Kobalt: Revizyonlar arasındaki fark
[kontrol edilmiş revizyon] | [kontrol edilmiş revizyon] |
Madde giriş kısmına bilgiler eklendi. Özellikler alt başlığı oluşturulup detaylı bilgiler konuldu Etiketler: Görsel Düzenleyici Mobil değişiklik Mobil ağ değişikliği Gelişmiş mobil değişikliği |
Dünyadaki kobalt üretim miktarları tablosu eklendi Etiketler: Görsel Düzenleyici Mobil değişiklik Mobil ağ değişikliği Gelişmiş mobil değişikliği |
||
48. satır: | 48. satır: | ||
'''Kobalt''' kimyasal bir [[element]]‘tir. [[Element simgesi|Sembol]]’ü '''Co''' ve atom numarası 27'dir. [[Nikel]] gibi kobalt da, doğal meteorik demir alaşımlarında bulunan küçük birikintiler dışında, yer kabuğunda yalnızca kimyasal olarak birleşik formda bulunur. İndirgeyici [[İzabe|eritme]] yoluyla üretilen serbest element sert, parlak, gümüş rengi bir [[metal]]'dir. |
'''Kobalt''' kimyasal bir [[element]]‘tir. [[Element simgesi|Sembol]]’ü '''Co''' ve atom numarası 27'dir. [[Nikel]] gibi kobalt da, doğal meteorik demir alaşımlarında bulunan küçük birikintiler dışında, yer kabuğunda yalnızca kimyasal olarak birleşik formda bulunur. İndirgeyici [[İzabe|eritme]] yoluyla üretilen serbest element sert, parlak, gümüş rengi bir [[metal]]'dir. |
||
Kobalt bazlı mavi pigmentler ([[kobalt mavisi]]), antik çağlardan beri takı ve boyalarda ve cama ayırt edici mavi renk tonu vermek için kullanılır. Rengin uzun süre metal [[bizmut]]’tan kaynaklandığı düşünülüyordu. Madenciler uzun zamandır mavi pigment üreten [[mineral]]’lerin bazıları için kobold cevheri ([[Almanca]] ''goblin cevheri'') adını kullanmışlardı. Bilinen metaller açısından zayıf oldukları ve eritildiğinde arsenik içeren zehirli dumanlar çıkardıkları için bu şekilde adlandırılmışlardı.<ref>{{Cite OED2 | cobalt}}</ref> 1735 yılında, bu tür cevherlerin yeni bir metale (antik çağlardan beri keşfedilen ilk metal) indirgenebildiği keşfedildi ve bu metale sonuçta ''kobold'' adı verildi. |
Kobalt bazlı mavi pigmentler ([[kobalt mavisi]]), antik çağlardan beri takı ve boyalarda ve cama ayırt edici mavi renk tonu vermek için kullanılır. |
||
Rengin uzun süre metal [[bizmut]]’tan kaynaklandığı düşünülüyordu. Madenciler uzun zamandır mavi pigment üreten [[mineral]]’lerin bazıları için kobold cevheri ([[Almanca]] ''goblin cevheri'') adını kullanmışlardı. Bilinen metaller açısından zayıf oldukları ve eritildiğinde arsenik içeren zehirli dumanlar çıkardıkları için bu şekilde adlandırılmışlardı.<ref>{{Cite OED2 | cobalt}}</ref> 1735 yılında, bu tür cevherlerin yeni bir metale (antik çağlardan beri keşfedilen ilk metal) indirgenebildiği keşfedildi ve bu metale sonuçta ''kobold'' adı verildi. |
|||
Günümüzde bazı kobalt, [[kobaltit]] (CoAsS) gibi metalik parlaklığa sahip bir dizi cevherden özel olarak üretilir. Element daha çok [[bakır]] ve nikel madenciliğinin bir yan ürünü olarak üretilir. |
Günümüzde bazı kobalt, [[kobaltit]] (CoAsS) gibi metalik parlaklığa sahip bir dizi cevherden özel olarak üretilir. Element daha çok [[bakır]] ve nikel madenciliğinin bir yan ürünü olarak üretilir. |
||
Demokratik Kongo Cumhuriyeti ( |
Demokratik Kongo Cumhuriyeti (DKC) ve [[Zambiya]]'daki Bakır Kuşağı, küresel kobalt üretiminin çoğunu yapar. 2016 yılında dünya üretimi {{dönüştürme|116,000|t}} (114.000 uzun ton; 128.000 kısa ton) idi (Kanada Doğal Kaynakları'na göre) ve tek başına DKC %50'den fazlasını üretmiştir.<ref name="Bochove">{{cite news|title=Electric car future spurs Cobalt rush: Swelling demand for product breathes new life into small Ontario town |url= https://www.thestar.com/news/canada/2017/11/01/rare-metal-used-in-electric-cars-causes-a-cobalt-rush-in-cobalt-ont.html |author=Danielle Bochove |work=Vancouver Sun|date=November 1, 2017|agency=Bloomberg |archive-url= https://web.archive.org/web/20190728212957/https://www.thestar.com/news/canada/2017/11/01/rare-metal-used-in-electric-cars-causes-a-cobalt-rush-in-cobalt-ont.html |archive-date= 2019-07-28 |url-status=live }}</ref> |
||
Kobalt öncelikle [[Lityum iyon pil]]‘lerde ve [[Manyetizma|manyetik]], aşınmaya dayanıklı ve yüksek mukavemetli [[alaşım]]’ların üretiminde kullanılır. |
Kobalt öncelikle [[Lityum iyon pil]]‘lerde ve [[Manyetizma|manyetik]], aşınmaya dayanıklı ve yüksek mukavemetli [[alaşım]]’ların üretiminde kullanılır. |
||
Kobalt silikat ve [[Kobalt mavisi|kobalt(II) alüminat]] ( |
Kobalt silikat ve [[Kobalt mavisi|kobalt(II) alüminat]] (CoAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub>, kobalt mavisi) bileşikleri [[cam]]’a, [[seramik]]’lere, [[mürekkep]]’lere, [[boya]]’lara ve [[vernik]]’lere belirgin koyu bir mavi renk verir. |
||
Kobalt doğal olarak tek kararlı |
Kobalt doğal olarak tek kararlı [[izotop]] olan kobalt-59 olarak oluşur. [[Kobalt-60]], [[Radyoaktif izleme|radyoaktif izleyici]] olarak ve yüksek enerjili [[Gama ışını|gama ışınlarının]] üretiminde kullanılan, ticari açıdan önemli bir radyoizotoptur. Kobalt ayrıca petrol endüstrisinde ham petrolün rafine edilmesinde katalizör olarak da kullanılır. Bu, yakıldığında çok kirletici ve asit yağmurlarına neden olan kükürtten arındırmak içindir.<ref>{{cite web |title=Catalysts |url=https://www.cobaltinstitute.org/essential-cobalt-2/powering-the-green-economy/catalytic-converters/ |website=Cobalt Institute |access-date=15 August 2023}}</ref> |
||
Kobalt, kobalaminler adı verilen bir grup [[Kofaktör (biyokimya)|koenzim]]’in aktif merkezidir. Bu türün en bilinen örneği olan [[B12 vitamini|Vitamin B{{ssub|12}}]], tüm hayvanlar için vazgeçilmez bir [[vitamin]]’dir. İnorganik formdaki kobalt aynı zamanda bakteri, [[su yosunları]] ve [[mantarlar]] için de |
Kobalt, kobalaminler adı verilen bir grup [[Kofaktör (biyokimya)|koenzim]]’in aktif merkezidir. Bu türün en bilinen örneği olan [[B12 vitamini|Vitamin B{{ssub|12}}]], tüm hayvanlar için vazgeçilmez bir [[vitamin]]’dir. İnorganik formdaki kobalt aynı zamanda bakteri, [[su yosunları]] ve [[mantarlar]] için de [[mikro besin]]’dir. |
||
==Özellikler== |
==Özellikler== |
||
[[Dosya:Kobalt 13g.jpg|küçükresim|sol|alt=a sample of pure cobalt|Büyük bir plakadan kesilmiş, [[Elektroliz|elektrolitik olarak]] rafine edilmiş bir kobalt bloğu (%99,9 saflıkta)]] |
[[Dosya:Kobalt 13g.jpg|küçükresim|sol|alt=a sample of pure cobalt|Büyük bir plakadan kesilmiş, [[Elektroliz|elektrolitik olarak]] rafine edilmiş bir kobalt bloğu (%99,9 saflıkta)]] |
||
Kobalt, özgül ağırlığı 8,9 olan [[Ferromanyetizma|ferromanyetik]] bir metaldir. [[Curie sıcaklığı]] {{dönüştürme|1115|C}}<ref>{{cite book|author1 =Enghag, Per|chapter-url =https://books.google.com/books?id=aff7sEea39EC&pg=PA680|title =Encyclopedia of the elements: technical data, history, processing, applications|chapter = Cobalt|page =667|date =2004| publisher=Wiley |isbn =978-3-527-30666-4}}</ref> ve manyetik momenti [[atom]] başına 1,6–1,7 [[Bohr magnetonu|Bohr magneto]]’ndur.<ref>{{cite book|author1 = Murthy, V. S. R|chapter-url = https://books.google.com/books?id=fi_rnPJeTV8C&pg=PA381|title = Structure And Properties Of Engineering Materials|chapter = Magnetic Properties of Materials|page = 381|date = 2003| publisher=McGraw-Hill Education (India) Pvt Limited |isbn = 978-0-07-048287-6}}</ref> Kobalt, [[demir]]’in üçte ikisi kadar [[Geçirgenlik (elektromanyetizma)|göreceli geçirgenliğe]] sahiptir.<ref>{{cite book|url = https://books.google.com/books?id=opQjaSj2yIMC&pg=PA27|page = 27|title = Electromagnetic Shielding|isbn = 978-0-470-05536-6|author1 = Celozzi, Salvatore|author2 = Araneo, Rodolfo|author3 = Lovat, Giampiero|date = 2008-05-01| publisher=Wiley }}</ref> [[Metal|Metalik]] kobalt iki [[Kristal yapı|kristalografik yapı]] halinde oluşur: hcp ve [[Kübik kristal yapı|fcc]]. |
Kobalt, özgül ağırlığı 8,9 olan [[Ferromanyetizma|ferromanyetik]] bir metaldir. [[Curie sıcaklığı]] {{dönüştürme|1115|C}}<ref>{{cite book|author1 =Enghag, Per|chapter-url =https://books.google.com/books?id=aff7sEea39EC&pg=PA680|title =Encyclopedia of the elements: technical data, history, processing, applications|chapter = Cobalt|page =667|date =2004| publisher=Wiley |isbn =978-3-527-30666-4}}</ref> ve manyetik momenti [[atom]] başına 1,6–1,7 [[Bohr magnetonu|Bohr magneto]]’ndur.<ref>{{cite book|author1 = Murthy, V. S. R|chapter-url = https://books.google.com/books?id=fi_rnPJeTV8C&pg=PA381|title = Structure And Properties Of Engineering Materials|chapter = Magnetic Properties of Materials|page = 381|date = 2003| publisher=McGraw-Hill Education (India) Pvt Limited |isbn = 978-0-07-048287-6}}</ref> Kobalt, [[demir]]’in üçte ikisi kadar [[Geçirgenlik (elektromanyetizma)|göreceli geçirgenliğe]] sahiptir.<ref>{{cite book|url = https://books.google.com/books?id=opQjaSj2yIMC&pg=PA27|page = 27|title = Electromagnetic Shielding|isbn = 978-0-470-05536-6|author1 = Celozzi, Salvatore|author2 = Araneo, Rodolfo|author3 = Lovat, Giampiero|date = 2008-05-01| publisher=Wiley }}</ref> |
||
[[Metal|Metalik]] kobalt iki [[Kristal yapı|kristalografik yapı]] halinde oluşur: Altıgen sıkı paket (hcp) ve Yüzey merkezli kübik [[Kübik kristal yapı|fcc]]. Hcp ve fcc yapıları arasındaki ideal geçiş sıcaklığı {{dönüştürme|450|C}} ancak pratikte aralarındaki enerji farkı o kadar azdır ki ikisinin rastgele büyümesi yaygındır.<ref>{{cite journal|last1 = Lee|first1 = B.|last2 = Alsenz|first2 = R.|last3 = Ignatiev|first3 = A.|last4 = Van Hove|first4 = M.|last5 = Van Hove|first5 = M. A.|title = Surface structures of the two allotropic phases of cobalt|journal = Physical Review B|volume = 17|pages = 1510–1520|date = 1978|doi = 10.1103/PhysRevB.17.1510|issue = 4|bibcode = 1978PhRvB..17.1510L }}</ref><ref>{{cite web|url = http://www.americanelements.com/co.html|title = Properties and Facts for Cobalt|publisher = [[American Elements]]|access-date = 2008-09-19|archive-date = 2008-10-02|archive-url = https://web.archive.org/web/20081002060936/http://www.americanelements.com/co.html}}</ref><ref>{{cite book|url = https://books.google.com/books?id=H8XVAAAAMAAJ| page = 45|title = Cobalt|publisher=Centre d'Information du Cobalt |location=Brussels|date = 1966}}</ref> |
|||
Kobalt, [[Pasifleştirme|pasifleştirici]] bir [[oksit]] filmi ile [[Redoks|oksitlenmesinden]] korunan zayıf indirgeyici bir metaldir. [[Halojen]]’lerin ve [[kükürt]]’ün saldırısına uğrar. [[Oksijen]]’de ısıtma, 900 °C'de (1.650 °F) oksijeni kaybederek monoksit CoO'yu veren Co<sub>3</sub>O<sub>4</sub>'ü üretir.<ref name="HollemanAF" /> Metal, F<sub>3</sub>'ü vermek üzere 520 K'de [[flor]] (F<sub>2</sub>) ile reaksiyona girer; [[klor]] (Cl<sub>2</sub>), [[brom]] (Br<sub>2</sub>) ve iyot (I<sub>2</sub>) ile eşdeğer ikili [[halojenür]]’ler üretir. Isıtıldığında bile [[Hidrojen|hidrojen gazı]] ([[Hidrojen|H<sub>2</sub>]]) veya [[azot]] gazı ([[azot|N<sub>2</sub>]]) ile reaksiyona girmez ancak [[bor]], [[karbon]], [[fosfor]], [[arsenik]] ve kükürt ile reaksiyona girer.<ref>{{Housecroft3rd|page=722}}</ref> Normal sıcaklıklarda mineral asitlerle yavaş, nemli fakat kuru olmayan havayla ise çok yavaş reaksiyona girer. |
Kobalt, [[Pasifleştirme|pasifleştirici]] bir [[oksit]] filmi ile [[Redoks|oksitlenmesinden]] korunan zayıf indirgeyici bir metaldir. [[Halojen]]’lerin ve [[kükürt]]’ün saldırısına uğrar. [[Oksijen]]’de ısıtma, 900 °C'de (1.650 °F) oksijeni kaybederek monoksit CoO'yu veren Co<sub>3</sub>O<sub>4</sub>'ü üretir.<ref name="HollemanAF" /> Metal, F<sub>3</sub>'ü vermek üzere 520 K'de [[flor]] (F<sub>2</sub>) ile reaksiyona girer; [[klor]] (Cl<sub>2</sub>), [[brom]] (Br<sub>2</sub>) ve iyot (I<sub>2</sub>) ile eşdeğer ikili [[halojenür]]’ler üretir. Isıtıldığında bile [[Hidrojen|hidrojen gazı]] ([[Hidrojen|H<sub>2</sub>]]) veya [[azot]] gazı ([[azot|N<sub>2</sub>]]) ile reaksiyona girmez ancak [[bor]], [[karbon]], [[fosfor]], [[arsenik]] ve kükürt ile reaksiyona girer.<ref>{{Housecroft3rd|page=722}}</ref> Normal sıcaklıklarda mineral asitlerle yavaş, nemli fakat kuru olmayan havayla ise çok yavaş reaksiyona girer. |
||
==Bileşikler== |
|||
Kobaltın yaygın [[yükseltgenme durumu|yükseltgenme durum]]'ları +2 ve +3'ü içerir ancak oksidasyon durumları −3 ila +5 arasında değişen bileşikler de bilinir. Basit bileşikler için yaygın bir oksidasyon durumu +2'dir (kobalt(II)). Bu tuzlar suda pembe renkli [[Su kompleksi|metal su kompleksi]] {{chem|[Co|(H|2|O)|6|]|2+}} oluşturur. |
|||
Klorür ilavesi yoğun mavi {{chem|[CoCl|4|]|2-}} verir.<ref name="greenwood" /> Boraks boncuklarında alev testi, kobalt hem oksitleyici hem de indirgeyici alevlerde koyu mavi renk gösterir.<ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=7tfyCAAAQBAJ|title=Rutley's Elements of Mineralogy|last=Rutley|first=Frank|date=2012-12-06|publisher=Springer Science & Business Media|isbn=978-94-011-9769-4|page=40|language=en}}</ref> |
|||
==Uygulamalar== |
|||
Kobalt bazlı alaşımlar ayrıca [[korozyon]]’a ve aşınmaya dirençlidir bu nedenle [[titanyum]] gibi zamanla aşınmayan ortopedik [[İmplant|implantlar]] yapmak için kullanışlıdır. |
|||
Aşınmaya dayanıklı kobalt alaşımlarının gelişimi 20. yüzyılın ilk on yılında, değişen miktarlarda tungsten ve karbon içeren krom içeren stellite alaşımlarıyla başladı. [[Krom]] ve [[tungsten karbür]] içeren alaşımlar çok serttir ve aşınmaya dayanıklıdır.<ref>{{cite book |chapter-url = https://books.google.com/books?id=6VdROgeQ5M8C&pg=PA557 |isbn = 978-0-87170-867-0|chapter = Cobalt and Cobalt Alloys |pages = 557–558 |title = Elements of metallurgy and engineering alloys |author1 = Campbell, Flake C |date = 2008-06-30| publisher=ASM International }}</ref> |
|||
[[Protez]] parçalar (kalça ve diz protezleri) için Vitallium gibi özel kobalt-krom-[[molibden]] alaşımları kullanılır.<ref>{{cite journal |title = Systemic effects of implanted prostheses made of cobalt-chromium alloys |journal = Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery |volume = 110 |issue = 2 |date = 1991 |doi = 10.1007/BF00393876 |pages = 61–74 |first = R. |last = Michel |author2 = Nolte, M. |author3 = Reich M. |author4 = Löer, F. |pmid = 2015136|s2cid = 28903564 }}</ref> |
|||
Kobalt alaşımları aynı zamanda [[Diş implantı|diş]] protezlerinde, alerjik olabilen nikel yerine yararlı bir alternatif olarak kullanılır.<ref>{{cite book |title = Cobalt-base Aloys for Biomedical Applications |first = John A. |last = Disegi |publisher = ASTM International |date = 1999 |isbn = 0-8031-2608-5 |url = https://books.google.com/books?id=z4rXM1EnPugC |page=34}}</ref> |
|||
Bazı yüksek hız çelikleri ayrıca ısı ve aşınma direncini arttırmak için kobalt içerir. Kalıcı [[mıknatıs]]’larda, [[Alnico]] olarak bilinen alüminyum, nikel, kobalt ve demir ile samaryum ve kobaltın (samaryum-kobalt mıknatısı) özel alaşımları kullanılır.<ref name="Alnico">{{cite journal |title = Reproducing the Properties of Alnico Permanent Magnet Alloys with Elongated Single-Domain Cobalt-Iron Particles |journal = Journal of Applied Physics |volume = 28 |issue = 344 |date = 1957 |doi = 10.1063/1.1722744 |first = F. E. |last = Luborsky |author2 = Mendelsohn, L. I. |author3 = Paine, T. O. |page = 344 |bibcode = 1957JAP....28..344L }}</ref> Aynı zamanda mücevherat için %95 [[platin]] ile alaşımlanarak hassas döküm için uygun ve aynı zamanda hafif manyetik olan bir alaşım elde edilir.<ref>{{cite journal |doi = 10.1595/147106705X24409 |title = The Hardening of Platinum Alloys for Potential Jewellery Application |date = 2005 |last1 = Biggs |first1 = T. |last2 = Taylor |first2 = S. S. |last3 = Van Der Lingen |first3 = E. |journal = Platinum Metals Review |volume = 49 |pages = 2–15|doi-access = free }}</ref> |
|||
⚫ | |||
==Tarihçe== |
|||
Kobalt [[1735|1773]] yılında Georg Brandt tarafından keşfedilmiştir. |
Kobalt [[1735|1773]] yılında Georg Brandt tarafından keşfedilmiştir. |
||
==Üretim== |
|||
[[Dosya:Cobalt OreUSGOV.jpg|küçükresim|sol|upright|alt=Kobalt cevher örneği|Kobalt cevheri]] |
|||
{|class="wikitable sortable" style="float:right; margin:5px" |
|||
|+[[Amerika Birleşik Devletleri Jeoloji Araştırmaları Kurumu|USGS]]'e göre kobalt madeni üretimi (2022) ve ton cinsinden rezervler<ref name="minerals.usgs.gov">{{citation| publisher = U.S. Geological Survey| url =https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2023/mcs2023-cobalt.pdf | title = Kobalt İstatistikleri ve Bilgileri| date = 2023| df = dmy-all}}</ref> |
|||
|- |
|||
! Ülke |
|||
! data-sort-type="number" | Üretim |
|||
! data-sort-type="number" | Rezervler |
|||
|- |
|||
|{{flag|Kongo Demokratik Cumhuriyeti}} |
|||
| 130.000 |
|||
| 4.000.000 |
|||
|- |
|||
|{{flag|Endonezya}} |
|||
| 10.000 |
|||
| 600.000 |
|||
|- |
|||
|{{flag|Rusya}} |
|||
| 8.900 |
|||
| 250.000 |
|||
|- |
|||
|{{flag|Avustralya}} |
|||
| 5.900 |
|||
| 1.500.000 |
|||
|- |
|||
⚫ | |||
|{{flag|Kanada}} |
|||
| 3.900 |
|||
| 220.000 |
|||
|- |
|||
|{{bayrak|Küba}} |
|||
| 3.800 |
|||
| 500.000 |
|||
|- |
|||
|{{flag|Filipinler}} |
|||
| 3.800 |
|||
| 260.000 |
|||
|- |
|||
|{{flag|Madagaskar}} |
|||
| 3.000 |
|||
| 100.000 |
|||
|- |
|||
|{{flag|Papua Yeni Gine}} |
|||
| 3.000 |
|||
| 47.000 |
|||
|- |
|||
|{{flag|Türkiye}} |
|||
| 2.700 |
|||
| 36.000 |
|||
|- |
|||
|{{flag|Fas}} |
|||
|2.300 |
|||
|13.000 |
|||
|- |
|||
|{{bayrak|Çin}} |
|||
|2.200 |
|||
|140.000 |
|||
|- |
|||
|{{flag|Amerika Birleşik Devletleri}} |
|||
| 800 |
|||
| 69.000 |
|||
|- |
|||
| Diğer ülkeler |
|||
| 5.200 |
|||
| 610.000 |
|||
|- |
|||
| '''Dünya toplamı''' |
|||
| '''190.000''' |
|||
| '''8.300.000''' |
|||
|} |
|||
Kobaltın ana cevherleri [[kobaltit]], eritrit, glokodot ve skutterudittir, ancak kobaltın çoğu nikel ve bakır madenciliği ve [[izabe|eritme]] işlemlerinin kobalt yan ürünlerinin indirgenmesiyle elde edilir.<ref name="YB2006">{{cite web|url = http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/cobalt/myb1-2006-cobal.pdf|first = Kim B.|last = Shedd|access-date = 2008-10-26|title = Mineral Yearbook 2006: Cobalt|publisher = United States Geological Survey}}</ref><ref name="CR2008">{{cite web|url = http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/cobalt/mcs-2008-cobal.pdf|first = Kim B.|last = Shedd|access-date = 2008-10-26|title = Commodity Report 2008: Cobalt|publisher = United States Geological Survey}}</ref> |
|||
Co(OH)<sub>3</sub> ısıtılarak Co<sub>2</sub>O<sub>3</sub> oksidine dönüştürülür. Daha sonra bu oksit karbon ile indirgenerek saf kobalt elde edilir. |
Co(OH)<sub>3</sub> ısıtılarak Co<sub>2</sub>O<sub>3</sub> oksidine dönüştürülür. Daha sonra bu oksit karbon ile indirgenerek saf kobalt elde edilir. |
||
85. satır: | 176. satır: | ||
{{Otorite kontrolü}} |
{{Otorite kontrolü}} |
||
==Kaynakça== |
|||
[[Kategori:Kobalt| ]] |
[[Kategori:Kobalt| ]] |
Sayfanın 16.41, 13 Ocak 2024 tarihindeki hâli
Kobalt kimyasal bir element‘tir. Sembol’ü Co ve atom numarası 27'dir. Nikel gibi kobalt da, doğal meteorik demir alaşımlarında bulunan küçük birikintiler dışında, yer kabuğunda yalnızca kimyasal olarak birleşik formda bulunur. İndirgeyici eritme yoluyla üretilen serbest element sert, parlak, gümüş rengi bir metal'dir.
Kobalt bazlı mavi pigmentler (kobalt mavisi), antik çağlardan beri takı ve boyalarda ve cama ayırt edici mavi renk tonu vermek için kullanılır.
Rengin uzun süre metal bizmut’tan kaynaklandığı düşünülüyordu. Madenciler uzun zamandır mavi pigment üreten mineral’lerin bazıları için kobold cevheri (Almanca goblin cevheri) adını kullanmışlardı. Bilinen metaller açısından zayıf oldukları ve eritildiğinde arsenik içeren zehirli dumanlar çıkardıkları için bu şekilde adlandırılmışlardı.[1] 1735 yılında, bu tür cevherlerin yeni bir metale (antik çağlardan beri keşfedilen ilk metal) indirgenebildiği keşfedildi ve bu metale sonuçta kobold adı verildi.
Günümüzde bazı kobalt, kobaltit (CoAsS) gibi metalik parlaklığa sahip bir dizi cevherden özel olarak üretilir. Element daha çok bakır ve nikel madenciliğinin bir yan ürünü olarak üretilir.
Demokratik Kongo Cumhuriyeti (DKC) ve Zambiya'daki Bakır Kuşağı, küresel kobalt üretiminin çoğunu yapar. 2016 yılında dünya üretimi 116,000 ton (114,168 emperyal ton; 127,868 küçük ton) (114.000 uzun ton; 128.000 kısa ton) idi (Kanada Doğal Kaynakları'na göre) ve tek başına DKC %50'den fazlasını üretmiştir.[2]
Kobalt öncelikle Lityum iyon pil‘lerde ve manyetik, aşınmaya dayanıklı ve yüksek mukavemetli alaşım’ların üretiminde kullanılır.
Kobalt silikat ve kobalt(II) alüminat (CoAl2O4, kobalt mavisi) bileşikleri cam’a, seramik’lere, mürekkep’lere, boya’lara ve vernik’lere belirgin koyu bir mavi renk verir.
Kobalt doğal olarak tek kararlı izotop olan kobalt-59 olarak oluşur. Kobalt-60, radyoaktif izleyici olarak ve yüksek enerjili gama ışınlarının üretiminde kullanılan, ticari açıdan önemli bir radyoizotoptur. Kobalt ayrıca petrol endüstrisinde ham petrolün rafine edilmesinde katalizör olarak da kullanılır. Bu, yakıldığında çok kirletici ve asit yağmurlarına neden olan kükürtten arındırmak içindir.[3]
Kobalt, kobalaminler adı verilen bir grup koenzim’in aktif merkezidir. Bu türün en bilinen örneği olan Vitamin B12, tüm hayvanlar için vazgeçilmez bir vitamin’dir. İnorganik formdaki kobalt aynı zamanda bakteri, su yosunları ve mantarlar için de mikro besin’dir.
Özellikler
Kobalt, özgül ağırlığı 8,9 olan ferromanyetik bir metaldir. Curie sıcaklığı 1.115 °C (2.039 °F)[4] ve manyetik momenti atom başına 1,6–1,7 Bohr magneto’ndur.[5] Kobalt, demir’in üçte ikisi kadar göreceli geçirgenliğe sahiptir.[6]
Metalik kobalt iki kristalografik yapı halinde oluşur: Altıgen sıkı paket (hcp) ve Yüzey merkezli kübik fcc. Hcp ve fcc yapıları arasındaki ideal geçiş sıcaklığı 450 °C (842 °F) ancak pratikte aralarındaki enerji farkı o kadar azdır ki ikisinin rastgele büyümesi yaygındır.[7][8][9]
Kobalt, pasifleştirici bir oksit filmi ile oksitlenmesinden korunan zayıf indirgeyici bir metaldir. Halojen’lerin ve kükürt’ün saldırısına uğrar. Oksijen’de ısıtma, 900 °C'de (1.650 °F) oksijeni kaybederek monoksit CoO'yu veren Co3O4'ü üretir.[10] Metal, F3'ü vermek üzere 520 K'de flor (F2) ile reaksiyona girer; klor (Cl2), brom (Br2) ve iyot (I2) ile eşdeğer ikili halojenür’ler üretir. Isıtıldığında bile hidrojen gazı (H2) veya azot gazı (N2) ile reaksiyona girmez ancak bor, karbon, fosfor, arsenik ve kükürt ile reaksiyona girer.[11] Normal sıcaklıklarda mineral asitlerle yavaş, nemli fakat kuru olmayan havayla ise çok yavaş reaksiyona girer.
Bileşikler
Kobaltın yaygın yükseltgenme durum'ları +2 ve +3'ü içerir ancak oksidasyon durumları −3 ila +5 arasında değişen bileşikler de bilinir. Basit bileşikler için yaygın bir oksidasyon durumu +2'dir (kobalt(II)). Bu tuzlar suda pembe renkli metal su kompleksi [Co(H2O)6]2+ oluşturur. Klorür ilavesi yoğun mavi [CoCl4]2- verir.[12] Boraks boncuklarında alev testi, kobalt hem oksitleyici hem de indirgeyici alevlerde koyu mavi renk gösterir.[13]
Uygulamalar
Kobalt bazlı alaşımlar ayrıca korozyon’a ve aşınmaya dirençlidir bu nedenle titanyum gibi zamanla aşınmayan ortopedik implantlar yapmak için kullanışlıdır. Aşınmaya dayanıklı kobalt alaşımlarının gelişimi 20. yüzyılın ilk on yılında, değişen miktarlarda tungsten ve karbon içeren krom içeren stellite alaşımlarıyla başladı. Krom ve tungsten karbür içeren alaşımlar çok serttir ve aşınmaya dayanıklıdır.[14]
Protez parçalar (kalça ve diz protezleri) için Vitallium gibi özel kobalt-krom-molibden alaşımları kullanılır.[15]
Kobalt alaşımları aynı zamanda diş protezlerinde, alerjik olabilen nikel yerine yararlı bir alternatif olarak kullanılır.[16]
Bazı yüksek hız çelikleri ayrıca ısı ve aşınma direncini arttırmak için kobalt içerir. Kalıcı mıknatıs’larda, Alnico olarak bilinen alüminyum, nikel, kobalt ve demir ile samaryum ve kobaltın (samaryum-kobalt mıknatısı) özel alaşımları kullanılır.[17] Aynı zamanda mücevherat için %95 platin ile alaşımlanarak hassas döküm için uygun ve aynı zamanda hafif manyetik olan bir alaşım elde edilir.[18]
Kobalt iki ya da fazla bileşenli toz metallerin yapıştırılmasında ve kesici takımlarda kullanılır.
Tarihçe
Kobalt 1773 yılında Georg Brandt tarafından keşfedilmiştir.
Üretim
Ülke | Üretim | Rezervler |
---|---|---|
Kongo DC | 130.000 | 4.000.000 |
Endonezya | 10.000 | 600.000 |
Rusya | 8.900 | 250.000 |
Avustralya | 5.900 | 1.500.000 |
Kanada | 3.900 | 220.000 |
Küba | 3.800 | 500.000 |
Filipinler | 3.800 | 260.000 |
Madagaskar | 3.000 | 100.000 |
Papua Yeni Gine | 3.000 | 47.000 |
Türkiye | 2.700 | 36.000 |
Fas | 2.300 | 13.000 |
Çin | 2.200 | 140.000 |
ABD | 800 | 69.000 |
Diğer ülkeler | 5.200 | 610.000 |
Dünya toplamı | 190.000 | 8.300.000 |
Kobaltın ana cevherleri kobaltit, eritrit, glokodot ve skutterudittir, ancak kobaltın çoğu nikel ve bakır madenciliği ve eritme işlemlerinin kobalt yan ürünlerinin indirgenmesiyle elde edilir.[20][21]
Co(OH)3 ısıtılarak Co2O3 oksidine dönüştürülür. Daha sonra bu oksit karbon ile indirgenerek saf kobalt elde edilir.
İzotopları
Kaynakça
- ^ Şablon:Cite OED2
- ^ Danielle Bochove (November 1, 2017). "Electric car future spurs Cobalt rush: Swelling demand for product breathes new life into small Ontario town". Vancouver Sun. Bloomberg. 2019-07-28 tarihinde kaynağından arşivlendi.
- ^ "Catalysts". Cobalt Institute. Erişim tarihi: 15 August 2023.
- ^ Enghag, Per (2004). "Cobalt". Encyclopedia of the elements: technical data, history, processing, applications. Wiley. s. 667. ISBN 978-3-527-30666-4.
- ^ Murthy, V. S. R (2003). "Magnetic Properties of Materials". Structure And Properties Of Engineering Materials. McGraw-Hill Education (India) Pvt Limited. s. 381. ISBN 978-0-07-048287-6.
- ^ Celozzi, Salvatore; Araneo, Rodolfo; Lovat, Giampiero (2008-05-01). Electromagnetic Shielding. Wiley. s. 27. ISBN 978-0-470-05536-6.
- ^ Lee, B.; Alsenz, R.; Ignatiev, A.; Van Hove, M.; Van Hove, M. A. (1978). "Surface structures of the two allotropic phases of cobalt". Physical Review B. 17 (4): 1510–1520. Bibcode:1978PhRvB..17.1510L. doi:10.1103/PhysRevB.17.1510.
- ^ "Properties and Facts for Cobalt". American Elements. 2008-10-02 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2008-09-19.
- ^ Cobalt. Brussels: Centre d'Information du Cobalt. 1966. s. 45.
- ^ Kaynak hatası: Geçersiz
<ref>
etiketi;HollemanAF
isimli refler için metin sağlanmadı (Bkz: Kaynak gösterme) - ^ Şablon:Housecroft3rd
- ^ Kaynak hatası: Geçersiz
<ref>
etiketi;greenwood
isimli refler için metin sağlanmadı (Bkz: Kaynak gösterme) - ^ Rutley, Frank (2012-12-06). Rutley's Elements of Mineralogy (İngilizce). Springer Science & Business Media. s. 40. ISBN 978-94-011-9769-4.
- ^ Campbell, Flake C (2008-06-30). "Cobalt and Cobalt Alloys". Elements of metallurgy and engineering alloys. ASM International. ss. 557–558. ISBN 978-0-87170-867-0.
- ^ Michel, R.; Nolte, M.; Reich M.; Löer, F. (1991). "Systemic effects of implanted prostheses made of cobalt-chromium alloys". Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery. 110 (2): 61–74. doi:10.1007/BF00393876. PMID 2015136.
- ^ Disegi, John A. (1999). Cobalt-base Aloys for Biomedical Applications. ASTM International. s. 34. ISBN 0-8031-2608-5.
- ^ Luborsky, F. E.; Mendelsohn, L. I.; Paine, T. O. (1957). "Reproducing the Properties of Alnico Permanent Magnet Alloys with Elongated Single-Domain Cobalt-Iron Particles". Journal of Applied Physics. 28 (344): 344. Bibcode:1957JAP....28..344L. doi:10.1063/1.1722744.
- ^ Biggs, T.; Taylor, S. S.; Van Der Lingen, E. (2005). "The Hardening of Platinum Alloys for Potential Jewellery Application". Platinum Metals Review. 49: 2–15. doi:10.1595/147106705X24409. Geçersiz
|doi-access=free
(yardım) - ^ Kobalt İstatistikleri ve Bilgileri (PDF), U.S. Geological Survey, 2023
- ^ Shedd, Kim B. "Mineral Yearbook 2006: Cobalt" (PDF). United States Geological Survey. Erişim tarihi: 2008-10-26.
- ^ Shedd, Kim B. "Commodity Report 2008: Cobalt" (PDF). United States Geological Survey. Erişim tarihi: 2008-10-26.