اگر بخواهیم یک ترکیب معدنی را نام ببریم که به احتمال زیاد اکثرا کسانی که با شیمی سر و کار دارند، با آن آشنا هستند میتوان به اکسید کبالت اشاره کرد. از اکسید کبالت عموما برای تولید سرامیک استفاده میشود که بیشتر از آن برای میناکاری و لعاب کاربرد دارد.
این ترکیب در طبیعت به رنگ سیاه دیده میشود اما کریستال آن با رنگهای سبز، قرمز و خاکستری و البته سیاه مشاهده میشود.
کبالت که در جدول مندلیف با عدد اتمی 27 دیده میشود، صرفا به صورت یک ترکیب شیمیایی در پوسته زمین قابل استخراج خواهد بود. اگر به این ترکیب معدنی دسترسی دارید بهتر است بدانید حدود 78. 6 درصد از آن را فلز کبالت تشکیل داده است. جالب است بدانید برای تخریب فوتوکاتالیستی از نانو ذرات اکسید کبالت بهره برده میشود چرا که از مزایای زیر برخوردار است:
· هزینه پایین و مقرون به صرفه بودن
· پایداری شیمیایی و فیزیکی ایده آل
· نسبت سطح به حجم بالا
با ویژگیهای نشادر هم آشنا شوید
همانطور که پیشتر اشاره کردیم به طور معمول از ترکیب معدنی کبالت برای تولید سرامیک استفاده میشود. علاوه بر این، در تولید شیشه آبی نیز نقش موثری را ایفا میکند. عنصر کبالت برای اولین بار در سال 1735 توسط یک شیمیدان سوئدی به نام جورج براندت به جهان معرفی شد.
یکی از ویژگیهای جالب کبالت این است که خاصیت مغناطیسی دارد و نفوذ پذیری مغناطیسی آن به دو سوم آهن خواهد رسید. این عنصر به دلیل ویژگی فعال بودنی که دارد میتواند به سرعت با سایر عناصر ترکیب شود. در بخشهای قبل گفتیم که عنصر کبالت به راحتی در پوستهی زمین قابل استخراج است اما شهاب سنگها نیز میتوانند منبع دیگری برای این عنصر باشند.
در این بخش به بررسی خواص فیزیکی و شیمیایی اکسید کبالت که شباهت زیادی به آهن و نیکل دارد اشاره خواهیم کرد. اکسید کبالت به عنوان یکی از مواد شیمیایی صنعتی، به دلیل برخورداری از خواص شیمیایی و فیزیکی که دارد و مختص به خود این ترکیب معدنی نیز میباشند بهراحتی قابل تعویض با عناصر و ترکیبهای معدنی دیگر نیست. مقاومت بالای این ماده در برابر سایش و اکسیداسیون و همچنین قابلیت عبور برق به واسطهی خاصیت مغناطیسی از جمله ویژگیهای بارز آن به حساب میآیند.
کبالت قدرت احیاکنندگی ضعیفی دارد و به عنوان یک عنصر زیستی محسوب میشود، چرا که حاوی ویتامین B12 میباشد. در صورتی که کبالت در مجاورت اکسیژن قرار گیرد Co3O4 را تولید میکند.
امروزه با اینکه اکسید کبالت جای خود را در صنایع گوناگون باز کرده است و در شبه رسانا، ابر رسانا، ام آر آی، حسگرها و زيست پزشکی به طور گسترده مورد استفاده قرار میگیرند، اما تولید نانوذرات این اکسید به وسیلهی سنتز بیولوژیکی یکی از کاربردهای ارزشمند اکسید کبالت محسوب میشود، آن هم در مقیاس نانو! این بدان معناست که نانوذرات ایجاد شده از کبالت خاصیت ضد باکتریایی متفاوتی را در قبال بیماریهای مختلف باکتریایی از خود نشان میدهد.
از دیگر کاربردهای این ماده در پزشکی میتوان به مطالعات صورت گرفته در جهت سازگاری با سلولهای زنده و درمان لیشمانیاز اشاره کرد.
پیشتر به کاربرد گسترده اکسید کبالت پرداختیم و گفتیم که چقدر میتواند نقش موثری در بهبود بیماریها داشته باشد. این فلز دارای خواص فیزیکی و شیمیایی مختص به خود است و همچنین میتواند با سایر عناصر ترکیبهایی را به وجود آورد که در سایر فلزات و ترکیبات معدنی به چشم نمیخورد. در ادامه به معرفی برخی از کاربردهای کبالت خواهیم پرداخت:
· کاربرد در باتریهای قابل شارژ
· استفاده در وسایل الکترونیکی
· استفاده در کاتالیزورها و آلیاژها
· ترکیبات سیلیکات کبالت
· کاربرد در تولید آلومینات کبالت(II)
· به کارگیری کبالت در شیشه ها
· استفاده گسترده در تولید سرامیک
· کاربرد در تولید جوهرها
· کاربرد در تولید انواع رنگها و لاک ها
· قابلیت استفاده در ردیاب رادیواکتیو
· استفاده در تولید پرتوهای گاما
· به کارگیری کبالت در آبکاری فلزات به واسطهی ظاهر جذاب، سختی و مقاومت
با ویژگیهای کربن اکتیو هم آشنا شوید
این اکسید به دلیل مزیتها و ویژگیهای منحصر به فرد خود، در صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرد. در این بخش به برجسته ترین کاربردهای این فلز میپردازیم.
آلیاژ و سوپر آلیاژها با ترکیب این فلز با سایر فلزات تشکیل میشود و کاربردهای زیادی را به ارمغان میآورد. سوپرآلیاژهای متشکل از این ترکیب معدنی به دلیل استحکام. مقاومت بالایی که دارد برای موتورهای جت و پرههای توربینهای گازی مورد استفاده قرار میگیرد که کارایی پررنگ و مهمی برای آن به حساب میآید.
علاوه براین، باتریهای قابل شارژ نیز حاوی این فلز هستند تا بتوان با کمک آن وسایل نقلیه الکترونیکی را تولید کرد. دوام و ماندگاری آلیاژهای این فلز به قدری زیاد است که آن را برای ایمپلنتهای ارتوپدی به گزینهی مناسبی تبدیل کرده است، چرا که به راحتی آسیب نمیبیند و همین عامل باعث کاربرد این آلیاژها در ساخت قطعات مصنوعی در سایر اعضای بدن انسان شده و به جایگزینی عضوهای از بین رفته کمک شایانی خواهد کرد.
از دیگر صنایعی که از کبالت برای پیشبرد کارها بهره میبرد، صنعت پلیمر است. در این صنعت اکسید کبالت نقش کاتالیزور را بازی میکند تا واکنشهای اکسیداسیون راحت تر صورت پذیرد. اگر بخواهیم یک مثال در زمینه ارائه دهیم میتوانیم به تولید اسید ترفتالیک از زایلن اشاره کنیم.
انواع رنگها و لاکها از دیگر مواردی هستند که برای تولید آنها از این ماده استفاده میشود و عامل خشک کننده را از طریق اکسیداسیون به حساب میآیند. کاربرد دیگری که میتوان از این فلز انتظار داشت کمک به چسبندگی بیشتر بین فولاد و لاستیک است که در لاستیکهای شعاعی مورد استفاده قرار میگیرد.
کبالت به دلیل بهره مندی از ویتامین B12 برای ساز و کار سودمند و ضروری محسوب میشود، چرا که این ویتامین در سلامت موجودات زنده حائز اهمیت است. باکتریهایی که در معده برخی از حیوانات زندگی میکنند، قادر به تبدیل کبالت به ویتامین B12 هستند و کبالتی که در پوستهی زمین و به تبع در خاک، به عنوان تنها منبع این ویتامین وجود دارد این امکان را فراهم میسازد و سلامت این حیوانات را تضمین میکند.
میدانیم که مواد شیمیایی به شرایط نگهداری ویژهای نیاز دارند که فلز کبالت نیز از این امر مستثنی نمیباشد. از ساده ترین عواملی که باید در نگهداری این فلز رعایت شود این است که در معرض تابش مستقیم نور خورشید قرار نگیرد و دمای محیطی آن کمتر از 03 درجه سانتیگراد باشد. در ادامه به معرفی برخی از نکاتی که میتواند در نگهداری این فلز کمک کند اشاره خواهیم کرد:
· انباری که سقف داشته باشد.
· محیط خشک و خنک باشد.
· محیط از تهویه مناسب بهره ببرد.
· از منابع آتش زا و قابل اشتعال دور باشد.
· در معرض مواد اکسیدکننده قرار نگیرد.
· در ظرف دربسته نگهداری شود.
0 دیدگاه