imported>Estonian Ball Mapper: /* Điều chế */

2026-06-28T06:24:49Z

Điều chế

Trang mới

{{Hatnote|Mục từ "Cô ban" dẫn tới bài này. Về màu sắc, xem [[Cô ban (màu)]]}}
{{Hộp thông tin cobalt}}
'''Cobalt''' (bắt nguồn từ từ tiếng Pháp)<ref name="Dictionnaire vietnamien - français. Les mots vietnamiens d'origine française. Trang 83">Đặng Thái Minh, "Dictionnaire vietnamien - français. Les mots vietnamiens d'origine française", ''Synergies Pays riverains du Mékong'', n° spécial, năm 2011. ISSN: 2107-6758. Trang 83.</ref> là [[nguyên tố hóa học]] trong [[bảng tuần hoàn]] có ký hiệu '''Co''' và [[số nguyên tử]] 27.

== Thuộc tính ==
Cobalt là [[kim loại]] màu trắng bạc, có [[từ tính]] mạnh, [[nhiệt độ Curie]] vào khoảng 1388K. Cobalt và [[nickel]] là hai thành phần đặc trưng trong [[thép thiên thạch]]. Trong cơ thể [[động vật]] tồn tại một lượng nhỏ các [[muối cobalt]]. [[Đồng vị phóng xạ]] nhân tạo [[Cobalt-60]] được sử dụng làm tác nhân kiểm tra [[phóng xạ]] và điều trị [[ung thư]]. [[Độ thấm từ]] của cobalt bằng <math>\frac{2}{3}</math> của [[sắt]]. Cobalt kim loại thông thường biểu hiện ở dạng hỗn hợp của hai cấu trúc [[trục tinh thể]] là [[xếp chặt sáu cạnh]] (hcp) và [[hệ tinh thể lập phương|lập phương tâm mặt]] (fcc) với [[nhiệt độ chuyển tiếp]] từ hcp→fcc vào khoảng 722°K. Trạng thái [[oxy hóa]] phổ biến của nó là +2 và +3, rất ít hợp chất trong đó cobalt có hóa trị +1 tồn tại.

== Ứng dụng ==
* [[Hợp kim]], như là:
** Siêu hợp kim: cho những bộ phận trong tuabin khí của [[động cơ]] [[máy bay]].
** Hợp kim chịu mài mòn, ăn mòn.
** Thép dùng trong ngành vận tải cao tốc.
** Carbide hàn (còn gọi là các kim loại cứng), dụng cụ bằng [[kim cương]].
* [[Nam châm]] và lưu trữ từ tính (magnetic recording media):
** Nam châm alnico
* [[Chất xúc tác]] cho công nghiệp [[dầu mỏ|dầu khí]] và [[hóa chất]].
* Dùng trong kỹ thuật mã điện vì cobalt có độ cứng, có màu trắng bạc, và khả năng chống oxy hóa.
* Tác nhân làm khô cho [[sơn]], [[véc ni]], [[mực]].
* Dùng làm lớp phủ bề mặt cho gốm [[sứ]], [[men]], [[thủy tinh]].
* [[Thuốc nhuộm]] (cobalt xanh dương [[Coban(II) metaluminat|Co(AlO2)2]] và cobalt xanh lục [[Coban(II) zincat|CoZnO2]]).
* Điện cực trong [[pin (định hướng)|pin]] điện.
* Đồng vị cobalt-60 dùng làm nguồn tạo tia [[gamma]]:
** Dùng trong xạ trị.
** Tiệt trùng thực phẩm theo [[phương pháp Pasteur]].
** Dùng trong công nghiệp [[hạt nhân nguyên tử|hạt nhân]] để tìm sai sót kết cấu trong những bộ phận bằng kim loại.
** Tạo cho thủy tinh có màu xanh dương.
** Hợp chất của cobalt và gadolini là chất siêu làm lạnh.

== Điều chế ==
* Dùng H2 khử [[cobalt(II) oxide]] hoặc các oxide khác: CoO + H2 → Co + H2O
* Điện phân dung dịch [[Coban(II) sunfat|CoSO4]] trong nước với cực dương bằng thép không gỉ đã được xử lý bề mặt và cực âm là 1 tấm chì tinh khiết. Sản phẩm thu được là 1 hỗn hợp gồm 99,1-99,2% còn lại là tạp chất [[nickel]]: 2CoSO4 + 2H2O → 2Co + O2 + 2H2SO4
* Đốt cháy [[cobantin|cobaltin]] (CoAsS) để chuyển hóa thành [[Diarsenic trioxide|As2O3]] & [[Lưu huỳnh dioxide|SO2]]. Chế hóa các oxide kim loại thành dạng chloride với [[Axit clohydric|HCl]]. Tăng độ pH dd chloride còn lại và thêm chloride vôi vào để oxy hóa cobalt(II) oxide: 2Co(OH)2 + CaOCl2 → 2Co(OH)3 + CaCl2. Nung kết tủa thành oxide rồi dùng carbon khử: Co3O4 + 4C → 3Co + 4CO↑

Đồng vị Co-60 được dùng làm nguồn tạo tia gamma vì nó có thể tạo ra một số lượng rất lớn, chỉ đơn giản bằng cách đặt cobalt tự nhiên dưới các neutron trong lò phản ứng với một khoảng thời gian nhất định.

=== Ứng dụng trong y học ===
Đồng vị Co-60 (Co60) là đồng vị [[phóng xạ]] dùng trong xạ trị. Nó tạo ra hai [[tia gamma]] với năng lượng lần lượt là: 1,17 MeV và 1,33 MeV. Nguồn Co-60 có đường kính khoảng 2 cm và được tạo ra bằng cách tạo một vùng nửa tối, làm cho góc của vùng bức xạ bị mờ đi. Kim loại này có đặc tính tạo ra bụi mịn, gây ra vấn đề về bảo vệ bức xạ. Nguồn Co-60 hữu dụng trong vòng khoảng 5 năm, nhưng ngay cả sau thời điểm này, mức độ phóng xạ vẫn rất cao. Vì vậy máy móc dùng cobalt đã không còn được sử dụng rộng rãi ở các nước phương Tây. Hiện nay, người ta sử dụng phổ biến [[máy gia tốc hạt|máy gia tốc]] hạt tuyến tính thay cho máy móc dùng cobalt trước đây.

== Lịch sử ==
Cobalt đã được biết đến từ [[thời cổ đại]] thông qua những hợp chất tạo cho [[thủy tinh]] có màu xanh dương đậm.

[[Georg Brandt]] ([[1694]]-[[1768]]) là nhà khoa học đã phát hiện ra cobalt. Thời điểm phát hiện vào khoảng thời gian [[1730]] - [[1737]]. Ông đã chứng minh rằng cobalt là nguồn gốc tạo ra màu xanh dương trong thủy tinh, mà trước đây được người ta cho là do [[bismuth]] (Bismuth) (được phát hiện cùng với cobalt).

Trong suốt [[thế kỷ XIX]], cobalt xanh dương được sản xuất tại nhà máy Blaafarveværket ([[Na Uy]]), sản lượng cobalt sản xuất tại đấy chiếm 70-80% sản lượng thế giới.

Vào năm [[1938]], [[John Livingood]] và [[Glenn Seaborg]] đã phát hiện đồng vị Co-60.

Tên gọi Cobalt (cobalt) có xuất xứ từ [[tiếng Đức]] ''kobalt'' hoặc ''kobold'', nghĩa là linh hồn của quỷ dữ. Tên này do những người [[thợ mỏ]] đặt ra vì nó mang tính độc hại, gây [[ô nhiễm môi trường]], và làm giảm giá trị những kim loại khác, như nickel. Những nguồn khác thì lại cho rằng tên gọi phát sinh từ những người thợ mỏ [[bạc]] vì họ tin rằng cobalt được đặt ra bởi kobolds là những người đã từng đánh cắp bạc. Một vài nguồn khác cho rằng tên gọi có xuất xứ từ [[tiếng Hy Lạp]] ''kobalos'', nghĩa là 'mỏ', và có thể có nguồn gốc chung với kobold, goblin, và cobalt.

== Vai trò sinh học ==
[[Tập tin:bristol.blue.glass.arp.750pix.jpg|nhỏ|trái|250px|Thủy tinh có màu xanh cobalt]]
Nhiều [[sinh vật]] sống (kể cả người) phải cần đến một lượng nhỏ cobalt trong cơ thể để tồn tại. Cho vào đất một lượng nhỏ cobalt từ 0,13-0,30 mg/kg sẽ làm tăng sức khỏe của những [[động vật ăn cỏ]]. Cobalt là một thành phần trung tâm của [[vitamin B12]].

== Phổ biến ==
[[Tập tin:Cobalt OreUSGOV.jpg|nhỏ|Quặng cobalt]]
Cobalt không thể tìm thấy như là một kim loại tự do, mà nói chung là ở trong các dạng quặng. Người ta luôn luôn không khai thác cobalt riêng rẽ, và có xu hướng được dùng làm sản phẩm phụ trong hoạt động khai thác nickel và đồng. Những quặng cobalt chính là [[cobaltite]], [[erythrite]], [[glaucodot]], và [[skutterudite]]. Những quốc gia sản xuất nhiều cobalt nhất thế giới là [[Cộng hòa dân chủ Congo]], [[Trung Quốc]], [[Zambia]], [[Nga]], và [[Úc]]. Cobalt còn được tìm thấy ở [[Phần Lan]], [[Azerbaijan]], và [[Kazakhstan]]. Nó còn được sản xuất ở thành phố Cobalt, tỉnh Ontario, ở [[Canada]] ở dạng sản phẩm phụ của hoạt động khai thác bạc.

== Các hợp chất ==
Do có nhiều trạng thái [[oxy hóa]] khác nhau, nên số lượng hợp chất cobalt khá phong phú. Các oxide không có từ tính ở nhiệt độ thấp như CoO ([[nhiệt độ Néel|nhiệt độ Neel]] là 291 K), và Co3O4 (nhiệt độ Neel là 40 K). Các hợp chất cobalt(II) được dùng làm mực đỏ. Tuy nhiên màu bị chuyển thành xanh dương khi bị nung nóng đến [[nhiệt độ bay hơi|nhiệt độ sôi]]. Thêm quá nhiều chloride cũng sẽ làm đổi màu từ [[hồng (màu)|màu hồng]] sang [[xanh lam|màu xanh dương]], do sự tạo thành [[ion phức]] [CoCl4]2-.

Trạng thái oxy hóa +3 ít ổn định hơn. Trạng thái +4 ít gặp.

Trạng thái oxy hóa +5 cũng được biết đến, trong [[kali hypocobaltat]] K3CoO4. Trạng thái +6 cũng xuất hiện, trong [[kali cobaltat]] K2CoO4.

== Đồng vị ==
Cobalt trong tự nhiên bao gồm 1 [[đồng vị]] ổn định là 59Co. Cobalt có 22 đồng vị [[phóng xạ]]. Những đồng vị phóng xạ ổn định nhất là 60Co có [[chu kỳ bán rã]] là 5,2714 năm, 57Co có chu kỳ bán rã là 271,79 ngày, 56Co có chu kỳ bán rã là 77,27 ngày, và 58Co có chu kỳ bán rã 70,86 ngày. Tất cả đồng vị phóng xạ còn lại có chu kỳ bán rã ít hơn 18 giờ và phần lớn những đồng vị này có chu kỳ bán rã ít hơn 1 giây. Nguyên tố này cũng có 4 [[đồng phân]] phóng xạ, tất cả các đồng phân này đều có chu kỳ bán rã ít hơn 15 phút.

Các đồng vị của cobalt có trọng lượng nguyên tử từ 50 [[amu]] (50Co) đến 73 amu.

== Cảnh báo ==
Bột kim loại cobalt dễ bùng cháy khi tiếp xúc với [[lửa]]. Các hợp chất của cobalt phải được xử lý cẩn thận do có [[độc tính]] nhẹ.

60Co là nguồn phát ra tia gamma mạnh nên tiếp xúc với nó sẽ dẫn đến nguy cơ ung thư. Nuốt 60Co sẽ khiến cobalt thâm nhập vào [[mô]] [[tế bào]] và quá trình thải ra rất chậm chạp.60Co là yếu tố rủi ro gây tranh cãi về vấn đề [[hạt nhân nguyên tử|hạt nhân]] vì nguồn [[neutron]] sẽ chuyển hóa 59Co thành đồng vị này. Một số mô hình [[vũ khí hạt n]]hân có chủ ý gia tăng lượng 60Co phát tán dưới hình thức [[bụi phóng xạ nguyên tử]] – nên có khi người ta gọi đó là [[bom bẩn]] hoặc [[bom coban|bom cobalt]]. Một nhà khoa học hàng đầu đã dự đoán rằng loại bom này có khả năng hủy diệt tất cả sự sống trên [[Trái Đất]]. Nếu nguyên nhân bắt nguồn không phải là một cuộc [[chiến tranh hạt nhân]], thì cũng do việc xử lý không phù hợp (hoặc trộm cắp) các bộ phận của máy xạ trị y học. Tuy nhiên, tia gamma phát ra từ 60Co hiện đang được sử dụng để diệt [[vi khuẩn]] và tăng sức đề kháng trên rau quả.

== Tham khảo ==
{{tham khảo|30em}}

{{thể loại Commons|Cobalt}}

{{bảng tuần hoàn thu gọn}}

[[Thể loại:Kim loại chuyển tiếp]]
[[Thể loại:Độc tính học]]
[[Thể loại:Chất khoáng dinh dưỡng]]
[[Thể loại:Cobalt]]
[[Thể loại:Từ gốc Pháp]]
[[Thể loại:Nguyên tố hóa học]]
[[Thể loại:Lao động trẻ em]]
[[Thể loại:Khoáng vật tự sinh]]
[[Thể loại:Kinh tế tài nguyên]]

Cobalt - Lịch sử thay đổi

imported>Estonian Ball Mapper: /* Điều chế */