27. Kobolt (Co)

26. Järn (Fe) <— 27. Kobolt (Co) —> 28. Nickel (Ni)

https://sv.wikipedia.org/wiki/Kobolt
https://en.wikipedia.org/wiki/Cobalt

Generella egenskaper

Relativ atommassa: 58,933194 u
Utseende: Hård glänsande grå metall

Fysikaliska egenskaper

Densitet (vid rumstemperatur): 8,90 g/cm³
Densitet (vid smältpunkten): 8,86 g/cm³
Aggregationstillstånd: Fast
Smältpunkt: 1 768 K (1 495 °C)
Kokpunkt: 3 200 K (2 927 °C)
Molvolym: 6,67 × 10⁻⁶ m³/mol
Smältvärme: 17,2 kJ/mol
Ångbildningsvärme: 390 kJ/mol
Specifik värmekapacitet: 421 J/(kg × K)
Molär värmekapacitet: 24,81 J/(mol × K)

Atomära egenskaper

Atomradie: 135 (152) pm
Kovalent radie: Low-spin: 126 ± 3 pm, High-spin: 150 ± 7 pm
Elektronaffinatet: 63,7 kJ/mol
Arbetsfunktion: 5 eV

Elektronkonfiguration

Elektronkonfiguration: [Ar] 3d⁷ 4s²
e⁻ per skal: 2, 8, 15, 2

Kemiska egenskaper

Oxidationstillstånd: −3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5
Oxider (basicitet): (amfoterisk)
Elektronegativitet (Paulingskalan): 1,88
Elektronegativitet (Allenskalan): 1,84
Normalpotential: −0,28 V (Co²⁺ + 2 e⁻ → Co)

Diverse

Kristallstruktur: Hexagonal tätpackad (hcp)
Ljudhastighet: 4720 m/s
Termisk expansion: 13 µm/(m × K) (25 °C)
Värmeledningsförmåga: 100 W/(m × K)
Elektrisk konduktivitet: 16,7 × 10⁶ A/(V × m)
Elektrisk resistivitet: 62,4 nΩ × m (20 °C)
Magnetism: Ferromagnetisk
Youngs modul: 209 GPa
Skjuvmodul: 75 GPa
Kompressionsmodul: 180 GPa
Poissons konstant: 0,31
Mohs hårdhet: 5
Vickers hårdhet: 1043 MPa
Brinells hårdhet: 470–3000 MPa

Identifikation

CAS-nummer: 7440-48-4
Pubchem: 104730
RTECS-nummer: GF8750000

Historia

Namnursprung: Från tyska Kobold, ”goblin”.
Upptäckt: Georg Brandt (1732)

Isotoper

Isotop	Förekomst	Halveringstid (t1/2)	Sönderfall	Sönderfallsprodukt
56Co	{syn}	77.27 d	ε	56Fe
57Co	{syn}	271.74 d	ε	57Fe
58Co	{syn}	70.86 d	ε	58Fe
59Co	100%	Stabil
60Co	{syn}	5.2714 y	β− γ	60Ni

https://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_cobalt

---

Kobolt är ett hårt, silvergrått, metalliskt grundämne med kemisk beteckning Co. Kobolt är ferromagnetiskt med en curietemperatur på 1 388 K (1 115 °C).

Historia

Det tyska namnet Kobalt användes under medeltiden för vissa malmer som inte gav metaller, utan endast giftiga ångor vid reduktion. De ansågs vara förtrollade av bergtroll, så kallade kobolder. Ett väsen man förr trodde bodde i underjorden och kunde påverka malmen i gruvor.

Den svenske kemisten Georg Brandt (1694–1768) isolerade kobolt på 1730-talet och visade att kobolt är källan till det blå färgämne som länge använts i glas. Tidigare trodde man att det kom från vismut.

Toxicitet

Det är ovanligt med koboltförgiftningar, men förekommer vid exponering av högre doser. Flera system i kroppen kan då påverkas, däribland hjärta och lungor. Kobolt kan även vara cancerframkallande vid hög exponering.

Användningsområden

Metallindustri

Kobolt förekommer i olika legeringar för att ge ökad brottstyrka, motstånd mot syreangrepp eller av dess magnetiska egenskaper. En vanlig legering är magnetiska alnico som bland annat används till magnet för mikrofoner och högtalare.

Kobolt används ofta i litiumjonbatterier, uppladdningsbara batterier där litiumkoboltoxid är vanligt som aktivt katodmaterial. Inte minst den ökande tillverkningen av elbilar bidrar till en allt större efterfrågan på kobolt, och billigare alternativ söks.

Hårdmetall

Kobolt är det vanligast förekommande ämnet att användas som bindefas, då det tillsammans med volframkarbid bildar hårdmetall.

Strålkälla

Isotopen kobolt-60 är en kraftig strålkälla (gammastrålning) som kan användas för cancerbehandling, sterilisering av sjukhusutrustning och livsmedel, materialprovning med mera. Denna isotop kan framställas genom att bestråla ”normalt” stabilt kobolt-59 med neutroner. Traditionellt har detta skett i forskningsreaktorer, men på grund av en åldrande flotta av dessa har det på senare tid (2010) även börjat utföras som en sidoprocess i kraftproducerande reaktorer. Särskilda behållare med kobolt-59 förs in i härden, och kan efter en viss tid tas ut och tömmas på omvandlat kobolt-60.

Oönskad förekomst i kärnkraftverk

Processen att stabilt kobolt-59 omvandlas till radioaktivt kobolt-60 sker även oönskat i kärnkraftverk, då fragment av kobolthaltiga komponenter (till exempel ventilers glidytor) kan nötas av eller kemiskt lösas ut och följa med in i reaktorn. Framförallt för kokvattenreaktorer (BWR) har detta visat sig kunna bli en dominerande källa till stråldoser till personal, och stora ansträngningar har gjorts för att hitta ersättningsmaterial med lägre halter av kobolt, samt att anpassa kemi-parametrar i processen för att minska upplösning och transport av kobolt.

Halveringstiden för kobolt-60 är cirka 5 år, vilket gör att stråldosen redan efter några decennier minskat till bråkdelar av den ursprungliga och ger helt försumbara dosbidrag i längre tidsperspektiv.

Färgämne

Fram till 1900-talet var användningsområdet för kobolt främst som färgpigment för glas och keramik under namnen smalt och koboltblått.

Vitamin B₁₂

Vitaminet B₁₂ har fått sitt namn kobalamin efter kobolt som utgör en central atom i dess sammansättning. Vitamin B₁₂ är nödvändigt för kroppens produktion av röda blodkroppar och bildandet av myelin som bidrar till nervsystemets funktion.

Kärnvapen

Teoretiskt kan kobolt tillsättas kärnvapen för att utöka den radioaktiva verkan. I en sådan så kallad koboltbomb utsätts kobolt vid detonation för strålning som gör det radioaktivt med lång halveringstid.

Förekomst

Kobolt förekommer i mineralerna kobaltit, smaltit och erytrit.

Kobolt i Sverige

Tidigare har kobolt brutits i Los koboltgruva i Hälsingland och Vena koboltgruvor i Närke. Andra platser för brytning av koboltmineral var Gladhammar, Tunaberg, Håkansboda (i Västmanland) och Riddarhyttan.

Möjliga nya förekomster finns i Ahmavuoma, som ligger mellan Lannavaara och Lainio, nära Vittangi och i Oviken i Bergs kommun.

H-fraser	H334, H317, H413
P-fraser	P261, P280, P342+311