INFORMAZIONI GENERALI SULL'ELEMENTO
Il cobalto è l’elemento chimico di simbolo Co, peso atomico 58,94, numero atomico 27. In natura è diffuso in diversi minerali principalmente come arseniuro, solfuro e solfoarseniuro, in genere associato con il nichel o con il rame o con entrambi (cobaltite, smaltite, linneite ecc.); si ritrovano anche minerali ossidati dei quali il più importante è l’asbolano.
Il cobalto è un metallo bianco con riflessi azzurri, malleabile a caldo, fragile a freddo, con permeabilità magnetica relativa al ferro pari a circa due terzi; fonde a 1495 °C e bolle a circa 3000 °C. Si mantiene inalterato all’aria ed è inattaccabile dagli alcali; si discioglie invece negli acidi minerali anche se diluiti. Il metallo ottenuto in forma estremamente suddivisa per riduzione dell’ossido è piroforico. Nei suoi composti, il cobalto presenta generalmente stato di ossidazione +2 (composti cobaltosi ); i composti in cui il cobalto è presente allo stato di ossidazione +3 (composti cobaltici ) tendono a ridursi a composti del cobalto bivalente sviluppando ossigeno dall’acqua della soluzione in cui sono sciolte; possono tuttavia esistere allo stato stabile alcuni complessi del cobalto trivalente, il più noto dei quali è l’esanitrocobaltato di potassio , K
3[Co(NO
2)
6], sulla cui formazione si basa il saggio di riconoscimento del potassio.
CARATTERISTICHE FISICHE E CHIMICHE
| Simbolo elemento |
Co |
| Numero atomico |
27 |
| Massa atomica relativa |
58.9332 |
| Temperatura di fusione |
1495 °C |
| Temperatura di ebollizione |
2870 °C |
| Sato di aggregazione |
Solido |
| Densità (20°C) |
8.89 g/cm3 |
| Numero di ossidazione |
-1, 0, 2, 3 |
| Elettronegatività |
1.7 |
| Energia di prima ionizzazione |
760,4 kJ/mol |
| Raggio atomico |
125.3 pm |
| Configurazione elettronica |
[Ar]3d74s2 |
| Energia di ionizzazione [eV] |
7.881 eV |
| Conducibilità elettrica |
17,2 · 106 /(m·ohm) |
| Percentuale nella composizione della massa terrestre | 0.004 % |
| Composizione isotopica |
Co-59 100%
|
CENNI STORICI
Il cobalto era noto fin dall'antichità per i suoi composti, che coloravano il vetro di un blu molto particolare. George Brandt (1694-1768) è considerato lo scopritore del cobalto: la data della scoperta varia a seconda della fonte, ma è, per certo, tra il 1730 e il 1737. Egli fu in grado di dimostrare che il cobalto era la fonte del colore blu nel vetro, che invece era in precedenza attribuito al bismuto. Durante il XIX secolo, il blu cobalto venne prodotto dalla norvegese Blaafarveværket (70-80% della produzione mondiale), seguita dalla produzione dell'industriale tedesco Benjamin Wegner. Nel 1938, John Livingood e Glenn Seaborg scoprirono il cobalto-60.
La parola cobalto deriva dal tedesco “kobalt” o “kobold”, cioè “spirito diabolico” (i minatori chiamarono così il minerale di cobalto perché è velenoso e può contaminare altri minerali, come quelli di nichel). Secondo altri studiosi, il suo nome deriverebbe dal greco “kobalos”, che significa “folletto”: è possibile che le parole “kobold”, “goblin” e “cobalt” abbiano tutte lo stesso etimo e, di conseguenza, lo stesso significato.
DISPONIBILITA' DELL'ELEMENTO
Il cobalto non si trova allo stato puro metallico, ma solo come minerale; non viene estratto da solo, ma come sottoprodotto della estrazione di rame o nichel. I più importanti minerali di cobalto sono la cobaltite, l'eritrite, il glaucodoto e la skutterudite. I maggiori produttori al mondo di questo elemento sono la Repubblica Democratica del Congo, la Cina, lo Zambia, la Russia e l'Australia.
APPLICAZIONI DELL'ELEMENTO
Il cobalto è utilizzato per leghe magnetiche, per la produzione di acciai legati per alte temperature (per turbine a gas, motori a reazione, apparecchiature chimiche), per preparare leghe resistenti all’usura. Fra i sali di cobalto sono importanti gli ossidi, usati nell’industria ceramica e vetraria, come siccativi di pitture e vernici, per la preparazione di catalizzatori per l’idrogenazione catalitica di grezzi petroliferi a scopo desolforante o nella fluorurazione di idrocarburi.
EFFETTI DELL'ELEMENTO SULLA SALUTE
Il cobalto è presente in tutti i tessuti animali, con concentrazione più alta nel fegato, nei reni e nelle ossa. Il corpo umano ne contiene in media 1,1 mg. Nei vegetali è presente soprattutto nelle foglie e nei semi. La sola funzione certa del cobalto nell’uomo è quella che gli deriva dall’essere un componente essenziale della vitamina B12, tuttavia è molto probabile che possa svolgere anche altre funzioni metaboliche, poiché nell’uomo e negli altri animali si trova anche in altri composti. Un contenuto di cobalto da 0.13 a 0.30 parti per milione nel suolo migliora nettamente la salute degli animali da cortile. Il cobalto è un elemento fondamentale nella vitamina B12. Il cobalto metallico in polvere può infiammarsi spontaneamente all'aria. I composti del cobalto vanno maneggiati con cautela, data la loro lieve tossicità.
Il 60Co, radioattivo, è un potente emettitore di raggi gamma, pertanto l'esposizione ad esso aumenta il rischio di cancro. Ingerito, viene eliminato dai tessuti solo lentamente. Il 60Co può prodursi a partire dal nichel e dagli isotopi stabili del cobalto per effetto dell'irraggiamento neutronico sia entro i reattori nucleari, sia in caso di utilizzo di armi nucleari per i neutroni emessi da queste.
SPETTRI ATOMICI DELL'ELEMENTO
Spettro atomico di assorbimento del cobalto:
Spettro atomico di emissione del cobalto:
