Кобальт

{{#if: | }} Шаблон:Другие значения термина Шаблон:Химический элемент Шаблон:Элемент периодической системы Ко́бальт (химический символ — Co, от лат. Cobaltum) — химический элемент 9-й группы (по устаревшей классификации — побочной подгруппы восьмой группы, VIIIB), четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 27<ref name=":0">Шаблон:Cite web</ref>.

Простое вещество кобальт — это серебристо-белый, слегка желтоватый переходный металл с розоватым или синеватым отливом. Существует в двух кристаллических модификациях: Шаблон:Math-Co с гексагональной плотноупакованной решёткой, Шаблон:Math-Co с кубической гранецентрированной решёткой, температура перехода Шаблон:Math 427 °C<ref name="ХЭ"/>.Шаблон:Clear

Происхождение названия

Название «кобальт» происходит от нем. Kobold — домовой, гном. При обжиге содержащих мышьяк кобальтовых минералов выделяется летучий ядовитый оксид мышьяка. Руда, содержащая эти минералы, получила у горняков имя горного духа кобольда. Древние норвежцы приписывали отравления плавильщиков при переплавке серебра проделкам этого злого духа. В этом происхождение названия кобальта схоже с возникновением названия никеля (нем. Nickel — озорник, гном Никель)<ref>Шаблон:Книга</ref>. В 1735 году шведский минералог Георг Брандт сумел выделить неизвестный ранее металл из саксонских полиметаллических руд, который назвал кобальтом, что описал в своей диссертации «О полуметаллах» (Dissertatio de semimetallis)Шаблон:SfnШаблон:Sfn. В ней он показал, что имел честь открыть новый «полуметалл», ранее часто принимавшийся за висмутШаблон:Sfn. Он выяснил также, что соединения именно этого элемента окрашивают стекло в синий цвет — этим свойством пользовались ещё в древних Ассирии и Вавилоне. Однако первоначально открытие Брандта не получило должной известностиШаблон:Sfn. Некоторые учёные полагали, что открытый шведом металл представляет собой смесь веществ с «особой землёй». Окончательно доказал, что это самостоятельный элемент французский химик Шаблон:Не переведено 5 в 1781 годуШаблон:Sfn; он также дал описание металлургических методов его извлеченияШаблон:Sfn. В середине 1830-х годов французский ветеринар Шарль Аскин разработал способ разделения кобальто-никелевых руд с применением хлорной извести. Позже этот метод был усовершенствован и внедрён в промышленное производствоШаблон:Sfn.

Кобальтовый синий имеет шестнадцатеричный код цвета #0047ab.

История

Файл:Ewer, Qing dynasty, Qianlong period, porcelain, Honolulu Museum of Art.JPG

Китайская фарфоровая ваза династии Цин

Соединения кобальта известны человеку с глубокой древности. Первоначально кобальт нашёл применение в качестве синего красителя (тенарова синь или кобальтовая синь) при производстве предметов декоративно-прикладного искусства, стекла, эмалей, фарфора и керамики и др.Шаблон:Sfn Кобальтовые фарфор и керамика отличаются особенным глубоким тёмно-синим цветом. Кобальтовые краски являются одними из древнейших и использовались во многих центрах декоративно-прикладного искусства Европы и Азии. Считается, что в Китае применение кобальта для окраски изделий из керамики началось одновременно с распространением фарфора. Синие кобальтовые стёкла, эмали, краски находят в гробницах Вавилонии и Древнего Египта не позднее 2600 года до н. э.Шаблон:Sfn Так, в гробнице Тутанхамона нашли предметы из стекла, окрашенные в синий цвет, причём не только с использованием меди, но и кобальтаШаблон:Sfn. Синие стёкла и эмали, получаемые с применением кобальта, известны среди наследия Древней Греции и Древнего Рима. Неизвестно, было ли приготовление стёкол и красок сознательным или случайным. Установлено, что на территории современного Азербайджана кобальт для изготовления стёкол, эмалей и глазурей употреблялся со времён Х—XII веков. Видимо он был побочным продуктом при выплавке меди из рудных месторождений Дашкесана. В средневековой Европе об использовании металла для создания предметов обихода (венецианское стекло) известно со второй половины XV векаШаблон:Sfn. Позже, в ХV—XVI веках, в Европе он стал применяться более широко. В 1550 году алхимик Беренгуччио отмечал, что синий окрас стекла обязан содержанием вещества заффар (заффер). С этого времени варианты этого названия встречаются в трудах других авторов. Предполагается, что именно заффару обязан своим названием один из минералов кобальта — саффлорит (нем. Safflorit)Шаблон:Sfn.

На базе южносаксонского месторождения полиметаллических руд в Шнееберге (Рудные горы) развернулась добыча кобальта. Установлено, что начиная с 1520-х годов там из него стали изготавливать краску, которая отправлялась в Венецию — крупнейший центр стекольного производства. В 1679 году немецкий алхимик Иоганн Кункель привёл описание получения заффера. К 1790 году в Европе насчитывалось 25 кобальтовых производств, специализирующихся на изготовлении смальты, известной также как синее кобальтовое стекло, синяя смальта — одного из элементов мозаикиШаблон:Sfn. До второй половины XIX века главным центром добычи металла была Германия, хотя в меньшем количестве он производился и в других европейских регионах (Швеция, Норвегия, Испания). Такое положение сохранялось до 1860-х годов, когда французский инженер Шаблон:Не переведено 5 установил наличие на Новой Каледонии богатых залежей никелевых и кобальтовых руд. С 1870-х годов началась их интенсивная разработка, и французский остров на протяжении нескольких десятилетий стал основным экспортёром кобальта. В начале XX века были найдены богатые залежи серебряно-кобальтовых руд в канадской провинции Онтарио, которая становится основным поставщиком кобальта на мировой рынок. В 1909 году там было добыто более 1500 тонн металла, после чего производство в этом регионе стало постепенно падатьШаблон:Sfn. С 1920-х годов центр добычи переместился в провинцию Катанга в Бельгийском Конго, где компания Union Minière du Haut-Katanga приступила к промышленной добыче кобальтаШаблон:Sfn. В XXI веке основным производителем кобальта в мире является швейцарская компания Glencore. Именно она является основным поставщиком кобальта при производстве аккумуляторных батарей для электронных устройств и электроавтомобилей. Главным активом швейцарского трейдера в этой сфере является кобальтовое производство в Заире<ref>Шаблон:Cite web</ref><ref>Шаблон:Cite web</ref>. Стимулированию добычи кобальта способствовали открытие его свойств и расширение сферы его применения. В 1897 году французский химик Поль Сабатье предложил его в качестве катализатора. С 1901 года металл был внедрён в производство быстросохнущих масляных красок. В 1907 году американский изобретатель и промышленник Элвуд Хейнс запатентовал способ изготовления металлорежущих резцов из стеллитов — сверхтвёрдых сплавов кобальта с хромом, а позже стали внедряться технологии с использованием в них различных добавок (вольфрама и/или молибдена). Стеллиты широко используются для напыления, наплавки и напайки деталей машин, станков и инструмента с целью повышения износостойкостиШаблон:Sfn. Со времён Первой мировой войны кобальт применяется при производстве гопкалита, используемого в средствах индивидуальной защиты органов дыхания, в частности, противогазов. В 1917 году японский учёный и изобретатель Котаро Хонда открыл кобальтосодержащие магнитные сплавы (кобальтовая, японская сталь)Шаблон:SfnШаблон:Sfn.

Нахождение в природе

Массовая доля кобальта в земной коре 4Шаблон:E %. Содержание в морской воде приблизительно 0,005 мг/дл<ref name=":0" />.

Кобальт входит в состав минералов: каролит CuCo₂S₄, линнеит Co₃S₄, кобальтин CoAsS, сферокобальтит CoCO₃, смальтин CoAs₂, скуттерудит (Co, Ni)As₃ и других. Всего известно около 130 кобальтосодержащих минералов, из них 40 непосредственно кобальтовые<ref>Шаблон:Cite web</ref>. Кобальту сопутствуют мышьяк, железо, никель, хром, марганец и медь.

Содержание в морской воде приблизительно 1,7Шаблон:E %.

Месторождения, запасы и производство

Шаблон:Main Крупнейшие залежи кобальта находятся в Демократической Республике Конго — около 6 млн т, что составляет более 60 % разведанных мировых запасов<ref name="bbc_cobalt ">Шаблон:Cite web</ref>. Также крупные резервы есть в Австралии (1,7 млн т), Индонезии (640 тыс. т), Кубе (500 тыс. т), Филиппинах (260 тыс. т), Канаде (220 тыс. т), Замбии (270 тыс. т), России (250 тыс. т), а также в США, Франции и Казахстане<ref name=":1">Шаблон:Cite web</ref>. Добыча кобальта в мире может увеличиться до 200 тыс. тонн к 2025 году<ref>Шаблон:Cite web</ref>, а к 2030 году, по прогнозам экспертов, глобальное производство кобальта превысит 400 тыс. т<ref>Шаблон:Cite web</ref>. В 2024 году общемировые резервы составили 11 млн т металла<ref name=":1" />.

Крупнейшие компании-производители кобальта в мире:

• CMOC Group (Китай) — 114 165 т в год<ref>Шаблон:Cite web</ref>.
• Glencore (Швейцария) — 38 200 т в год<ref>Шаблон:Cite web</ref>.
• Zhejiang Huayou Cobalt (Китай) — 23 000 т в год<ref>Шаблон:Cite web</ref>.
• Eurasian Resources Group (Люксембург) — 20 000 т в год<ref>Шаблон:Cite web</ref>.
• Норильский никель (Россия) — 8 700 т в год<ref>Шаблон:Cite web</ref>.

По ежегодной добыче первое место с большим отрывом также занимает Конго — 220 тыс. тонн (84 % мировой добычи)<ref>Шаблон:Cite web</ref>. Китай является крупнейшей страной по потреблению (52 % мирового объёма) и переработке (67 %) кобальта<ref>Шаблон:Cite web</ref>. Россия занимает второе место в мире по производству кобальта с долей около 5 %. В 2015 году было запущено промышленное производство товарного кобальта на Кольской ГМК в Мончегорске<ref>Шаблон:Cite web</ref><ref>Шаблон:Cite web</ref>.

Получение

Кобальт получают путем пирометаллургической или гидрометаллургической переработки (обработка растворами серной кислоты или аммиака) в основном никелевых руд. Для отделения от близкого по свойствам никеля используется хлор, хлорат кобальта(II) (Co(ClO₃)₂) выпадает в осадок, а соединения никеля остаются в растворе. Методы фракционного окисления и гидролитического осаждения позволяют отделить сопутствующие элементы, такие как железо, марганец. Также железо и серебро удаляют цементацией. Под воздействием NaClO или Cl₂ осаждением разделяют кобальт и никель<ref name=":0" />.

Методы получения чистого кобальта:

Гидрометаллургическая переработка с экстракцией и электролизом

Кобальтсодержащее сырье (руды, концентраты) обрабатывают серной или соляной кислотой для перевода металлов в раствор. Медь удаляют восстановлением до Cu(I) и селективной экстракцией, гидролиз при контролируемом pH осаждает Fe и As, для снижения содержания Pb, Ni, Mn используют высокопроизводительные экстракторы. Очищенный раствор CoCl₂ подвергают электроэкстракции. На катодах осаждается кобальт чистотой 99,98 % (марка К0). Содержание примесей (Bi, Pb, Ag) снижается до 0,00002 %, что критично для жаропрочных сплавов<ref>Шаблон:Cite web</ref><ref name=":2">Шаблон:Cite web</ref>.

Осаждение гидроксида кобальта

Проводится окисление растворов пероксидом водорода или хлором для перевода Co(II) в Co(III). Далее осаждают Co(OH)₃ в буферной среде (бикарбонаты/карбонаты Na/K) при pH 7.8-9.4. Это обеспечивает селективное отделение от Ni, Cu, Fe. Прокаливают гидроксид для получения оксида Co₃O₄ с последующим восстановлением до металла.

Метод исключает использование хлоридов, снижая экологическую нагрузку в производстве<ref name=":2" /><ref name=":3">Шаблон:Cite web</ref>.

Пирометаллургические методы

Источником являются отходы цинкового производства (кек Co-Ni с 0.5-1.3 % Co). Кобальт получают следующими способами:

Кислотное выщелачивание — кобальт извлекают серной кислотой из кека.

Сорбция и экстракция — для разделения Co, Ni, Cu применяют ионообменные смолы или экстрагенты<ref name=":3" /><ref>Шаблон:Cite web</ref>.

Стоимость металлического кобальта

В конце 1970-х годов цена на кобальт резко поднялась на 2000 % из-за политических событий в Республике Конго после провозглашения политической независимости от Франции<ref name=":4">Шаблон:Cite web</ref>.

За период с 2016 года по 2018 год биржевые цены на кобальт выросли в 4 раза с $22000 до $95000 за тонну<ref name=":4" />. Такой взлет цен был обусловлен в основном высоким спросом на кобальт для производства литий-ионных аккумуляторов для электромобилей и смартфонов, который сильно опережал предложение<ref>Шаблон:Cite web</ref>. Уже в следующем году цена упала с долгосрочного максимума до уровня $30 тыс. за тонну<ref name=":4" />.

В феврале 2025 года Демократическая Республика Конго приостановила экспорт кобальта на четыре месяца, чтобы справиться с избытком предложения металла, которое возникло из-за расширения производства в Кисанфу и увеличение экспорта кобальта с Тенке-Фунгуруме — рудников китайской компании CMOC в Конго, а также из-за увеличения производства в Индонезии<ref>Шаблон:Cite web</ref><ref>Шаблон:Cite web</ref>. В марте 2021 года цена достигала на биржах 53 000 долл. за тонну<ref>Шаблон:Cite web</ref>. С 2022 года цены упали примерно на 30 %, достигнув в начале 2025 года минимума за последние 9 лет ($21,5 тыс. за тонну)<ref>Шаблон:Cite web</ref>.

23 июня 2025 года страна продлила эмбарго ещё на три месяца<ref>Шаблон:Cite news</ref>. На июль 2025 года цена на кобальт составляла около $33000 за тонну<ref>Шаблон:Cite web</ref>.

Физические свойства

Кобальт — твёрдый серебристо-белый, слегка желтоватый переходный металл с розоватым или синеватым отливом<ref name="ХЭ" />. Существует в двух модификациях. При температурах от комнатной до 427 °C устойчива Шаблон:Math-модификация. При температурах от 427 °C до температуры плавления (1495 °C) устойчива Шаблон:Math-модификация кобальта (решётка кубическая гранецентрированная). Плотность металла при 20°С — 8,9 г/см3, температура плавления — 1493° С, температура кипения — 3100°С. Удельное электросопротивление кобальта — 5,68·10-8 ом·м. Теплопроводность — 69,08 Вт/(м·К), теплоёмкость — 0,44 кдж/(кг·К). Твёрдость по Бринеллю — 2,8 Гн/м2<ref name=":5">Шаблон:Cite web</ref>. Кобальт — ферромагнетик, с точкой Кюри 1121 °C<ref name=":0" />. Желтоватый оттенок ему придаёт тонкий слой оксидов.

Изотопы

Кобальт имеет только один стабильный изотоп — ⁵⁹Co (изотопная распространённость 100 %<ref name="Nubase2016">Шаблон:Справочник:Nubase2016</ref>). Известны ещё 22 радиоактивных изотопа кобальта.

Искусственный изотоп кобальт-60 почти не встречается в природе из-за своей нестабильности (период полураспада 5,27 лет)<ref name=":5" />. Получают его обычно наработкой из изотопа ⁵⁹Co на атомных станциях. Находясь в ядерной установке, изотоп ⁵⁹Co подвергается бомбардировке нейтронами, и после захвата их превращается в ⁶⁰Co<ref>Шаблон:Cite web</ref>. Кобальт-60 активно используется в производстве различных источников гамма-излучения, широко применяется как источник жёсткого гамма-излучения для стерилизации, в медицине в гамма-ножах, гамма-дефектоскопии и т. п<ref>Шаблон:Cite news</ref>.

Некоторые радиоактивные изотопы кобальта — ⁵⁶Co (период полураспада 77 суток), ⁵⁷Co (270 суток) и ⁵⁸Co (72 суток) — применяют как изотопные индикаторы при исследовании обмена веществ<ref name=":5" />.

Химические свойства

В соединениях кобальт проявляет множество степеней окисления, самыми устойчивыми из которых являются +2 и +3, соответствующие электронные конфигурации: d7 и d6. Степень окисления +3 наиболее устойчива термодинамически и кинетически в низкоспиновых октаэдрических комплексах, что обусловлено высокой энергией стабилизации кристаллическим полем (2,4 Δ_окт). Поэтому для кобальта характерны комплексы с лигандами сильного и среднего поля. Этот же параметр в случае лигандов слабого поля, с которыми кобальт(III) образует высокоспиновые комплексы, остаётся низким (0,4Δ_окт). поэтому простые соли кобальта(III) неустойчивы и являются сильными окислителями. Окислительная способность Co³⁺ сильно зависит от природы лиганда<ref>Шаблон:Статья</ref>.

Кобальт располагается между же­лезом и никелем в электрохимическом ряду напряжений металлов. Реагирует со многими хими­ческими элементами<ref>Шаблон:Cite web</ref>.

Оксиды

• На воздухе кобальт окисляется при температуре выше 300 °C.
• Устойчивый при комнатной температуре оксид кобальта представляет собой сложный оксид Co₃O₄, имеющий структуру шпинели, в кристаллической структуре которого одна часть узлов занята ионами Co²⁺, а другая — ионами Co³⁺; разлагается с образованием CoO при температуре выше 900 °C.
• При высоких температурах можно получить Шаблон:Math-форму или Шаблон:Math-форму оксида CoO.
• Все оксиды кобальта восстанавливаются водородом:

  <chem>Co3O4 + 4 H2 -> 3 Co + 4 H2O</chem>

• Оксид кобальта(III) можно получить, прокаливая соединения кобальта (II), например:

  <chem>4 Co(OH)2 + O2 -> 2 Co2O3 + 4 H2O</chem>

Галогениды кобальта

При нагревании кобальт реагирует с галогенами, образуя галогениды СоХ₂. Причём соединения кобальта (III) образуются только с фтором.

<chem>2 Co + 3 F2 -> 2 CoF3</chem>

<chem>Co + Cl2 -> CoCl2</chem>

Дифторид кобальта СоF₂ — розовое кристаллическое вещество. Используют в производстве катодов в химических источниках тока, как катализатор при производстве фторуглеводородов.

Трифторид кобальта СоF₃ — коричневые или зеленовато-коричневые кристаллы. Применяют как катализатор при синтезе фторуглеводородов.

Дихлорид кобальта СоСl₂ — голубое кристаллическое гигроскопичное вещество. Применяют как протравы при окраске тканей, добавляют в корм скоту, используют в индикаторах влажности, в растворах для нанесения покрытия кобальта на другие металлы, а также для получения катализаторов.

Дибромид кобальта СоВr₂ — зелёное кристаллическое вещество. Применяют для получения катализаторов и индикаторов влажности.

Дийодид кобальта CoI₂ — красно-коричневые гигроскопичные кристаллы. Применяют в индикаторах влажности<ref>Шаблон:Cite web</ref>.

Сульфиды кобальта

Сульфиды кобальта (Co_xS_y) существуют в нескольких основных формах: CoS (гексагональная структура типа NiAs), Co₉S₈ (кубическая структура пентландита), CoS₂ (пиритная кубическая структура) и Co₃S₄ (шпинельная кубическая структура).

Применяются в основном в энергетике и в изготовлении катализаторов<ref>Шаблон:Статья</ref><ref>Шаблон:Cite web</ref>.

Другие соединения

• С серой кобальт образует 2 различных модификации CoS: серебристо-серую α-форму (при сплавлении порошков) и чёрную β-форму (выпадает в осадок из растворов).
• При нагревании CoS в атмосфере сероводорода получается сложный сульфид Со₉S₈.
• С другими окисляющими элементами, такими как углерод, фосфор, азот, селен, кремний, бор, кобальт тоже образует сложные соединения, являющиеся смесями, где присутствует кобальт со степенями окисления 1, 2, 3.
• Кобальт способен растворять водород, не образуя химических соединений. Косвенным путём синтезированы два стехиометрических гидрида кобальта CoH₂ и CoH.
• Растворы солей кобальта CoSO₄, CoCl₂, Со(NO₃)₂ придают воде бледно-розовую окраску, поскольку в водных растворах ион Co²⁺ существует в виде аквакомплексов [Co(HШаблон:SubO)Шаблон:Sub]²⁺ розового цвета. Растворы солей кобальта в спиртах тёмно-синие, так как спирт извлекает из аквакатиона две молекулы воды, образуя аквакатион [Co(H₂O)₄]²⁺. Многие соли кобальта нерастворимы.
• Кобальт образует комплексные соединения. В степени окисления +2 кобальт образует лабильные комплексы, в то время как в степени окисления +3 — очень инертные. Это приводит к тому, что комплексные соединения кобальта(III) практически невозможно получить путём непосредственного обмена лигандов, поскольку такие процессы идут чрезвычайно медленно. Наиболее известны аминокомплексы кобальта. Наиболее устойчивыми комплексами являются лутеосоли (например, [Co(NH₃)₆]³⁺) жёлтого цвета и розеосоли (например, [Co(NH₃)₅H₂O]³⁺) красного или розового цвета.
• Также кобальт образует комплексы с CN⁻, NO₂⁻ и многими другими лигандами. Комплексный анион гексанитрокобальтат [Co(NO₂)₆]³⁻ образует нерастворимый осадок с катионами калия, что используется в качественном анализе.

Применение

Аккумуляторная промышленность

Кобальт играет ключевую роль в современных литий-ионных аккумуляторах, где используется около половины произведенного металла<ref>Шаблон:Cite web</ref>. Он обеспечивает стабильность работы, энергоемкость и безопасность, входит в состав катодов, позволяя благодаря своим свойствам сохранять его слоистую структуру и накапливать большое количество энергии в малом объёме<ref>Шаблон:Cite web</ref>.

Электромобили

В сегменте премиальных моделей доминируют типы аккумуляторов NCM (никель-кобальт-марганец) и NCA (никель-кобальт-алюминий). Tesla и General Motors используют кобальтсодержащие аккумуляторы в 75 % своих электромобилей<ref name=":6">Шаблон:Cite web</ref>. К 2024 году часть электромобилей будет использовать литий-железо-фосфатные аккумуляторы (LFP), не содержащие кобальт (например Tesla Model 3 и Model Y)<ref>Шаблон:Cite web</ref>.

Потребительская электроника

На 2021 год на производство смартфонов и ноутбуков было использовано 42 тыс. т кобальта<ref>Шаблон:Cite web</ref>.

Аккумулятор ноутбука содержит около 30 граммов кобальта, а для производства батареи электромобиля требуется около 20 килограммов металла<ref>Шаблон:Cite web</ref>. Кобальт по-прежнему трудно полностью заменить в высокопроизводительных аккумуляторах, особенно в электромобилях премиум-сегмента и в секторе систем хранения энергии, поскольку его исключение часто приводит к снижению плотности энергии и снижается безопасность устройства<ref name=":6" />.

Производители батарей стали резко сокращать использование кобальта в литиевых аккумуляторах, поскольку они являются более дорогими по сравнению с литий-железо-фосфатными батареями или LFP при равной эффективности и способности держать заряд. Доля кобальтосодержащих аккумуляторов для электромобилей в Китае к 2024 году снизилась до 31 % с 44 % в 2022 году<ref>Шаблон:Cite web</ref>.

Специальные сплавы и стали

Кобальт используют в производстве специальных сплавов и сталей. Кобальтосодержащие сплавы применяются для изготовления деталей, выдерживающих экстремальный температурный режим (лопатки реактивных двигателей)<ref>Шаблон:Cite web</ref>.

• Легирование стали кобальтом повышает её твёрдость, износо- и жаростойкость<ref name="LM">Шаблон:Cite web</ref>, а также режущие свойства<ref>Шаблон:Статья</ref>. Из кобальтсодержащих быстрорежущих сталей создают обрабатывающий инструмент: свёрла, фрезы, резцы, зенкеры, развёртки, протяжки и т. п. Примеры кобальтовых быстрорежущих сталей — Р6М5К5 (5 % кобальта), Р9К10 (10 % кобальта)<ref>Шаблон:Cite web</ref>.
• Сплавы кобальта и хрома получили собственное название стеллит<ref name="LM" /> (например, Стеллит-6<ref>Шаблон:Cite web</ref>). Они обладают высокой твёрдостью и износостойкостью. Также благодаря коррозионной стойкости и биологической нейтральности некоторые стеллиты применяются в протезировании (см. статью «Виталлий»).
• Кобальт является связующим элементом в победите — семействе советских вольфрамовых сталей<ref name=":7">Шаблон:Cite web</ref>.
• Некоторые сплавы кобальта, например, с самарием или эрбием, проявляют высокую остаточную намагниченность, то есть они пригодны для изготовления мощных жаростойких постоянных магнитов (см. Шаблон:Нп3). Из сплавов кобальта и самария в соотношениях 1:5 или 2:17 изготавливают мощные магниты<ref>Шаблон:Cite web</ref>. Также в качестве магнитов используют сплавы, например, альнико (на основе железа и алюминия с кобальтом с содержанием последнего до 40 %)<ref name="LM" /><ref name=":7" />.

Другие области

• Кобальт применяется при изготовлении химически стойких сплавов<ref name="LM" />.
• Соединения кобальта, например, тенарова синь, широко применяются для получения ряда красок и при окраске стекла и керамики<ref name="LM" />.
• Кобальт применяется как катализатор химических реакций в нефтехимии, промышленности полимеров и других процессах. Катализаторы на основе кобальта применяются в реакции гидросилилирования<ref>Шаблон:Cite web</ref>. Катализатор кобальт Ренея широко применяется в синтезе Фишера-Тропша для производства синтетических углеводородов для масел или топлива без нефти<ref>Шаблон:Cite web</ref>.
• Силицид кобальта — отличный термоэлектрический материал, он позволяет производить термоэлектрогенераторы с высоким КПД.
• Искусственный изотоп кобальт-60 широко применяется как источник жёсткого гамма-излучения для стерилизации, в медицине в гамма-ножах, гамма-дефектоскопии, облучении продуктов питания и т. п<ref>Шаблон:Cite news</ref>.

Использование кобальта в декорировании керамики и стекла

Существует мнение, что впервые кобальт был использован в Месопотамии на рубеже III и II тысячелетий до нашей эры. Оттуда технологические приёмы соединять кобальт с медью распространились в древний Египет. С помощью кобальта получалось имитировать лазурит и бирюзу, пользовавшиеся популярностью у египтян. Археологи находили в Ниневии керамические таблички, на которых рассказывалось о получении искусственного лазурита и сапфиров. Эти таблички датированы VII веком до нашей эры. Античные и венецианские стеклодувы активно использовали кобальт.

В Китае использование кобальта для окраски изделий из керамики началось одновременно с распространением фарфора. Это произошло во время эпохи Тан (618—907 годы н. э.). Во время правления монгольской династии Юань (1280—1368 годы) началось использование кобальта для подглазурной росписи. Расцвет производства фарфора с синей подглазурной росписью пришёлся на эпоху Мин (1368—1644 годы). На распространение кобальта повлияло открытие месторождения залежей руды неподалёку от Цзиндэчжэня. В XVII веке получил распространение приём Шаблон:Lang-en2. Кобальтовый порошок задувался на влажную поверхность фарфора с помощью бамбуковой трубочки, конец которой закрывался шёлковой тряпкой. Кобальт ложился на изделие неравномерно тонким слоем, что давало эффект мерцания.

Кобальт активно использовался и в Японии. По заказу голландской Ост-Индской компании в мастерских керамического центра Арита (провинция Хидзэн) местные гончары создавали роспись в стиле китайских мастеров, на изделия которых был постоянный спрос в Европе<ref>Вечный кобальт на хрупком фарфоре. Н. Павлухина. Антиквариат, предметы искусства и коллекционирования. № 3(65), 2009 г. С. 4—17.</ref>.

Биологическая роль

Кобальт — один из микроэлементов, жизненно важных организму. Кобальт входит в структуру витамина B₁₂ (кобаламина), массовая доля около 4 %, который критически важен для нормального функционирования нервной системы, процесса кроветворения и профилактики злокачественной анемии. Кобальт участвует в активных центрах ключевых ферментов, в метаболизме углеводов и липидов, регулирует функцию щитовидной железы, влияет на состояние миокарда и артериальное давление<ref>Шаблон:Cite web</ref>.

Потребность человека в кобальте — 0,007—0,015 мг ежедневно. В теле человека содержится 0,2 мг кобальта на каждый килограмм массы тела. При отсутствии кобальта развивается акобальтоз, однако избыток кобальта в организме тоже вреден.

Эритропоэз и ангиогенез

Кобальт является мощным регулятором HIF-1α, благодаря способности вызывать псевдогипоксию. Может стимулировать ангиогенез, эритропоэз и адаптацию к гипоксии. Кобальт подавляет PHDs, предотвращая деградацию HIF-1α, это приводит к накоплению HIF-1α в клетках и активации генов, связанных с гипоксией.

Активированный HIF-1α стимулирует ангиогенез через:

1. Усиление экспрессии VEGF:
   • VEGF способствует росту и миграции эндотелиальных клеток.
   • Это приводит к образованию новых кровеносных сосудов.
2. Активацию других факторов роста:
   • Например, плацентарного фактора роста (PlGF) и ангиопоэтинов.

Токсикология

Файл:Skull and Crossbones.svg

Кобальт и его соединения токсичны при попадании в организм в высоких дозах. Известны также его неорганические соединения, обладающие канцерогенным и мутагенным действием (например, сульфат). Особенно токсичны пары октакарбонила кобальта Со₂(СО)₈<ref>Шаблон:Cite web</ref>.

В 1960 годах соли кобальта использовались некоторыми пивоваренными компаниями для стабилизации пены. Регулярно выпивавшие более четырёх литров пива в день получали серьёзные побочные эффекты на сердце, и, в отдельных случаях, это приводило к смерти. Известные случаи т. н. кобальтовой кардиомиопатии в связи с употреблением пива происходили с 1964 по 1966 год в Омахе (штат Небраска), Квебеке (Канада), Лёвене (Бельгия), и Миннеаполисе (штат Миннесота). С тех пор его использование в пивоварении прекращено, и в настоящее время является незаконным<ref>Разные вопросы. Шаблон:Wayback // truealcohol.land.ru.</ref><ref>Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 14 ноября 2001 г. № 36 «О введении в действие санитарных правил» (с изменениями и дополнениями). Шаблон:Wayback.</ref>.

ПДК пыли кобальта в воздухе 0,5 мг/м³, в питьевой воде допустимое содержание солей кобальта 0,01 мг/лШаблон:Нет АИ.

Токсическая доза (LD50 для крыс) — 50 мгШаблон:Нет АИ.

Особенно токсичны пары октакарбонила кобальта Со₂(СО)₈Шаблон:Нет АИ.

При этом примерно 40000 детей до 13 лет в Конго ежедневно используются в качестве рабочих на добыче кобальта для запчастей сотовых телефонов и прочей бытовой электроники самыми примитивными способами<ref>Шаблон:Cite web</ref>.

Литература

• Шаблон:Книга
• Шаблон:Книга
• Шаблон:Книга
• Шаблон:Книга

Ссылки

• Кобальт на Webelements Шаблон:Wayback
• Кобальт в Популярной библиотеке химических элементов Шаблон:Wayback

	1	2															3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
1
2
3
4
5
6
7