA ANALÜÜTILINE KEEMIA
Ringmajanduse ja tehnoloogia instituut
Õpperühm: KT11/21
Juhendaja : Professor Viiu Sillaste
Esitamiskuupäev:…………….
Üliõpilase allkiri:……………..
Õppejõu allkiri: ………………
Tallinn 2018

SISUKORD

1.Sissejuhatus 3
2.Leidumine looduses 4
3.Omadused 5
Füüsikalised omadused 5
Keemilised omadused 5
4.Kasutamine 6
5.Füsioloogiline toime 7
Kasutatud kirjandus 8

Sissejuhatus

Koobalt (Co) on looduslikult esinev keemiline element aatomnumbriga 27, mille avastas Rootsis Georg Brandt aastal 1742 . Koobalti nimi tuleb saksa sõnast Kobold, maa-alune mütoloogiline paharet, nimi mille andsid kivimile ebausklikud kaevandajad. Algsed püüded kivimit sulatada, et saada vaske ja nikklit ebaõnnestusid, andes tulemuseks vaid koobaltoksiidi pulbrit. Lisaks oksüdeerus ka kivimis olev arseen mürgiseks arseenikuks, juurutades kivimi kurikuulsat mainet kaevurite seas.
Koobaltil on üks stabiilne isotoop massiarvuga 59 ning 26 tuntud radioaktiivset isotoopi. Perioodilisustabelis asub koobalt VIIIB rühmas 4. perioodis . Koobaltil on põhiliselt 3 oksüdatsiooniastet: 0, +2 ja +3. Oksüdatsiooniaste +4 on harva esinev ning ebapüsiv. Koobaltis on elektrone 27, millest väliskihil asub 2, neutroneid 32 ja prootoneid 27. Koobalti elektronskeem on +27|2)8)15)2) ning elektronvalem on 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7[1].

Leidumine looduses

Koobalt on 33-as kõige levinum element ning seda leidub õhus, mullas, setetes, pinna- ja põhjavees[1]. Maal puhast põlist koobaltit ei ole, sest selle tekkimist takistab atmosfääris hapnik ning ookeanides kloor. Looduslikke koobalti ühendeid leidub maal palju, enamikkes kivides, muldades, taimedes ja loomades on väheses koguses koobalti ühendeid. Koobalt leidub väikese komponendina vase ja nikkli mineraalides ning põhilise metallilise komponendina väävli ja arseeni ühendites. Peamised ühendid on CoAsS, CoAs2, (Co,Fe)AsS, CoAs3 mida kaevandatakse koobalti ning kõrvalproduktina arseeni saamiseks. Koobalti-arseeni mineraale katab mõnikord sekundaarne punane- roosa kristallne kiht nimega punane koobalt, Co3(AsO4)2 * 8H20. Tegu pole hinnalise mineraaliga, kuid ajalooliselt on kaevandajad kasutanud seda kui näitajat, et lähedal asub koobalt ja hõbe[2].
Kõige enam koobaltit saadakse siiski vase ja nikli kaevandamise kõrvalproduktina. Maailma suurimad koobalti tootjad on vasekaevandused Kongo Demokraatlikus Vabariigis. Kongo DV koobalti toodang moodustab umbes 53% maailma toodangust ning ennustuste kohaselt see tulevikus ka välisriikide investeeringute abil kasvab[3].

Omadused

Füüsikalised omadused

Koobalt on tahke, ferromagnetiline, hõbevalge metall . Ta püsib magnetilisena kõrgeima temperatuurini (Curie punkt temperatuuril 1121°C) kõikidest magnetilistest elementidest. Koobalti tihedus normaaltingimustel on 8,9 g/cm3, sulamistemperatuur on 1495 °C ning keemistemperatuur on 2927 °C. Koobalti kõvadus Mohsi skaalal on 5. Metallina on koobalt hea elektri- ja soojusjuht[4].

Keemilised omadused

Koobalt on toatemperatuuril püsiv ning kõrgemal temperatuuril kattub oksiidikihiga. Koobalt on keemiliselt aktiivne ning moodistab mitmeid ühendeid[5]. Koobalt reageerib booriga, süsinikuga, fosforiga, väävliga ning arseeniga. Toatemperatuuril reageerib koobalt ka aeglaselt mineraalhapetega ja niiske õhuga[2].

Kasutamine

Kõige rohkem kasutatakse koobaltit sulamite tootmisel. Temperatuuristabiilsus muudab sulamid sobilikuks gaasiturbiinides ja reaktiivlennukite mootorites kasutamiseks. Koobaltiga sulamid on ka korrosiooni- ja kulumiskindlad, seega leiavad nad kasutust meditsiinis ortopeediliste implantaatide valmistamisel. Sulameid saab ka kasutada hambaproteeside valmistamisel nikkli asemel, kui on probleeme allergiaga[2].
Laialdaselt kasutatakse ka koobalti ühendit LiCoO2 liitiumioonakudes. Enamjaolt on kasutatud selliseid akusid mobiilseadmetes, kuid tänapäeval leiavad populaarsust aina rohkem elektriautod, mille akud kasutavad ka koobaltiühendit. Autotööstus on suurendanud tohutult vajadust koobalti järgi ning on hakatut otsima uusi koobalti allikaid stabiilsemates ja eetilistemas regioonides kui Kongo DV[2].
Mitmeid koobalti ühendeid kasutatase ka keemilistes reaktsioonides oksüdatsiooni katalüsaatoritena. Tüüpilised katalüsaatorid on karboksülaadid, ehk koobalt seebid. Neid kasutatakse ka värvides, tintides ja lakkides, et kiirendada kuivamist[2].
Ajalooliselt on koobaltit kasutatud peamiselt pigmendina. Koobaltklaasi, mis on tumesinine klaas, toodetakse, kui lisatakse klaasisulamisse koobaltoksiide või koobaltkarbonaate. Erinevate ühenditega saab luua erinevaid värve, näiteks roheline (CoO ja ZnO segu), kollane (K3[Co(NO2)6]) või lilla (Co3(PO4)2) [2].

Füsioloogiline toime

Koobalt satub atmosfääri tahkete osakeste kujul nii looduslikel, kui ka inimtekkelistel põhjustel. Looduslikult satub koobalt atmosfääri tuule abil erosiooni kaudu, muldade ja kivide kulumisel ning metsatulekahjude ja vulkaanide tõttu. Inimtekkeliselt satub enamus koobaltit atmosfääri koobaltit sisaldavate kivimite kaevandamise ja sulatamise tagajärjel. Veel satub seda atmosfääri ka fosiilkütuste põletamisel, metallide sulatamisel ja töötlemisel ning väetiste kaudu[1].
Organismid omastavad koobaltit seda sisaldavat õhku hingates, vett juues või toitu süües. Koobalt on inimestele kasulik, sest see on osa vitamin B12 –st ning stimuleerib punaste vereliblede tootmist. Liialt kõrge koobalti kontsentratsioon on inimesele kahjulik, põhjustades hingamisprobleeme ( astma , kopsupõletik) ning võib isegi soodustada kopsuvähi tekkimist. Peamised sümptomid on iiveldus ja oksendamine, nägemishäired, südamehäired ning kilpnäärme kahjustused. Enamjaolt juhtub see inimestega, kes otseselt koobaltiga töötavad[6].
Mõju loodusele on koobaltil enamjaolt vaid ekstreemjuhtudel. Kui pinnases on väga vähe koobaltit, siis kasvavad taimed ei saa seda omastada, ning neist toituvad loomad kannatavad koobaltipuuduse all, mis on nende jaoks hädavajalik. Samas kaevanduste ja sulatustehaste lähedal võib olla ka väga kõrge koobalti kontsentratsioon, mis samuti võib loomades tekitada terviseprobleeme[6].

Kasutatud kirjandus

[1] „COBALT AND INORGANIC COBALT COMPOUNDS“ [Võrgumaterjal] Available : http://www.inchem.org/documents/cicads/cicads/cicad69.htm#2.0 [Kasutatud 06. jaanuar, 2018 ]
[2] „Cobalt“ [Võrgumaterjal] Available: https://en.wikipedia.org/wiki/Cobalt [Kasutatud 07. jaanuar, 2018]
[3] „10 Top Cobalt-mining Countries by Production“ [Võrgumaterjal] Available: https://investingnews.com/daily/resource-investing/critical-metals-investing/cobalt-investing/top-cobalt-producing-countries-congo-china-canada-russia-australia/ [Kasutatud 07. jaanuar, 2018]
[4] „Technical data for Cobalt“ [Võrgumaterjal] Available: http://periodictable.com/Elements/027/data.html [Kasutatud 06. jaanuar, 2018]
[5] „Cobalt Element Facts“ [Võrgumaterjal] Available: http://www.chemicool.com/elements/cobalt.html [Kasutatud 06. jaanuar, 2018]
[6] „Cobalt – Co“ [Võrgumaterjal] Available: https://www.lenntech.com/periodic/elements/co.ht m [Kasutatud 07. jaanuar, 2018]

.DOCX Laadi alla originaalfail 8 lk · .docx · 9 allalaadimist

50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.

~ 8 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2018-03-19 Kuupäev, millal dokument üles laeti

9 laadimist Kokku alla laetud

0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

sellermaa Õppematerjali autor

Koobalt, leidumine looduses, füüsilkalised/keemilised omadused, kasutamine ning füsioloogiline toime

Koobalt leidumine looduses keemia

Kasutatud allikad

Sarnased õppematerjalid

pdf

Legeerivate elementide mõju terase omadustele

Elise Vainokivi LEGEERIVATE ELEMENTIDE MÕJU TERASE OMADUSTELE Kodutöö nr. 2 Juhendaja: lektor Aleksander Lill Esitatud:......................................... Kontrollitud:.................................. Punkte:........................................... Kuressaare 2020 Sisukord 1. Koobalt (Co) ...................................................................................................................3 1.1. MÕJU TERASE OMADUSTELE ............................................................................3 1.2. OMADUSED ...........................................................................................................3 1.3. KASUTUSALAD ....................................................................................................3 2

Tehnomaterjalid

doc

Raud, nikkel, koobalt

saastus on 105 t suurusjärgus aastas. Nikkel võib olla allergeense ja kantserogeense toimega. Paljud inimesed on nikli suhtes allergilised. Nikkel on kontakstallergeen, allergiat võib põhjustada kokkupuude peenrahaga, käekella ja kõrvarõngastega jne, mis sisladavad seda metalli. Nikkel ja nikliühend põhjustavad professionaalse patoloogina vähi, peamiselt kopsuvähi teket niklimaagi kaevandajate ja töötlejate hulgas. Koobalt. Co. Cobaltum Koobalt (Co) on keemiline element, mille aatomnumber keemiliste elementide tabelis on 27. Koobalt kuulub klassifikatsiooni siirdemetallid, d-elemendid. Co on maakoores keskmiselt levinud element (omavahel väga sarnastest nn rauatriaadi (Fe, Ni, Co)elementidest on Co kõige väiksema levimusega). Tuntakse üle 30 Co-mineraali. Co on Ni, Fe, Cu ja Mn geoloogiline kaaslane. Co leidub ka ookeanide

Keemia

odt

Nikkel

Nikkel 1. KODUTÖÖ Õppeaines: Metallide termotöötlus ja seadmed Tehnikainstituut Õpperühm: Juhendaja: lektor Tallinn 2018 SISUKORD 1. NIKLI AATOM................................................................................................................................3 2. NIKLI KRISTALLSTRUKTUUR...................................................................................................4 3. VIIDATUD ALLIKAD.....................................................................................................................6 2 1. NIKLI AATOM Nikkel (sümbol Ni) on ferromagnetiline keemiline element järjekorranumbriga 28. Nikkel paigutatakse keemiliste elementide perioodilisussüsteemis VIIIB rühma. Nikli aatommass on 59 n

Tehnomaterjalid

rtf

Raud, koobalt, nikkel

Tartu Ki-G Raud, koobalt, nikkel Referaat Birgit Saks, Helgi Muoni Tartu 2011 Sisukord: Raua triaad:Raud,Koobalt,nikkel 1. Raud · ajalugu · aatomi ehitus · füüsikalised omadused · keemilised omadused · ühendid · toimed inimorganismile · huvitavaid fakte 2. Koobalt · ajalugu · aatomi ehitus · füüsikalised omadused · keemilised omadused · ühendid · toimed inimorganismile · huvitavaid fakte 3. Nikkel · ajalugu · aatomi ehitus · füüsikalised omadused · keemilised omadused · ühendid · toimed inimorganismile · huvitavaid fakte 4. Nikkel ja Koobalt 5. Kokkuvõte rauast, niklist ja koobaltist 6. Kasutatud kirjandus Raud: ajalugu: Rauda tunneb inimkond juba eelajaloolisest ajast. Rauda saadi Väike-Aasiast ja

Keemia

docx

Koobalt

Koobalt Co Koobalt on keemiline element, mille aatominumber perioodilisustabelis on 27. Koobalti avastas Georg Brandt (1964- 1768), Rootsi keemik ja mineraloog. Ta oli esimene inimene kes avastas metalli, mis polnud juba „iidsetel aegadel“ avastatud. Koobalti kristalli struktuur on kuusnurkne, tahukeskne kuubiline. Oksüdatsiooniaste ühendites on +1, +2, +3 või +4. Põhilised on +2 ja +3. +4 on harvem esinev ja üldjuhul ebapüsiv. +1 oksüdatsiooniastmega on õnnestunud ka mõned ühendid sünteesida

Metallid

docx

Terase kolm legeerivat elementi

soomusplaatide ja mitmesuguste masinaosade tootmisel. Roostevaba teras peab aga sisaldama vähemalt 12% kroomi. Korrosiooni vältimiseks kaetakse metallid kroomiga nn. kroonitakse. Kroomimine toimub elektrolüütilisel teel, mis võimaldab saada kõva ja tihedat ning läikivat kattekihti. Kroomi suhtelise kõvaduse tõttu on kroomitud tooted vastupidavad kulumisele. Seda kasutatakse laialdaselt just instrumendi ja autotööstuses. ˚ Koobalt on kõva ja sitke rauasarnane läikiv metall, mille sulamistemperatuur on 1492˚ C ja erikaal 8,9. Keemiliste elementide tabelis leiab koobalti 27. kohalt. Tal on magnetilised omadused nagu raualgi. Vesi ja õhk koobaltile ei mõju. Lahjendatud hapetes lahustub koobalt tunduvalt raskemini kui raud. Koobalt annab terasele kuuma- ja happekindluse ning võib anda ka magnetilised omadused suurendades neid kuni 2,5 %. Kui teras omab magnetilisi

Materjaliõpetus

docx

Legeerivad elemendid terases

Ka võib koobaltit kasutada sideainena kõvasulameis. Koobalti lisamine vähendab jääkausteniidi sisaldust karastatud terase struktuuris. Seetõttu lisatakse koobaltit kiirlõiketerastesse, millega tagatakse soojuskindlus. Veel kasutatakse koobaltit ja selle ühendeid keemilistes reaktsioonides katalüsaatorina ning nii klaasi kui ka portselani ja keraamiliste esemete tootmisel. Koobaltiühendeid lisatakse ka värvidele ja lakkidele, et kiirendada nende kuivamist. Samuti võib koobalt leida kasutust elektri tootmisel. Igapäevaelus leidub koobaltit vitamiinis B12, samuti kärbsepaberites ja mõningates väetistes. Vanaadium (V) Vanaadium on hõbehall siirdemetall, mis omadustelt on kõva, tugev ja plastne. Legeerimisel tõstab vanaadium terase tõmbetugevust ning seda kasutatakse ka tera peenendajana. Sarnaselt volframile ja mitmetele teistele legeerivatele elementidele on vanaadiumil karbiidide moodustamise võime

tehnomaterjalid

docx

Tutvuda metallide ja metallisulamite mikrostruktuuridega

ühesugused. Söövituse käigus on need eri värvi läinud. Lihv 2 Puhas külmdeformeeritud vask (Cu). Erinevad värvid on jälle kujunenud söövitamise käigus. (Tahvlile oli kirjutatud, et tegu on terasega aga moodlis olevas dokumendis on kirjas vask. Selle pärast on kirjaviga eelmisel leheküljel.) Lihv 3 Vase-Nikkli sulam. Joonisel on on üks vask (Cu) märgitud horisontaalsete joontega ja nikkel (Ni) vertikaalsete joontega. Lihv 4 Pseudosulam. Väikesed täpid on koobalt (Co) ja ülejäänud on volframi (W) ja süsiniku (C) sulam. Lihv 5 Eutektkoostisega plii (Pb) ja antimon (Sb) sulam. Ära viirutatud tükid on antimon ja ülejäänud on plii. Lihv 6 Eutektkoostusega raud (Fe) ja süsiniku (C) sulam. Ära viituratud osa on raud ja valgeks jäetud veerud on süsinik. Lihvide küsimused: Lihv 1: 1) Joonistage vase jahtumiskõver, pidades silmas, et Cu-sulami kristallisatsioonitemperatuur on ca 1083°C

Mehhatroonika

Rohkem sarnaseid