Paprastas žmogus, nesusijęs su chemija ir medicina, kaip taisyklė, miglotai suvokia kob alto svarbą jo gyvybei ir sveikatai. Kita priežastis, kodėl mums sunku paaiškinti, kas yra kob altas, yra menkas jo paplitimas gamtoje. Tik 0,004% – toks yra jo kiekis žemės plutoje. Tačiau metalas ir jo junginiai aktyviai naudojami metalurgijoje, žemės ūkyje ir medicinoje. Šiame straipsnyje mes išplėsime savo supratimą apie kob alto vaidmenį pramonėje, taip pat aptarsime jo funkcijas žmogaus organizme.
Elemento vieta periodinėje lentelėje
Kokią vietą periodinėje sistemoje užima kob altas? Cheminių elementų, įskaitant mūsų svarstomą metalą, savybės priklauso nuo jų padėties D. I. Mendelejevo lentelėje. Jis yra VIII b grupėje (trumpoje lentelės formoje - VIII grupės geležinėje triadoje). Kaip ir geležis ir nikelis, jo atome yra paskutiniame energijos lygyjedu elektronai, o tai rodo, kad metalas priklauso d-elementams ir lemia pagrindines jo charakteristikas. Metalas turi dvi valentines – II ir III. Jai taip pat būdingas alotropijos reiškinys, metalo modifikacijos gali turėti kubinę arba šešiakampę struktūrą.
Kas yra kob altas?
Kokios yra fizinės elemento savybės? Išvaizda tai metalas, pasižymintis dideliu kietumu ir magnetinėmis savybėmis. Sidabrinis blizgesys, plastiškumas ir terminis stabilumas – tai kai kurios fizinės elemento savybės, kurios būdingos ir kitiems dviem periodinės sistemos kaimynams – nikeliui ir geležiui. Įprastoje temperatūroje kob alto neveikia nei deguonis, nei vanduo. Jo junginiai, tokie kaip sm altas, jau seniai žinomi kaip medžiagos, naudojamos mėlynam vitražui ir spalvotai keramikai gaminti.
Kob altas yra tipiškas metalas, cheminėmis savybėmis panašus į geležį. Kokios yra jo oksidų, bazių ir druskų savybės?
Dvivalenčio ir trivalenčio kob alto junginiai
Gebėjimas sudaryti sudėtingas druskas yra pagrindinis Co (III) atomų skiriamasis bruožas. Šios medžiagos yra nestabilios, jose esančio kob alto koordinacinis skaičius visada lygus šešiems. Jie turi didelę oksidacinę galią. Vidutinės druskos, pvz., CoCL3 arba Co2(SO4)3 lengvai virsta druskomis, kuriose kob altas jau yra dvivalentis metalas. Jo bevandeniai junginiai yra mėlynos spalvos, o kristaliniai hidratai ir tirpalai -rožinis. Skirtingai nuo kitų bazių, trivalentis kob alto hidroksidas, sąveikaudamas su druskos rūgštimi, nesudaro druskos ir vandens, o išskiria iš jo laisvą chlorą. Dvivalenčio metalo bazė mėlynų nuosėdų pavidalu gaunama tiesiogiai reaguojant atitinkamai druskai su šarmu. Aprašykime kob alto, kuris yra kietų metalų tirpalų vienas kitame – lydinių dalis, savybes.
Jis suteikia medžiagai išskirtinius techninius parametrus – atsparumą aukštai temperatūrai, kietumą, atsparumą dilimui ir korozijai. Lydiniai, kurių sudėtyje yra kob alto, naudojami gynybos pramonėje, raketų moksle ir uždarojo ciklo chemijoje. Gaminant įrankius iš plieno, magnetinių savybių turinčių medžiagų, kob altas taip pat naudojamas kaip legiravimo priedas. Šių geležies lydinių savybės labai skiriasi nuo įprasto nerūdijančio plieno, kuriame yra tik chromo arba nikelio.
Kob alto naudojimas inžinerijoje
Apie trečdalį viso pasaulyje pagaminamo metalo tenka kermetų – dirbtinių kompozitinių medžiagų – gamybai. Volframo karbidas juose tarnauja kaip tvirtas pagrindas, o kob altas – kaip rišamoji ir fiksuojanti sudedamoji dalis. Tai taip pat strateginė žaliava variklių turbinų gamybai orlaivių pramonėje.
Grynas metalas praktiškai nenaudojamas, tačiau kob alto naudojimas mišinyje su kitais elementais (geležimi, variu, volframu ir chromu) yra plačiai paplitęs įvairiose srityse.pramonės šakoms. Stellitinis lydinys, kuriame yra iki 60% kob alto, pasižymi padidintu atsparumu karščiui ir kietumu, yra nepakeičiama medžiaga pjaustytuvų ir grąžtų gamyboje įrankių gamyboje. Legiravimo elementai, tokie kaip volframas ir molibdenas, pagerina jo veikimą. Vitalio lydinyje, kuris pasižymi dideliu atsparumu plastinei deformacijai, taip pat yra kob alto. Junginio savybių charakteristika yra tokia: atsparus karščiui ir atsparus rūgštims, jis naudojamas cheminės įrangos gamyboje: sintezės kolonėlės, distiliavimo aparatai. Lydinių vaidmuo kovojant su įvairiomis korozijos rūšimis yra didelis, pavyzdžiui, detalės ir mechanizmai, pagaminti iš stelito, atsparūs sunaikinimui vidaus degimo variklių mechaninių paviršių virpesių ir trinties judesių metu.
Kob alto gavimo būdai
Įvairiuose ekonomikos sektoriuose reikia naudoti medžiagas, kuriose yra kob alto. Tai prisideda prie rūdų ir mineralų, būtent: kob alto prieskonių ir blizgesio, gavybos padidėjimo. Šių uolienų sudėtyje taip pat yra arseno, todėl metalo lydymosi procesuose reikia naudoti padidintas saugos priemones. Pagrindinis kob alto gavimo būdas yra pirometalurgija, taip pat naudojamas rūdos apdorojimo sulfato rūgštimi metodas. Perspektyviausi yra silikato oksido rūdos, pirito ir pentlandito telkiniai Kinijoje, Rusijoje (Kolos pusiasalyje, Tuvos Respublikoje ir Krasnojarsko teritorijoje), taip pat Kanadoje.
Metalo naudojimas žemės ūkyje irvaistas
Kai kurios svarbios mikroelemento kob alto savybės prisideda prie jo naudojimo, pavyzdžiui, augalininkystėje, siekiant padidinti augalų vegetatyvinę masę. Liucernose, lubinuose, dobiluose ir kitose vertingose ankštinių šeimos pašarinėse žolėse jis įtraukiamas į azoto fiksavimo fermentines reakcijas, kurios vyksta gumbelių bakterijų pagalba. Mikroelemento trūkumas pasireiškia tokiais simptomais kaip lapų ašmenų spalvos pakitimas ir jų fotosintezės gebėjimo praradimas, augimo procesų sulėtėjimas ir viso augalo vystymosi ciklo sutrikimas. Per didelis kob alto kiekis galimas dėl mikrotrąšų įvedimo normų pažeidimo. Kadangi jo junginiai labai gerai tirpsta vandenyje, jie iš karto patenka į ksilemą ir per laidžius elementus (kraujagyslių pluoštinius ryšulius) patenka į lapų mezofilą, todėl jie keičia spalvą ir nuvysta. Mikroelemento pertekliui jautriausi grūdiniai augalai: avižos, miežiai, ryžiai.
Biochemija apie kob alto junginių vaidmenį
Biologijos šaka, tirianti gyvąją medžiagą molekuliniu ir ląstelių lygiu, nustatė svarbią šio cheminio elemento funkciją. Tai yra biologiškai aktyvių medžiagų – fermentų ir hormonų – neb altyminės dalies dalis. Pavyzdžiui, kob alto žmogaus organizme yra tiroksino molekulėse, kurias gamina skydliaukė ir kontroliuoja medžiagų apykaitos procesus. Kitas svarbus hormonas, reguliuojantis gliukozės kiekį kraujyje, yra insulinas. Jį išskiria kasos Langerhanso salelių β ląstelės, taip pat yra kob alto junginių. Nepakankamas pasiūlaelementas žmogaus ląstelėse ir organuose stebimas pereinant nuo mišrios mitybos prie vegetarizmo, su helmintų invazijomis ir virškinimo sistemos ligomis. Kaip matote, kob altas yra mikroelementas, kuris rimtai veikia homeostazės lygį žmogaus organizme.
Cheminio elemento svarba medžiagų apykaitai
Raudonųjų kaulų čiulpų vykdoma hematopoezė vyksta dalyvaujant kob alto turinčioms medžiagoms – atitinkamų fermentų aktyvatoriams. Vienas pagrindinių B grupės vitaminų – cianokobolaminas (B12), dalyvaujantis raudonųjų kraujo kūnelių formavime hematopoetiniuose organuose, saugo organizmą nuo anemijos. Tinkama ir subalansuota mityba, kurioje yra kepenėlių, jautienos, jūros gėrybių, džiovintų abrikosų, burokėlių, užtikrins reikiamą kob alto kiekį žmogaus organizme (apie 40 mg per dieną) ir apsaugos nuo imuninės, širdies ir kraujagyslių bei endokrininės sistemos ligų.
