Cobalt – Wikipedia tiếng Việt

03/04/2023 admin
Mục từ ” Cô ban ” dẫn tới bài này. Về sắc tố, xem Cô ban ( màu )

Cobalt (bắt nguồn từ từ tiếng Pháp)[2] là nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn có ký hiệu Co và số nguyên tử 27.

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

2
3

{\displaystyle {\frac {2}{3}}}

{\displaystyle {\frac {2}{3}}} 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 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.

  • Dùng H2 khử cobalt(II) oxide hoặc các oxide khác: CoO + H2 → Co + H2O
  • Điện phân dung dịch 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 cobaltin (CoAsS) để chuyển hóa thành As2O3 & SO2. Chế hóa các oxide kim loại thành dạng chloride với 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[sửa|sửa mã nguồn]

Đồng vị Co-60 ( Co60 ) là đồng vị phóng xạ dùng trong xạ trị. Nó tạo ra hai tia gamma với nguồn năng lượng lần lượt là : 1,17 MeV và 1,33 MeV. Nguồn Co-60 có đường kính khoảng chừng 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 yếu tố về bảo vệ bức xạ. Nguồn Co-60 hữu dụng trong vòng khoảng chừng 5 năm, nhưng ngay cả sau thời gian này, mức độ phóng xạ vẫn rất cao. Vì vậy máy móc dùng cobalt đã không còn được sử dụng thoáng rộng ở những nước phương Tây. Hiện nay, người ta sử dụng thông dụng máy gia tốc hạt tuyến tính thay cho máy móc dùng cobalt trước đây .
Cobalt đã được biết đến từ thời cổ đại trải 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 chừng thời hạn 1730 – 1737. Ông đã chứng tỏ 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 sản xuất Blaafarveværket ( Na Uy ), sản lượng cobalt sản xuất tại đấy chiếm 70-80 % sản lượng quốc tế .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[sửa|sửa mã nguồn]

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 cobalamin, hoặc vitamin B-12.

Quặng cobalt
Cobalt không hề tìm thấy như thể một sắt kẽm kim loại tự do, mà nói chung là ở trong những dạng quặng. Người ta luôn luôn không khai thác cobalt riêng rẽ, và có khuynh hướng được dùng làm loại sản phẩm phụ trong hoạt động giải trí khai thác nickel và đồng. Những quặng cobalt chính là cobaltite, erythrite, glaucodot, và skutterudite. Những quốc gia sản xuất nhiều cobalt nhất quốc tế là Cộng hòa dân chủ Côngô, 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 mẫu sản phẩm phụ của hoạt động giải trí khai thác bạc .

Các hợp chất[sửa|sửa mã nguồn]

Do có nhiều trạng thái oxy hóa khác nhau, nên số lượng hợp chất cobalt khá nhiều mẫu mã. Các oxide không có từ tính ở nhiệt độ thấp như CoO ( 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 sôi. Thêm quá nhiều chloride cũng sẽ làm đổi màu từ màu hồng sang màu xanh dương, do sự tạo thành ion phức [ CoCl4 ] 2 – .Trạng thái oxy hóa + 3 ít không thay đổi hơn. Trạng thái + 4 ít gặp .Trạng thái oxy hóa + 5 cũng được biết đến, trong kali hypocobaltat K3CoO4. Trạng thái + 6 cũng Open, trong kali cobaltat K2CoO4 .
Cobalt trong tự nhiên gồm có 1 đồng vị không thay đổi là 59C o. Cobalt có 22 đồng vị phóng xạ. Những đồng vị phóng xạ không thay đổi nhất là 60C o có chu kỳ luân hồi bán rã là 5,2714 năm, 57C o có chu kỳ luân hồi bán rã là 271,79 ngày, 56C o có chu kỳ luân hồi bán rã là 77,27 ngày, và 58C o có chu kỳ luân hồi bán rã 70,86 ngày. Tất cả đồng vị phóng xạ còn lại có chu kỳ luân hồi bán rã ít hơn 18 giờ và hầu hết những đồng vị này có chu kỳ luân hồi bán rã ít hơn 1 giây. Nguyên tố này cũng có 4 đồng phân phóng xạ, toàn bộ những đồng phân này đều có chu kỳ luân hồi bán rã ít hơn 15 phút .Các đồng vị của cobalt có khối lượng nguyên tử từ 50 amu ( 50C o ) đến 73 amu .

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.

60C o là nguồn phát ra tia gamma mạnh nên tiếp xúc với nó sẽ dẫn đến rủi ro tiềm ẩn ung thư. Nuốt 60C o sẽ khiến cobalt xâm nhập vào mô tế bào và quy trình thải ra rất chậm trễ. 60C o là yếu tố rủi ro đáng tiếc gây tranh cãi về yếu tố hạt nhân vì nguồn neutron sẽ chuyển hóa 59C o thành đồng vị này. Một số quy mô vũ khí hạt nhân có chủ ý ngày càng tăng lượng 60C o phát tán dưới hình thức bụi phóng xạ nguyên tử – nên có khi người ta gọi đó là bom bẩn hoặc bom cobalt. Một nhà khoa học số 1 đã Dự kiến rằng loại bom này có năng lực tiêu diệt toàn bộ sự sống trên Trái Đất. Nếu nguyên do bắt nguồn không phải là một cuộc cuộc chiến tranh hạt nhân, thì cũng do việc giải quyết và xử lý không tương thích ( hoặc trộm cắp ) những bộ phận của máy xạ trị y học. Tuy nhiên, tia gamma phát ra từ 60C o hiện đang được sử dụng để diệt vi trùng và tăng sức đề kháng trên rau quả .

  1. ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (ấn bản 2), Oxford: Butterworth-Heinemann, tr. 1117–1119, ISBN 0-7506-3365-4

  • ^

    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.

  • Alternate Text Gọi ngay