Cobaltul este un element chimic. Cobaltul în corpul uman

O persoană obișnuită care nu este legată de chimie și medicină, de regulă, reprezintă vag valoarea cobaltului pentru viața și sănătatea sa. Un alt motiv pentru care suntem în pierdere pentru a explica ceea ce este cobalt este distribuția slabă în natură. Doar 0,004% este conținutul său în scoarța pământului. Cu toate acestea, metalul și compușii săi sunt utilizați în mod activ în metalurgie, agricultură și medicină. În acest articol, vom extinde înțelegerea noastră cu privire la rolul cobaltului în industrie și, de asemenea, să ne concentrăm asupra funcțiilor sale în corpul uman.

Locul elementului în tabelul periodic

Ce este sistem periodic este cobalt? Proprietățile elementelor chimice, inclusiv metalul pe care îl analizăm, depind de poziția lor în tabelul lui DI Mendeleyev. Se află în grupa VIII b (în forma scurtă a tabelului - în triada grupului fier VIII). Ca și în fier și nichel, în atomul său în ultima nivel energetic există doi electroni, ceea ce indică faptul că metalul aparține elementelor d și determină principalele caracteristici. Metalul are două valențe - II și III. De asemenea, este caracteristic fenomenului alotropiei, modificarea metalului poate avea o structură cubică sau hexagonală.

Ce este cobaltul?

Care sunt proprietățile fizice ale elementului? În aparență este un metal cu duritate ridicată și proprietăți magnetice. Stralucirea argintie, visciditatea si stabilitatea termica - acestea sunt cateva din caracteristicile fizice ale elementului care sunt de asemenea inerente in alte doua vecini din sistemul periodic - nichel si fier. Nici oxigenul, nici apa nu acționează asupra cobaltului la temperatură obișnuită. Compușii săi, de exemplu, smalt, au fost cunoscuți de mult timp ca substanțe utilizate pentru producerea vitraliilor albastre și pentru colorarea produselor ceramice.

Cobaltul este un metal tipic, similar cu proprietățile sale chimice pe fier. Care sunt caracteristicile oxizilor, bazelor și sărurilor sale?

Compuși ai cobaltului bivalent și trivalent

Abilitatea de a forma săruri complexe este principala caracteristică distinctivă a atomilor Co (III). Aceste substanțe nu sunt stabile, numărul de coordonare a cobaltului în ele este întotdeauna șase. Ei au o capacitate mare de oxidare. Săruri medii, de exemplu, CoCL₃ sau Co₂(SO₄)₃ trece ușor în săruri în care cobaltul este deja un metal divalent. Compușii anhidrați au o culoare albastră, iar hidrații și soluțiile cristaline sunt roz. Spre deosebire de alte baze, hidroxidul de cobalt trivalent, atunci când acesta interacționează cu acidul clorhidric, nu formează sare și apă, ci eliberează clor liber din acesta. Baza metalelor divalente sub forma unui precipitat albastru se obține prin reacția directă a sării corespunzătoare cu un alcalin. Noi dăm caracteristică a proprietăților cobalt, care face parte din soluțiile solide de metale unul în altul - aliaje.

Oferă materialului parametri tehnici excepționali de rezistență la temperaturi ridicate, duritate, rezistență la abraziune și coroziune. Aliajele care conțin cobalt sunt utilizate în industria de apărare, tehnică de rachete și tehnologii chimice cu ciclu închis. În producția de grade instrumentale de oțel, materiale cu proprietăți magnetice, ca aditiv de aliere, se utilizează și cobalt. Caracteristicile proprietăților acestor aliaje de fier sunt foarte diferite de cele obișnuite de oțel inoxidabil care conține numai crom sau nichel.

Aplicarea cobaltului în inginerie

Aproximativ o treime din totalul de metale produse în lume se referă la producția de cermeturi - materiale compozite artificiale. O bază solidă în ele este carbură de tungsten, iar cobaltul acționează ca o componentă de legare și fixare. Este, de asemenea, o materie primă strategică pentru producerea de motoare cu turbină în construcția de aeronave.

În formă pură, metalul este practic nefolosit, dar utilizarea cobaltului într-un amestec cu alte elemente (fier, cupru, tungsten și crom) este larg răspândită în diferite industrii. Stratul din aluminiu, conținând până la 60% cobalt, se distinge prin rezistența ridicată la căldură și duritatea sa, fiind un material indispensabil pentru realizarea de tăiere și găurire în producția de scule. astfel de elemente de aliere, ca tungsten și molibden, să-i sporească caracteristicile. Aliatul Vitalium, care are o rezistență ridicată la deformarea plastică, conține și cobalt. Proprietățile caracteristice ale compusului este următoarea: rezistente la căldură și rezistent la acizi, utilizat la fabricarea de echipamente chimice: coloane de sinteză, unități de fracționare. Rolul aliajelor în combaterea diferitelor tipuri de coroziune, aceste piese si mecanisme realizate din stellite, rezista degradării la mișcări mecanice de vibrație și a suprafețelor de frecare în motoarele cu ardere internă.

Metode de obținere a cobaltului

Diferitele ramuri ale economiei necesită utilizarea materialelor care conțin cobalt. Aceasta contribuie la o creștere a extracției minereurilor și mineralelor, și anume: vârfurile de cobalt și luciul. Compoziția acestor roci include, de asemenea, arsen, care determină aplicarea unor măsuri de siguranță sporite în procesele de topire a metalelor. Principala metodă de obținere a cobaltului este pirometalurgia și este de asemenea folosită o metodă pentru tratarea minereului cu acid sulfat. Cele mai promițătoare sunt depozite de minereuri de silicat și de oxid, pirită și pen-tlandita în China, Rusia (Peninsula Kola, în Republica Tuva și teritoriu Krasnoyarsk), precum și în Canada.

Utilizarea metalelor în agricultură și medicină

Anumite proprietăți importante posedat cobalt microelement, a facilita aplicarea sa, de exemplu, pentru a crește în masă vegetativă a culturilor. În lucernă, lupin, trifoi și alte ierburi furajere valoroase familia leguminoase, acesta este inclus în fixarea azotului Reacțiile enzimatice care apar prin intermediul bacteriilor nodulilor. deficiențelor de micronutrienți manifestate prin simptome precum decolorarea limbului și pierderea capacității lor de a photosynthesize, încetinind procesele de creștere și violarea întregului ciclu de dezvoltare a plantei. Conținutul excesiv de cobalt este posibil din cauza încălcării normelor privind introducerea microfertilizatorilor. Deoarece compușii săi sunt foarte solubile în apă, ele vor intra imediat xylem și elementele conductoare (fascicule fibrovascular) cad în foi mezofil, cauzând decolorarea și decolorare. Cele mai sensibile la culturile de cereale micronutrienți în exces: ovăz, orz, orez.

Biochimie asupra rolului compușilor de cobalt

Ramura biologiei, care studiază materia vie la nivel molecular și celular, a stabilit o funcție importantă a acestui element chimic. Acesta face parte din partea nonproteină a substanțelor biologic active - enzimele și hormonii. De exemplu, cobaltul din corpul uman este o moleculă de tiroxină, produsă de glanda tiroidă și controlând procesele metabolice. un alt vital un hormon care reglează nivelul de glucoză din plasma sanguină; - insulină. Se evidențiază beta - celule ale insulelor din pancreasul Langerhans și conține, de asemenea, compuși de cobalt. Insuficiența aportului elementului în celule și organele umane este observată în timpul tranziției de la nutriția mixtă la vegetarianism, în invaziile helmintice și bolile sistemului digestiv. După cum vedem, cobaltul este un microelement care afectează grav nivelul de homeostazie din corpul uman.

Importanța unui element chimic în metabolism

Hooding-ul, efectuat de măduva osoasă roșie, are loc cu participarea substanțelor care conțin cobalt - activatori ai enzimelor corespunzătoare. Una dintre principalele vitamine din grupa B este cianobolamina (B.₁₂), care participă la formarea de eritrocite în organele care formează sânge, protejează organismul de anemie. dieta adecvata si echilibrata care cuprinde ficat, carne de vită, fructe de mare, caise, sfecla, va asigura nivelul necesar de cobalt în corpul uman (aproximativ 40 mg pe zi), și va preveni de boli ale sistemului imunitar, cardiovascular și endocrine.