الرئيسية > السؤال
السؤال
ما هو الكوبالت؟
حوار الأديان | الحديث الشريف 24‏/1‏/2011 تم النشر بواسطة احمد شهاب الدين (Othmane Amine).
الإجابات
1 من 4
co 27 عنصر معدني من عناصر الجدول الدوري
معدن صلب لامع في مختلف الخامات يستخدم في اعداد السبائك المقاومة للتآكل المغناطيسي والسبائك شديدة الصلابة
24‏/1‏/2011 تم النشر بواسطة bassboosa.
2 من 4
الكُوبَلْت أو الكُوبَالِت عنصر كيميائي من عناصر الجدول الدوري. ورمزه Co، ورقمه الذري 27. و هو معدن صلب، لامع، في مختلف الخامات، ويستخدم في اعداد السبائك المقاومة للتاكل المغناطيسي والسبائك شديدة الصلابة. مركباته تستخدم في إنتاج الاحبار والاصباغ، واصباغ.

نشأة واتشاف هذا العنصر
مركبات الكوبالت كانت تستخدم لقرون لإضافة اللون الازرق إلى الزجاج والسيراميك. Cobalt has been وقد تم الكشف عن الكوبالت في التماثيل والاثار المصرية والمجوهرات الفارسيه منذ الالف الثالث قبل الميلاد، في أطلال بومبي (دمرت 79م)، وفى الصين يرجع تاريخ استخدام الكوبالت إلى سلالة تانغ (618-907م) واسرة مينغ (1368-1644 م.

الكيميائي السويدي جورج برانت (1694-1768) هومن له الفضل في عزل الكوبالت في 1735.. وقال انه كان قادرا على اثبات ان الكوبالت هو مصدر اللون الازرق والزجاج، والتي كانت قد نسبت إلى عنصر البزموت الذي وجد مع الكوبالت.

خلال القرن التاسع عشر، تم إنتاج الكوبالت الازرق في النرويج (70-80 في المائة من الإنتاج العالمي). في عام 1938، جون ليفنجود وغلين سيبورج اكتشفا الكوبالت - 60.


كل شئ عن العنصر


صفات عامة
الاسم، الرقم، الرمز كوبلت ، Co ، 27
سلسلة كيميائية فلز انتقالي
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي d ، 4 ، 9
المظهر معدني، بمسحة رمادية

كتلة ذرية 58.933195(5) غ/مول
شكل إلكتروني [Ar] 3d7 4s2
عدد الإلكترونات لكل مستوى 2, 8, 15, 2
خواص فيزيائية
كثافة عند د.ح.غ. 8.90 غ/سم³
كثافة السائل عند m.p. 7.75 ج/سم³
نقطة الانصهار 1768 ك
1495 م °
2723 ف °
نقطة الغليان 3200 ك
2927 م °
5301 ف °
حرارة الانصهار 16.06 كيلو جول لكل مول
حرارة التبخر كيلو جول لكل مول 377
السعة الحرارية عند 25 م° 24.81 جول/(مول.كلفن)
ضغط البخار P (باسكال) 1 10 100 1 كيلو 10 كيلو 100 كيلو
عند T (كلفن) 1790 1960 2165 2423 2755 3198

الخواص الذرية
البنية البلورية سداسية
حالة التأكسد 2, 3
(أكسيد مذبذب)
كهرسلبية 1.88 (مقياس باولنج)
طاقة التأين
(المزيد) 1st: 760.4 kJ/mol
2nd: 1648 kJ/mol
3rd: 3232 kJ/mol
نصف قطر ذري 135 بيكومتر
نصف قطر ذري (حسابيا) 152 بيكومتر
نصف القطر التساهمي 126 pm‏
24‏/1‏/2011 تم النشر بواسطة لويجى البرنس (Bison Ahmed).
3 من 4
الكوبلت cobalt معدن رمزه الكيمياوي Co، عدده الذري 27، وهو في زمرة الحديد (الفصيلة VIIIB أو 8) التي تشمل إضافة إلى الكوبلت في هذه الزمرة الحديد Fe (عدده الذري 26)، والنيكل Ni (عدده الذري 28)، وصنِّفت هذه العناصر في ثلاثية واحدة؛ لأن التشابه بينها أشدّ من التشابه المعتاد بين العنصر والعناصر التي تقع تحته في عمود واحد في الجدول الدوري. اكتشفه الكيميائي السويدي جورج برانتG.Brandt مابين(1694-1768) عام 1735.

الكوبالت عنصر كيميائي فلزي لونه أبيض فضي، يستخدم أصلاً في صناعة السبائك. وللكوبالت كثير من خصائص الحديد والنيكل. والفلزات الثلاثة صلبة ومغنطيسية، وتتفاعل مع الأحماض العادية لتكوين الهيدروجين.
Electrolytically refined cobalt, 99.9 %, segment of a large plate.

الرمز الكيميائي للكوبالتCo ، وعدده الذري 27، ووزنه الذري 58,9332 مقدراً بواحدة الكتل الذرية، وكثافته 8,9جم/سم§. وهو ينصهر عند 1,495°م ويغلي عند 2,870°م. تم اكتشاف الكوبالت عام 1737م، على يد كيميائي سويدي هو جورج برانت. وبنيته الإلكترونية [Ar] 3d74s2 حيث تدل [Ar] على البنية الإلكترونية للغاز الخامل أرغون، له تكافؤان +2 و+3. ودرجة الأكسدة +2 أثبت في حالة المركبات البسيطة. مثال ذلك مركبات الكلور مع الكوبلت، فالمركب CoCl2 ذو اللون الزهري أثبت من CoCl3 لأن الأيون (الشاردة) Co3+ ذو قوة مؤكسدة كبيرة؛ فهو يؤكسد الماء، وينطلق الأكسجين: ملف:Cobaltpica1 لكن درجة الأكسدة (+3) تزداد ثباتاً في المعقدات complexes. المعقَّد، فالمركب [Co (NH3)6]Cl3 أثبت من [Co(NH3)6]Cl2.

يتميز الكوبلت بأنه يشكل معقدات متنوعة، خاصة مع النشادر NH3 والسيانيد CN- وCO وNO. يمتص الهدروجين H2 فيحوله إلى هدروجين ذري نشيط؛ لذا كانت له أهمية كبيرة في التحضير في تفاعلات الهدرجة وفي تفاعلات تحفيز أخرى.
مصادر الكوبالت

المخزون الكلي للكوبالت في قشرة الأرض قليل نسبيا. ويظهر الكوبالت في مركَّبات مع الزرنيخ أو الأكسجين أو الكبريت، وفي خامات النيكل وغيره من الفلزات. يوجد الكوبالت في أحجار النيازك. وتتمتع كندا بمخزون كبير من خام الزرنيخ الذي يحوي الكوبالت والنيكل والحديد. ويقع هذا المخزون في اونتاريو. كما يوجد الكوبالت في فنلندا وأذربيجان وكازاخستان وروسيا والكونغو الديمقراطية (زائير سابقاً) وزامبيا. أما الولايات المتحدة ففيها مخزون متواضع من الكوبالت.
وجوده في الطبيعة وتحضيره واستعمالاته
Cobalt ore
Cobalt output in 2005
World production trend

يكوِّن الكوبلت 0.00023% وزناً من القشرة الأرضية، ويأتي ترتيبه الثلاثين بسعة الانتشار. وهو يوجد في جمهورية الكونغو الديمقراطية (زائير سابقاً) وزامبيا وكندا؛ المنتِجيْن الرئيسين له. وهو - مثل الحديد والنيكل - يتميز بخواص مغنطيسية حديدية. تعني هذه الخاصة أن قضيباً مصنوعاً منه يحتفظ بمغنطته حتى بعد زوال الحقل الخارجي الممغنِط. تتطلب هذه الخاصة وجود إلكترونات غير متزاوجة في الذرة؛ ولكن هذه الخاصة لا تظهر إلا إذا كان هناك بعد معين بين الأيونات في الشبكة البلورية.

يصادف الكوبلت في الطبيعة بشكل مركبات مع الكبريت والزرنيخ والأنتموان صيغها CoAsS الكوبلتيت، وCoAs2 السمالتيت.

وللحصول على الكوبلت من فلزاته، تطبق طرائق معقدة حسب نوع الفلز، وتكمن صعوبة استحصاله في فصله عن العناصر المرافقة له، مثل الكبريت والزرنيخ والنيكل والحديد. فالفلز الزرنيخي مثلاً يتحول بعد حرقه إلى مزيج من الأكاسيد المعدنية ومركبات الزرنيخ. يُحلُّ هذا المزيج في حمض كلور الماء، ومن ثم يعامل بغاز كبريتيد الهدروجين H2S للتخلص من Bi وPb وCu. ويتمّ التخلص بعد ذلك من Fe وAs بترسيبهما بشكل CaHAsO4 وFe(OH)3 بمعالجة المحلول بـ CaCO3. وأخيراً بإضافة المسحوق القاصر؛ وهو مزيج من Ca(OH)2 وCaOCl2.

ينفصل الكوبلت في بدء الإضافة بشكل Co2O3 ومن ثم ينفصل أكسيد النيكل، ثم يُرجَع (يختزَل) أكسيد الكوبلت، وينقى المعدن الناتج بالتحليل الكهربائي.

الكوبلت ذو لون أبيض - مزرق، نقطة انصهاره 1493 ْس، ونقطة غليانه 3100 ْ س. كمونه النظامي (التحول إلى CO2+) يساوي -0.277 فلط. نصف قطر ذرته 125 بيكومتر، كمون تأينه مقدراً بالإلكترون فولط (الأول 7.86، الثاني 17.1، والثالث 33.5)، ناقليته الكهربائية أعلى من ناقلية الزئبق بعشر مرات، وناقليته الحرارية أعلى بثماني مرات، كتلته الحجمية 8.9 غ/سم3.

يستعمل الكوبلت بشكله المعدني؛ ليحول إلى نظير الكوبلت 60 المشع الذي عمر نصفه 5.7 سنة، يتفكك مطلقاً أشعة غاما، ويستخدم في الطب وفي الصناعة كما يستعمل المعدن في صناعة ضروب السيراميك ومجففات الدهان وحفّازاً. يدخل الكوبلت في صناعة العديد من السبائك فسبيكته القابلة للسحب التي تحوي 1-18% كوبلت والباقي نيكل لها تطبيقات خاصة إذ تستعمل في صنع الأغشية الرقيقة، فتكسب المعادن التي تكسى بها اللمعان والقساوة.

أما الفولاذ المستعمل عند درجات حرارة عالية (أعلى من 650 ْس) فيحوي 5-65% كوبلت، يستعمل في صناعة الطائرات والتوربينات الغازية وتطبيقات أخرى شبيهة. وبدرجات حرارة أعلى من 511 ْس تستعمل سبائك، مثل سبيكة النيمونيك 90 (Nimonic 90) وهي سبيكة أساسها النيكل وتحوي 18% كوبلت وكمية مماثلة من الكروم وقليلاً من التيتانيوم Ti. وتستعمل سبيكة أخرى في هذا المجال يطلق عليها اسم واسبَلوي Waspaloy.

وهنالك السبائك المستعملة في القطع ومقاومة الاهتراء بإضافة 2-12% كوبلت إلى الأدوات الفولاذية، تصبح هذه الأدوات قابلة للاستعمال من أجل القطع العميق والسرعات الكبيرة.

يستعمل نحو 25% من إنتاج الكوبلت عالمياً في صنع المغانط. والسبائك التي تصنع منها المغانط الدائمة الجيدة تحوي 2-40% من الكوبلت. كما أن ضروب الفولاذ (سبيكة حديد مع الكربون) الكوبلتي التي تحوي 2-40% كوبلت تستعمل بكثرة في صناعة المغانط.

أما سبائك الحديد - الكوبلت - الفاناديوم، مثل السبائك التي يطلق عليها اسم خلائط فيك Vik alloys؛ فتستعمل في صناعة المغانط، وتستعمل سبائك الكوبلت مع النحاس والنيكل للغرض نفسه، وكذلك سبائكه مع الحديد والمولبدن. ومنذ عام 1930 بدأت صناعة سبائك الكوبلت مع الألمنيوم؛ وهذه السبائك تدعى ألنيكو Alnicos تحوي 6-12% ألمنيوم و14-30% نيكل و5-35% كوبلت؛ ويضاف لها حديد وكميات صغيرة من النحاس والتيتانيوم، وتصنع من هذه السبائك مغانط كما تستعمل في صنع الأجهزة الكهربائية والأجهزة الإلكترونية.

وأما السبائك التي تحوي 60 ـ 65% كوبلت مع معادن الأتربة النادرة، خاصة برازيديميوم وسماريوم؛ فيستفاد منها في صناعة مساحيق المغانط التي تستعمل في الإلكترونيات.

السبائك الفائقة super alloys مقاومة حرارياً، وتستعمل في صناعة العنفات الغازية. وسبيكته مع كربيد التنغستن؛ وتدعى الكاربولوي carboloy قاسية تستعمل في قطع الفولاذ وشغله، وسبيكته مع الكروم لها الاستعمال نفسه؛ واسمها ستلِّيت Stellite.
خواصه الكيمياوية

يسلك الكوبلت - كيمياوياً - سلوك معدن انتقالي transition metal نموذجي. والمعادن الانتقالية هي مجموعة العناصر الواقعة بين الفصيلة IIA (أو 2) والفصيلة IIIA (أو 13). وهي تقع في ثلاثة أدوار - السلسلة الانتقالية الأولى والثانية والثالثة.

الكوبلت - مثل الحديد والنيكل - متوسط النشاط الكيمياوي فكمون مسرى الكوبلت (تحوله إلى Co2+) يساوي -0.28 فولط. فهو أكثر كهرجابية من الهدروجين، وينحل بالحموض الممددة. وهو - في الشروط العادية - يتفاعل بدرجة تكاد لا تذكر مع اللامعادن النموذجية الجافة مثل الأكسجين والكبريت والكلور والبروم إلا أنه يتفاعل بشدة معها بالتسخين خاصة إذا كان مسحوقاً. وإذا كانت حبيبات المسحوق صغيرة جداً (القطر الوسطي للحبيبة 5 مكرونات)؛ فإنه يلتهب تلقائياً في الهواء عند درجة الحرارة العادية.

وهو يتحد - عند درجات الحرارة المرتفعة - مع الأنتموان والسيلسيوم (السيليكون) والفسفور والزرنيخ ومع الألمنيوم. ويكون التفاعل نشيطاً في معظم الحالات. فمزيج متساو من النيكل والألمنيوم يتفاعل بانفجار مكوّناً المركّب NiAl، ويكوّن مع الكربون كربيدات صيغتها العامة Co3C وCo2C.

يمتصّ الكوبلت غاز الهدروجين عند درجات الحرارة العالية خاصة، ويزداد امتصاصه لهذا الغاز عندما يكون مسحوقاً. ولا يتكون من امتصاص الهدروجين مركّبات محدودة التركيب.

يمتص الكوبلت غازَ الآزوت (النتروجين)، ويمتص أكسيد الكربون، وتتناقص درجة الامتصاص بارتفاع درجة الحرارة كما يمتص CO عند ضغط عال؛ ويتكوَّن كربونيل الكوبلت Co (CO)4.

يكوّن الكوبلت العديد من المعقدات بدرجتي الأكسدة +2 و+3 ومعقداته بدرجة الأكسدة +3 أثبت من معقداته بدرجة الأكسدة +2. ومعقدات الكوبلت كثيرة، مثال ذلك المعقَّد [CoF6]3- و[Co (NH3) 6]Cl3، وهي أكثر من معقدات أي عنصر آخر.

يوجد الكوبلت III في فيتامين ب 12 (B12). فهو يصون خلايا الدم الحمراء في الكبد. ويكون الكوبلت بدرجة أكسدة +3 مرتبطاً بخمس روابط مع خمس ذرات آزوت في أجزاء مختلفة من البنية المحيطية، وتجري في الموقع السادس الفعالية الكيمياوية الحيوية (الشكل-1).
الشكل (1) جزء من بنية الفيتامين B12 ترتبط النقطتان A وB مع بعضهما عن طريق مجموعة من الفسفات والسكر وحلقات آزوتية
أهم مركباته في درجة الأكسدة +2

الأكسيد CoO ذو لون أخضر مائل للرمادي يحضر بتفكك الكربونات، وهو ينحلّ في الحموض. ومعظم أملاح الكوبلت II مع الحموض القوية تنحل بالماء ومحاليلها ذات تفاعل حمضي ضعيف بسبب الحلمهة (التحلل بالماء). أما أملاح الحموض الضعيفة نسبياً فتكون غالباً صعبة الانحلال مثل الكربونات والفوسفات. وفي الحالة الجافة (اللامائية) لون الأيون Co2+ أحمر فاتح. أما لون الأيون Co2+ المميه فهو أحمر وردي.

تتبلور أملاحه مع الهاليدات في معظم الحالات مع ستة جزيئات ماء، وتنحل جيداً في الماء وفي الكحول باستثناء الفلوريد CoF2. ويختلف لونها في الحالة اللامائية حسب الهالوجين، كما أن فقدانها التدريجي للماء يؤدي إلى تغير لونها. فكلوريد الكوبلت بدرجة الأكسدة +2 CoCl2.x(H2O) يختلف لونه حسب قيمة x.

وتستعمل هذه الخاصة أحياناً لتقدير درجة الرطوبة في الجو؛ وذلك بتلون ورقة جُفِّف عليها محلول كلوريد الكوبلت II.

للكوبلت +2 ملح كبريتات CoSO4 يتبلور مع سبعة جزيئات ماء، وهو يكوِّن ملحاً مضاعفاً أو معقَّدات صيغتها العامة A2[Co(SO4)2].6H2O حيث A معدن قلوي[ر. القلويات] أو أيون الأمونيوم. وهو يكوِّن مع الثيوسيانيد الملحَ Co (SCN)2 الذي ينحل جيداً في الماء. وهذا بدوره يكوِّن مع ثيوسيانيدات المعادن القلوية المعقدات A2[Co(SCN)4] وA4[Co(SCN)6]، حيث A أيون معدن قلوي أو أيون أمونيوم. وهذه المعقدات ذات لون أزرق مميز، وتستعمل في الكيمياء التحليلية للكشف عن الكوبلت.
أهم المركبات الموافقة لدرجة الأكسدة +3

الأكسيد Co2O3 ذو لون بني غامق يستحصل عليه بتسخين النترات. وهو مؤكسد قوي يصعب الحصول عليه نقياً فهو دوماً ممزوج بـ CoO.

أملاح الكوبلت III البسيطة غير ثابتة في المحاليل إذ ترجَع بسهولة إلى أملاح الكوبلت II؛ فهي ذات صفة مؤكسدة قوية؛ إلا أنه بتكون معقدات لها يستقر التكافؤ الثلاثي الذي يشكل طائفة متنوعة من المعقدات التي تتميز بثباتها الشديد.

يكون الكوبلت الثلاثي مع النتريت الأيون المعقد [Co(NO2)6]3-؛ وهذا الأيون يكوِّن أملاحاً صعبة الانحـلال مع الأيونات المعدنية الأحادية التكافؤ باسـتثناء Na+ وLi+؛ لـذا يـستعمل محـلول المعـقد Na3[Co(NO2)6] للكشف عن البوتاسيوم الذي يكوِّن راسباً أصفر K3[Co(NO2)6].
استخدام الكوبالت

معظم الكوبالت مستخدم في صورة سبائك. والباقي في صورة مركبات أو نظائر. ويسبك الكوبالت مع الألومنيوم أو النيكل أو الحديد أو بعض الفلزات الأخرى، لصناعة المغانط التي تستخدم في أجهزة الراديو والتلفاز، وكثير من الأجهزة الأخرى. ويتحد الكوبالت مع الكربون والتنجستن أو مع الكروم والحديد أو أي من المعادن الأخرى، حيث تنتج سبائك متينة جدًا تستخدم في بعض الآلات مثل لقم المثاقب وأدوات القطع. وكثير من سبائك الكوبالت تقاوم درجات الحرارة المرتفعة جدًا. ولهذا السبب تستخدم هذه السبائك في توربينات الغاز والمحركات النفاثة وغيرها من المعدات التي تعمل في درجة حرارة عالية.

تشمل مركبات الكوبالت أكاسيد الكوبالت وأملاحه. وتُستخدم أكاسيد الكوبالت أصبـاغاً لتلـوين الطلاء الزجاجي والأواني الخزفية والزجاج. وتستفيد صناعة الدهان من أملاح الكوبالت في تجفيف الدهانات ومواد الطلاء. ويعد فيتامين ب12، وهو أحد مركبات الكوبالت العضوية، ضروريا للحيلولة دون مرض فقر الدم الخبيث.


النظائر المشعة للكوبالت
Cobalt Isotopes[1] النظير آلية الإضمحلال نصف العمر
Co-50 positron emission 44 millisecond
Co-51 positron emission unmeasured
Co-52 positron emission 0.12 second
Co-53 positron emission 0.24 second
Co-54 positron emission 193.2 millisecond
Co-55 positron emission 17.53 h
Co-56 electron capture, positron emission 77.3 d
Co-57 positron emission 271.8 d
Co-58 electron capture 70.88 d
Co-59 مستقر ∞
Co-60 beta decay 5.271 yr
Co-61 beta decay 1.65 hr
Co-62 beta decay 1.5 min
Co-63 beta decay 27.5 second
Co-64 beta decay 0.30 second
Co-65 beta decay 1.17 second
Co-66 beta decay 0.190 second
Co-67 beta decay 0.43 second
Co-68 beta decay 0.20 second
Co-69 beta decay 0.22 second
Co-70 beta decay 0.13 second
Co-71 beta decay 0.21 second
Co-72 beta decay 90 millisecond

أوسع نظائر الكوبالت استخدامًا هو الكوبالت 60. ويقوم العلماء بتحضير هذا النظير المشع بطرق الكوبالت العادي أو كوبالت 59 بالنيوترونات داخل مفاعل نووي. ونصف عمر الكوبالت 60 حوالي خمس سنوات، أي أن نصف الذرات في عيِّنة من الكوبالت 60 تنحل (تتفكك) في 5 سنوات. وعند انحلال الكوبالت 60 يُصدر نوعين من الإشعاعات : جسيمات بيتا و أشعة جاما. ويستفاد من الكوبالت 60 في علاج السرطان، لأن الإشعاع الصادر منه يقتل الخلايا السرطانية، كما يستفاد منه في تشخيص بعض الأمراض. فمثلاً يكشف الأطباء عن مرض فقر الدم الخبيث بإعطاء المريض فيتامين ب12 الذي به بعض الكوبالت 60، ثم يتولى كاشف للإشعاعات قياس مقدار الكوبالت 60 ـ ومقدار الفيتامين في بول المريض. وبهذا يتمكن الأطباء من تحديد ما إذا كان الجسم يمتص الفيتامين بشكل طبيعي أم لا.

اقرا انت علشان انا مش فاضى
24‏/1‏/2011 تم النشر بواسطة بدون اسم.
4 من 4
جلسات اشعاعية لمرضى السرطان
اللهم اشفي كل مريض مسلم وعافي كل مبتلى مسلم
اللهم اشفي مرضانا ومرضى المسلمين
اللهم داوهم بدوائك
اللهم اشفي وانت الشافي لا شفاء ال شفاؤك شغاء لا يغادر سقما
24‏/1‏/2011 تم النشر بواسطة Abo sohaib.
تسجيل الدخول
عرض إجابات Google في:: Mobile | كلاسيكي
©2014 Google - سياسة الخصوصية - مساعدة