Kobolt er et kjemisk element. Kobolt i menneskekroppen

En vanlig person som ikke er knyttet til kjemi og medisin, representerer som regel vågent verdien av kobolt for sitt liv og helse. En annen grunn til at vi har et tap for å forklare hva kobolt er, er dens svake fordeling i naturen. Bare 0,004% er innholdet i jordskorpen. Metallet og dets forbindelser er imidlertid aktivt brukt i metallurgi, landbruk og medisin. I denne artikkelen vil vi utvide vår forståelse av rollen som kobolt i industrien, og også dvele på dens funksjoner i menneskekroppen.

Plassering av elementet i periodisk tabell

Hva er stedet i det periodiske systemet med kobolt? Egenskapene til kjemiske elementer, inkludert metallet vi vurderer, avhenger av deres posisjon i bordet DI Mendeleyev. Den ligger i VIII b-gruppen (i kort form av bordet - i triad av jerngruppe VIII). Som i jern og nikkel, i sitt atom på det siste energinivå er det to elektroner, noe som indikerer at metallet tilhører d-elementene og bestemmer dets hovedegenskaper. Metallet har to valenser - II og III. Det er også preget av fenomenet allotropi, metallmodifikasjoner kan ha en kubisk eller sekskantet struktur.

Hva er kobolt?

Hva er elementets fysiske egenskaper? I utseende er det et metall med høy hardhet og magnetiske egenskaper. Silvery glans, viscidity og termisk stabilitet - disse er noen av elementets fysiske egenskaper, som også er karakteristiske for sine to naboer i det periodiske systemet - nikkel og jern. Verken oksygen eller vann virker på kobolt ved vanlig temperatur. Dens forbindelser, for eksempel, smalt, har lenge vært kjent som stoffer som brukes til fremstilling av blått farget glass og farging av keramiske produkter.

Kobolt er et typisk metall, ligner dets kjemiske egenskaper på jern. Hva er egenskapene til oksyder, baser og salter?

Forbindelser av divalent og trivalent kobolt

Evnen til å danne komplekse salter er det viktigste kjennetegn ved Co (III) atomer. Disse stoffene er ikke veldig stabile, koordinasjonsnummeret av kobolt i dem er alltid seks. De har en høy oksidasjonsevne. Gjennomsnittlige salter, for eksempel CoCl3 eller Co2 (SO4) _3, omdannes lett til salter der kobolt allerede er et divalent metall. Dens vannfrie forbindelser har en blå farge, og krystallinske hydrater og løsninger er rosa. I motsetning til andre baser danner hydroksidet av trivalent kobolt, når det er interaksjon med kloridsyre, ikke salt og vann, men frigjør fri klor fra den. Basen av det divalente metall i form av et blå utfelling oppnås ved direkte reaksjon av det tilsvarende salt med en alkali. Vi gir en beskrivelse av egenskapene til kobolt, som er en del av de faste løsningene av metaller i hverandre - legeringer.

Det gir materialet eksepsjonelle tekniske parametere av motstand mot høye temperaturer, hardhet, motstand mot slitasje og korrosjon. Legeringer som inneholder kobolt, brukes i forsvarsindustrien, rakettteknikk og kjemikalier med lukket syklus. Ved produksjon av instrumentelle kvaliteter av stål, materialer med magnetiske egenskaper, som legeringsadditiv, blir kobolt også brukt. Egenskapene til egenskapene til slike jernlegeringer er svært forskjellige fra de vanlige kvaliteter av rustfritt stål som bare inneholder krom eller nikkel.

Anvendelse av kobolt i ingeniørfag

Omtrent en tredjedel av alt metall produsert i verden går til produksjon av cermets - kunstige komposittmaterialer. En solid base i dem er wolframkarbid, og kobolt er bindings- og fikseringsdelen. Det er også et strategisk råmateriale for produksjon av turbinmotorer i flykonstruksjon.

I ren form er metall praktisk talt ikke brukt, men bruken av kobolt i en blanding med andre elementer (jern, kobber, wolfram og krom) er utbredt i ulike bransjer. Legeringstellitt, som inneholder opptil 60% kobolt, preges av sin høye varmebestandighet og hardhet, det er et uunnværlig materiale for fremstilling av kutter og borer i verktøyproduksjon. Slike legeringselementer, som wolfram og molybden, forbedrer dets egenskaper. Alloy Vitalium, som har høy motstand mot plastisk deformasjon, inneholder også kobolt. Egenskaper for egenskapene til forbindelsen er som følger: varmebestandig og syrebestandig, den brukes til fremstilling av kjemisk utstyr: syntetiske kolonner, destillasjonsapparater. Legeringen av legeringer i motvirkning av ulike typer korrosjon er stor, for eksempel deler og mekanismer laget av stellitt er resistente mot ødeleggelse under vibrasjons- og gnidningsbevegelser av mekaniske overflater i forbrenningsmotorer.

Metoder for å oppnå kobolt

Ulike grener av økonomien krever bruk av materialer som inneholder kobolt. Dette bidrar til en økning i utvinning av malm og mineraler, nemlig: koboltspikes og glans. Sammensetningen av disse bergarter inkluderer også arsen, som tvinger til å anvende økte sikkerhetsmålinger i prosessene ved metallsmelting. Hovedmetoden for å oppnå kobolt er pyrometallurgi, og en metode for behandling av malm med sulfatsyre benyttes også. De mest lovende er forekomster av silikatoksydmalm, pyritt og pentlanditt i Kina, Russland (på Kola-halvøya, i Republikken Tuva og Krasnoyarsk-territoriet), så vel som i Canada.

Bruken av metall i jordbruk og medisin

Visse viktige egenskaper som besittes av mikroelementet av kobolt, fremmer bruken av den, for eksempel ved plantenavl for å øke vegetativ massen av planter. I alfalfa, lupin, kløver og andre verdifulle fôrgresser av legumfamilien, er det inkludert i de enzymatiske reaksjonene av nitrogenfiksering, som skjer ved hjelp av nodulebakterier. Mangelen på et mikroelement manifesteres av slike symptomer som misfarging av bladbladene og tap av deres evne til fotosyntese, bremsing av vekstprosesser og brudd på hele syklusen av planteutvikling. Overflødig innhold av kobolt er mulig på grunn av brudd på bruksfrekvensene for mikrofertilisatorer. Siden forbindelsene er lettoppløselige i vann, går de øyeblikkelig inn i xylemmet og passerer gjennom mesofylen av bladet gjennom de ledende elementer (vaskulære fibrous fascicles), forårsaker misfarging og vanning. Kornavlingen er mest følsom overfor et overskudd av et mikroelement: havre, bygg, ris.

Biokjemi på rollen av koboltforbindelser

Grenen av biologi, som studerer levestoff på molekylært og cellulært nivå, har etablert en viktig funksjon av dette kjemiske elementet. Det er en del av ikke-proteindelen av biologisk aktive stoffer - enzymer og hormoner. For eksempel er kobolt i menneskekroppen et molekyl av thyroksin, fremstilt av skjoldbruskkjertelen og kontrollerende metabolske prosesser. Et annet viktig hormon som regulerer nivået av glukose i blodplasmaet er insulin. Det utskilles av β-celler i bukspyttkjertelen Langerhans og inneholder også koboltforbindelser. Utilstrekkelig inntak av elementet i celler og menneskelige organer observeres under overgangen fra blandet ernæring til vegetarisme, i helminthic invasjoner og sykdommer i fordøyelsessystemet. Som vi ser er kobolt et mikroelement, som alvorlig påvirker nivået av homeostase i menneskekroppen.

Betydningen av et kjemisk element i stoffskiftet

Blødning, utført av det røde benmarg, skjer ved deltagelse av koboltholdige stoffer - aktivatorer av de tilsvarende enzymer. En av de viktigste vitaminene i gruppe B - cyanokobalamin (B ₁₂ ), som deltar i dannelsen av erytrocyter i bloddannende organer, beskytter kroppen mot anemi. Korrekt og balansert ernæring, som inneholder lever, biff, sjømat, tørkede aprikoser, rødbeter, vil gi det nødvendige nivået av kobolt i kroppen (ca. 40 mg per dag) og beskytte den mot sykdommer i immun-, kardiovaskulære og endokrine systemer.