2001年7月20日
勃兰特在1735年左右发现了钴。它存在于钴铁矿、黑云母和赤藓矿中,常与镍、银、铅、铜和铁矿石伴生,从这些矿石中最常见的是作为副产品获得。它也存在于陨石中。
钴(Co)是一种易碎、坚硬的金属,外观白色,类似镍(和铁),但带有蓝色色调,而不是镍的黄色。它比镍更稀有,也更值钱。它是抗磁的,磁导率约为铁的三分之二,镍的三倍。
在较宽的温度范围内,钴以两种同素异形体存在。β形成一个紧密排列的六方晶体是稳定的,在大约417°C以下占主导地位(782°F), α-形成了稳定的立方晶体,在此温度以上占据主导地位,直到熔点。
虽然与镍是同族物质,但它的化学活性比镍高。钴溶于稀硫酸、硝酸或盐酸,并被碱缓慢侵蚀。纯钴的氧化速率是镍的25倍。钴对铜合金的增白剂作用不如镍。然而,少量的镍铜合金会中和镍的淡黄色,使其更白。
钴赋予工具钢红色硬度。它能使合金比镍硬化得更厉害,特别是在碳存在的情况下,它能在合金中形成比镍更多的化合物。
天然钴是钴59,它是稳定的和非放射性的,但其他同位素54到64都是放射性的(表1),释放beta和gamma辐射。表1中未列出的其他同位素有较短的半衰期。
表1。钴同位素及其半衰期。
同位素 |
半衰期 |
钴60 |
5.3年 |
钴58 |
72天 |
钴57 |
270天 |
钴56 |
80天 |
应用程序
钴60有许多应用。这些包括:
- 射线照相检验
- 射线源
- 一个示踪剂
- 放射疗法的代理
- 辐照的塑料
- 石蜡油磺化反应的催化剂。在这种应用中,钴发出的伽马射线引起二氧化硫和液体石蜡的反应。
钴的其他用途有:
- 航空燃气轮机用高温合金
- 它是磁钢和非铁基磁性合金中增加剩磁和矫顽力的关键元素
- 钴是许多玻璃-金属密封合金以及低膨胀合金中的重要元素
- 牙科和外科应用的合金,因为它们不受生理液体的攻击。其中一个例子是“Vitallium”,它被用来代替骨头。这种合金具有足够的延展性,可以将假牙固定在邻近的牙齿上,钴含量高达65%
- 高速,重载,高温刀具,模具
- 燃气轮机发电机
- 电镀。
钴盐被用作瓷器、玻璃、陶器、瓷砖和搪瓷中明亮持久的蓝色的来源。