Kobalt

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Kobalt / Cobaltum
Periodiek systeem
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Kobalt / Cobaltum
Kobalt / Cobaltum
Algemeen
Naam Kobalt / Cobaltum
Symbool Co
Atoomnummer 27
Groep Platinagroep
Periode Periode 4
Blok D-blok
Reeks Overgangsmetalen
Kleur Zilverkleurig
Chemische eigenschappen
Atoommassa (u) 58,933
Elektronenconfiguratie [Ar]3d7 4s2
Oxidatietoestanden +2, +3
Elektronegativiteit (Pauling) 1,88
Atoomstraal (pm) 125
1e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1) 760,41
2e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1) 1648,27
3e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1) 3232,28
Fysische eigenschappen
Dichtheid (kg·m−3) 8900
Hardheid (Mohs) 5,0
Smeltpunt (K) 1768
Kookpunt (K) 3373
Aggregatietoestand Vast
Smeltwarmte (kJ·mol−1) 16,19
Verdampingswarmte (kJ·mol−1) 376,50
Kristalstructuur Hex
Molair volume (m3·mol−1) 6,61·10-6
Geluidssnelheid (m·s−1) 4720
Specifieke warmte (J·kg−1·K−1) 420
Elektrische weerstandΩ·cm) 6,24
Warmtegeleiding (W·m−1·K−1) 100
SI-eenheden en standaardtemperatuur en -druk worden gebruikt,
tenzij anders aangegeven
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde

Kobalt is een scheikundig element met symbool Co en atoomnummer 27. Het is een zilverkleurig overgangsmetaal.

Geschiedenis[bewerken]

Ontdekking[bewerken]

Door de Egyptenaren, Grieken en Romeinen werden kobaltverbindingen gebruikt voor het kleuren van glas. In Perzië werd een ketting gevonden met door kobaltverbindingen gekleurde blauwe glaskralen uit ongeveer 2250 v.Chr. De Chinezen gebruikten in de tijd van de Tang- en Ming-dynastie kobaltverbindingen voor het kleuren van porselein.

Het element zelf werd omstreeks 1730 ontdekt door Georg Brandt tijdens het onderzoeken van mineralen. Deze Zweedse wetenschapper was toen in staat om aan te tonen dat kobalt zorgde voor de blauwe kleur en niet – zoals eerder aangenomen – bismut.

Naam[bewerken]

Het woord kobalt komt van het Duitse kobold (kabouter). Kobalterts werd vaak verward met ertsen van de metalen die men wilde delven, waardoor de teleurstelling groot was als men het ongewenste kobalt verkreeg. Kobalt trekt het giftige arseen aan en joeg daarom angst aan bij de mijnwerkers. Men geloofde dus dat kobolden uit kwaadaardigheid dit metaal in de mijnen legden.

Voorkomen[bewerken]

Samen met nikkel en ijzer wordt het vaak in grote hoeveelheden aangetroffen in meteorieten. Het komt ook voor in het menselijk lichaam als bestanddeel van vitamine B12, in het lichaam van een volwassene komt 1 à 2 gram kobalt voor.

In de aardkorst komt kobalt voor als cobaltiet, erythriet, skutterudiet en andere mineralen.

Eigenschappen[bewerken]

Het zilverkleurige kobalt is ferromagnetisch.[1]

Isotopen[bewerken]

1rightarrow blue.svg Zie Isotopen van kobalt voor het hoofdartikel over dit onderwerp.
Stabielste isotopen
Iso RA (%) Halveringstijd VV VE (MeV) VP
56Co syn 77,23 d β+ 4,566 56Fe
57Co syn 271,74 d EV 0,836 57Fe
58Co syn 70,86 d β+ 2,307 58Fe
59Co 100 stabiel met 32 neutronen
60Co syn 1925,1 d β- 2,824 60Ni

In de natuur komt één stabiele isotoop (59Co) voor en een groot aantal (ruim 20) radioactieve, waarvan 60Co de langste halveringstijd heeft. Het vervallen van kobalt-60 naar het stabiele nikkel-60 is de belangrijkste reden om een kerncentrale na uitgebruikname zo'n 20 tot 150 jaar te laten 'afkoelen' alvorens te beginnen met de ontmanteling.

Kobaltzouten[bewerken]

Kobalt komt als anorganische stof voor in verbinding met zuurresten, om zo kobaltzouten te vormen:

Toepassingen[bewerken]

Kobalt wordt in een hele reeks industriële processen gebruikt:

Verder wordt de isotoop 60Co toegepast bij radiotherapie en de bestraling van voedsel, medische artikelen, verpakkingsmateriaal voor de voedingsmiddelenindustrie, cosmetica, stekpotten voor tuinders en zo nog vele producten.

Als schuimstabilisator voor het schuim van bier werden kobaltzouten (kobalt(II)chloride of -sulfaat) gebruikt. De stabiliserende werking van kobalt op de schuimkraag van bier werd in 1957 in Kopenhagen ontdekt en door de Denen gepatenteerd.[3] Sommige bierfabrikanten voegden de kobaltverbinding aan het bier toe om steviger schuim te verkrijgen, maar dit procedé werd gestopt toen bleek dat kobalt slechter voor de lever was dan alcohol.[4]

Net als in de oudheid wordt kobalt(II)oxide, beter bekend onder de triviale naam kobaltblauw, gebruikt als pigment voor glas en porselein.

Economische betekenis[bewerken]

Reserves[bewerken]

De grootste hoeveelheid kobalterts worden gedolven in Congo. Politieke instabiliteit in dit land is van invloed op de prijs van kobalt. Andere landen waarin kobalterts wordt gedolven, zijn Turkije, China, Zambia, Rusland en Australië. Vroeger werd het erts in Europa gedolven, vooral in Saksen. Kobaltreserves in de wereld worden door de Amerikaanse regering geschat op ruim 7 miljoen ton (2017).[2]

Productie[bewerken]

Met uitzondering van de productie in Marokko en artisanaal gedolven kobalt in Congo (Kinshasa), wordt het meeste kobalt gedolven als bijproduct van koper of nikkel.

De belangrijkste productielanden van kobalterts, met hun reserves (cijfers in ton kobalt)[2]

Land Productie 2016 Productie 2017[5] Reserves
Australië 5500 5000 1200000
Canada 4250 4300 250000
Congo-Kinshasa 64000 64000 3500000
Cuba 4200 4200 500000
Filipijnen 4100 4000 280000
Madagaskar 3800 3900 150000
Nieuw-Caledonië 3390 2900
Papoea-Nieuw-Guinea 2190 3200 51000
Rusland 5500 5600 250000
Verenigde Staten 690 650 23000
Zambia 3000 2900 270000
Zuid-Afrika 2300 2500 29000
Andere landen 7600 5900 560000
Totaal (afgerond) 111000 110000 7100000

Het ruwe kobalterts moet daarna nog industrieel geraffineerd worden. China was in 2017 's werelds grootste producent van geraffineerd kobalt, hoofdzakelijk uit erts, geïmporteerd uit Congo (Kinshasa). China was ook de grootste verwerker van kobalt, met bijna 80% van het verbruik in de batterijenindustrie.[2]

Wereldmarkt[bewerken]

De prijs van kobalt op de wereldmarkt is aan sterke schommelingen onderhevig. De contante prijs (spot price, in tegenstelling tot termijnverkoop) kende een piek tot boven de 80.000 dollar per ton kobalt in 2008, met een terugval tot beneden de 30.000 dollar in 2015. Sedert vorig jaar zit de prijs opnieuw in de lift, vanwege de vraag naar batterijen voor elektrische auto’s.[6]

Prijsontwikkeling[bewerken]

Jaar Prijs[7]
2000-2004 29608
2005-2009 53175
2010-2014 35397
2015 29630
2016 26477
2017 58642

Toxicologie en veiligheid[bewerken]

In poedervorm is kobalt brandbaar. Op een paar uitzonderingen na zijn kobaltverbindingen matig giftig. 60Co is een krachtige γ-straler en kan daardoor kankerverwekkend zijn. Kobaltchloride kan allergische reacties veroorzaken (kobaltallergie).

Leó Szilárd opperde in februari 1950 voor het eerst in het openbaar, in waarschuwende zin, de mogelijkheid van een kobaltbom. Een kernwapen met een mantel van kobalt dat een zeer sterke en langdurige radioactive besmetting van de grond met het door bestraling tijdens de detonatie ontstaan Co-60 op zou leveren. Als het zich over de hele wereld zou verspreiden zou, ondanks dat dit enige tijd duurt, door de halfwaardetijd van ruim 5 jaar de hele wereld radioactief besmet kunnen worden. Een dergelijke bom wordt een "doomsday device" genoemd.

Externe links[bewerken]

Zoek dit woord op in WikiWoordenboek