Một người bình thường không liên quan đến hóa học và y học, theo quy luật, có một ý tưởng mơ hồ về tầm quan trọng của coban đối với cuộc sống và sức khỏe của mình. Một lý do khác khiến chúng ta khó giải thích coban là gì là sự phân bố khan hiếm của nó trong tự nhiên. Chỉ 0,004% - đây là hàm lượng của nó trong vỏ trái đất. Tuy nhiên, kim loại và các hợp chất của nó được sử dụng tích cực trong luyện kim, nông nghiệp và y học. Trong bài viết của chúng tôi, chúng tôi sẽ mở rộng sự hiểu biết của chúng tôi về vai trò của coban trong công nghiệp, cũng như tìm hiểu các chức năng của nó trong cơ thể con người.
Vị trí của một phần tử trong Bảng tuần hoàn
Côban chiếm vị trí nào trong hệ thống tuần hoàn? Tính chất của các nguyên tố hóa học, bao gồm cả kim loại mà chúng ta đang xem xét, phụ thuộc vào vị trí của chúng trong bảng D. I. Mendeleev. Nó nằm ở nhóm VIII b (ở dạng bảng ngắn gọn - trong bộ ba sắt của nhóm VIII). Giống như sắt và niken, trong nguyên tử của nó ở mức năng lượng cuối cùng làhai electron, cho biết kim loại thuộc các nguyên tố d và xác định các đặc điểm chính của nó. Kim loại có hai hóa trị II và III. Nó cũng được đặc trưng bởi hiện tượng dị hướng, kim loại biến đổi có thể có cấu trúc lập phương hoặc lục giác.
Côban là gì?
Tính chất vật lý của nguyên tố là gì? Về ngoại hình, nó là một kim loại có độ cứng và tính từ tính cao. Ánh sáng bạc, tính dễ uốn và độ ổn định nhiệt là một số đặc điểm vật lý của nguyên tố, cũng vốn có ở hai láng giềng khác của nó trong hệ thống tuần hoàn - niken và sắt. Oxy và nước đều không tác dụng với coban ở nhiệt độ thường. Các hợp chất của nó, chẳng hạn như sm alt, từ lâu đã được biết đến như những chất được sử dụng để sản xuất thủy tinh màu xanh lam và gốm sứ màu.
Coban là một kim loại điển hình về tính chất hóa học tương tự như sắt. Tính năng của oxit, bazơ và muối của nó là gì?
Hợp chất của coban hóa trị hai và hóa trị ba
Khả năng tạo thành muối phức là đặc điểm phân biệt chính của các nguyên tử Co (III). Các chất này không bền, số phối trí của coban trong chúng luôn bằng sáu. Chúng có khả năng oxy hóa cao. Muối vừa, ví dụ CoCL3hoặc Co2(SO4)3dễ dàng chuyển hóa thành muối, trong đó coban đã là kim loại hóa trị II. Các hợp chất khan của nó có màu xanh lam, các dung dịch và hyđrat kết tinh -Hồng. Không giống như các bazơ khác, hiđroxit coban hóa trị ba, khi tương tác với axit clohiđric, không tạo thành muối và nước, nhưng giải phóng clo tự do từ nó. Bazơ của kim loại hóa trị II tạo kết tủa xanh lam khi cho muối tương ứng phản ứng trực tiếp với một kiềm. Hãy để chúng tôi mô tả các tính chất của coban, là một phần của dung dịch rắn của các kim loại với nhau - hợp kim.
Nó cung cấp cho vật liệu các thông số kỹ thuật đặc biệt về khả năng chịu nhiệt độ cao, độ cứng, chống mài mòn và ăn mòn. Hợp kim có chứa coban được sử dụng trong công nghiệp quốc phòng, khoa học tên lửa và hóa học vòng kín. Trong sản xuất các loại công cụ bằng thép, vật liệu có tính chất từ tính, coban cũng được sử dụng như một chất phụ gia tạo hợp kim. Tính chất của những hợp kim sắt này rất khác so với thép không gỉ thông thường chỉ chứa crom hoặc niken.
Sử dụng coban trong kỹ thuật
Khoảng một phần ba tổng lượng kim loại được sản xuất trên thế giới là để sản xuất gốm kim loại - vật liệu composite nhân tạo. Cacbua vonfram đóng vai trò như một cơ sở vững chắc trong chúng, và coban đóng vai trò như một thành phần liên kết và cố định. Nó cũng là nguyên liệu thô chiến lược để sản xuất tua-bin động cơ trong ngành công nghiệp máy bay.
Ở dạng nguyên chất, kim loại thực tế không được sử dụng, nhưng việc sử dụng coban trong hỗn hợp với các nguyên tố khác (sắt, đồng, vonfram và crom) là phổ biếncác ngành nghề. Hợp kim stellite, chứa tới 60% coban, được đặc trưng bởi khả năng chịu nhiệt và độ cứng tăng lên; nó là vật liệu không thể thiếu để sản xuất máy cắt và mũi khoan trong sản xuất công cụ. Các nguyên tố hợp kim như vonfram và molypden nâng cao hiệu suất của nó. Hợp kim Vitalium, có khả năng chống biến dạng dẻo cao, cũng chứa coban. Đặc điểm về tính chất của hợp chất như sau: bền nhiệt và bền với axit, nó được dùng trong sản xuất thiết bị hóa chất: cột tổng hợp, thiết bị chưng cất. Vai trò của hợp kim trong việc chống lại các loại ăn mòn khác nhau là rất lớn, ví dụ, các bộ phận và cơ cấu làm bằng stellite chống lại sự phá hủy trong chuyển động dao động và cọ xát của bề mặt cơ học trong động cơ đốt trong.
Phương pháp thu được coban
Các lĩnh vực khác nhau của nền kinh tế yêu cầu sử dụng các vật liệu có chứa coban. Điều này góp phần làm tăng việc khai thác quặng và khoáng chất, cụ thể là: gia vị và bóng coban. Thành phần của những loại đá này cũng bao gồm asen, chất này buộc phải sử dụng các biện pháp an toàn tăng cường trong quá trình nấu chảy kim loại. Phương pháp chính để thu được coban là luyện kim, và phương pháp xử lý quặng bằng axit sunfat cũng được sử dụng. Có triển vọng nhất là các mỏ quặng silicat-oxit, pyrit và pentlandit ở Trung Quốc, Nga (trên bán đảo Kola, thuộc Cộng hòa Tuva và Lãnh thổ Krasnoyarsk), cũng như ở Canada.
Việc sử dụng kim loại trong nông nghiệp vàthuốc
Một số đặc tính quan trọng nhất định của nguyên tố vi lượng coban góp phần vào việc sử dụng nó, ví dụ, trong sản xuất cây trồng để tăng khối lượng sinh dưỡng của thực vật. Trong cỏ linh lăng, cỏ lupin, cỏ ba lá và các loại cỏ làm thức ăn gia súc có giá trị khác thuộc họ đậu, nó được đưa vào các phản ứng enzym cố định nitơ, xảy ra với sự trợ giúp của vi khuẩn nốt sần. Việc thiếu vi lượng được biểu hiện bằng các triệu chứng như biến màu của phiến lá và mất khả năng quang hợp, làm chậm quá trình sinh trưởng và gián đoạn toàn bộ chu kỳ phát triển của cây. Hàm lượng coban quá mức có thể xảy ra do vi phạm các tiêu chuẩn sử dụng phân bón vi sinh. Vì các hợp chất của nó rất dễ hòa tan trong nước, chúng ngay lập tức xâm nhập vào xylem và thông qua các phần tử dẫn điện (bó mạch-sợi) xâm nhập vào trung bì lá, làm cho chúng bị biến màu và héo. Các loại cây ngũ cốc nhạy cảm nhất với sự dư thừa vi lượng: yến mạch, lúa mạch, gạo.
Hóa sinh về vai trò của các hợp chất coban
Ngành sinh học nghiên cứu vật chất sống ở cấp độ phân tử và tế bào đã thiết lập chức năng quan trọng của nguyên tố hóa học này. Nó là một phần của phần phi protein của các chất hoạt động sinh học - các enzym và hormone. Ví dụ, coban trong cơ thể người được tìm thấy trong các phân tử thyroxine do tuyến giáp sản xuất và kiểm soát quá trình trao đổi chất. Một loại hormone quan trọng khác giúp điều chỉnh lượng đường trong máu là insulin. Nó được tiết ra bởi các tế bào β của đảo nhỏ Langerhans của tuyến tụy và cũng chứa các hợp chất coban. Cung cấp không đủyếu tố trong các tế bào và cơ quan của con người được quan sát thấy trong quá trình chuyển đổi từ chế độ dinh dưỡng hỗn hợp sang ăn chay, với sự xâm nhập của giun sán và các bệnh về hệ tiêu hóa. Như bạn có thể thấy, coban là một nguyên tố vi lượng ảnh hưởng nghiêm trọng đến mức độ cân bằng nội môi trong cơ thể con người.
Tầm quan trọng của nguyên tố hóa học trong quá trình trao đổi chất
Quá trình tạo máu do tủy xương đỏ thực hiện với sự tham gia của các chất chứa coban - chất hoạt hóa các enzym tương ứng. Một trong những vitamin B chính - cyanocobolamin (B12), tham gia vào quá trình hình thành các tế bào hồng cầu trong cơ quan tạo máu, bảo vệ cơ thể khỏi bệnh thiếu máu. Dinh dưỡng hợp lý và cân bằng, bao gồm gan, thịt bò, hải sản, mơ khô, củ cải đường, sẽ cung cấp mức coban cần thiết trong cơ thể con người (khoảng 40 mg mỗi ngày) và bảo vệ cơ thể khỏi các bệnh về hệ thống miễn dịch, tim mạch và nội tiết.
