Хімічний елемент кобальт Co в таблиці Менделєєва

Кадмій — сріблясто-білий, з деяким жовтуватим відтінком, метал. У таблиці Менделєєва кобальт позначається символом Co.

Історія кобальту

Склоробні майстерні і гончарні майстри давнину при виробленні своїх художніх виробів користувалися синьою фарбою. У вітринах Британського національного музею у Лондоні зберігаються унікальні колекції синіх скла, знайдені археологами при розкопках пам’яток стародавньої культури в Єгипті і Ассиро-Вавилонії.

Вчених вже давно цікавило питання про природу цієї цікавої синьої фарби, яка не втратила своїх сильнокрасящих властивостей протягом тисячоліть. Ряд спеціальних досліджень, проведених хіміками, показав, що сині скла, що походять з Єгипту і Ассиро-Вавилонії, що містять сполуки рідкісного елемента кобальту. Однак вченим так і не вдалося остаточно розгадати, була відома стародавнім майстрам здатність окису кобальту давати глибоке синє фарбування, або вони користувалися цим фарбувальним матеріалом випадково, як і багатьма іншими стійкими фарбами.

Неодноразово робилися також спроби розкрити таємницю античних майстрів шляхом ретельного вивчення синіх стекол більш пізнього походження — олександрійських, візантійських і римських сподіваючись знайти в них присутність кобальту. Але яким було здивування дослідників, коли вони встановили, що синя фарба цих стекол обумовлена наявністю в них не кобальту, міді. Не було знайдено також кобальту в розкішних скляних і глиняних мистецьких виробах, пофарбованих в синій колір, доставлених прославленим мандрівником Марко Поло в Європу з країн азіатського материка.

Ремісники середньовіччя зовсім не застосовували кобальту для забарвлення в синій колір всіляких виробів із скла. У той час слово кобальт було лайливим ім’ям для різних мінералів, які супроводжують срібні руди старовинних родовищ в районі Саксонсько-Богемського кряжу. Ненависть гірників і плавильників до кобальту історики гірського справи і металурги пояснюють тим, що його присутність в шихті значно ускладнювало і здорожувало проплавку срібних руд.

02cc96274b59d4883010f9143f83d435 Хімічний елемент кобальт Co в таблиці МенделєєваЗабарвлення скляного посуду за допомогою кобальту

Передові вчені своєї епохи Агрікола, Парацельс та Василь Валентин згадують, що «Cobold» — ім’я злого духа, який нібито мешкає в надрах землі, засмучує працю гірників і заподіює їм всілякі лиха.

«Дух» ненависного кобальту багато століть віяв над копальнями Німеччини, і ім’ям злого духа називали навіть мінерали, що не містить кобальту, наприклад, миш’яковисті руди, несприятливі властивості яких поглиблювалися, виділенням отруйних газів при їх видобутку та металургійної обробці.

Тільки в XVI столітті, коли видобуток срібла з родовищ Саксонсько-Богемського кряжу отримала значний розвиток, були виявлені сильні фарбувальні властивості окислу кобальту. Але це нове цікаве відкриття близько двох століть тримали в найсуворішому секреті. Лише вузьке коло обраних володів секретом корисного використання фарбувальних властивостей кобальту.

Збереглися вказівки, що в 1533 році скляний майстер Шюрер, який проживав в Богемії, успішно приготовляв кобальтовую синю фарбу для фарбування керамічних виробів. Скоро голландські купці зацікавилися новою красивою фарбою і з допомогою Шюрера організували її виробництво у себе на батьківщині. Перша саксонська млин для помелу кобальтової фарби була побудована поблизу Аннаберга у 1649 році.

Тепер, коли кобальту була відкрита широка дорога в промисловість, його з’єднання почали швидко впроваджуватися в якості цінних фарб для скла, глазурі, порцеляни, емалей і ряду інших продуктів кераміки.

Хімічні властивості кобальту

Але яка ж природа кобальту, і не є сумішшю деяких «земель», до яких піонери теоретичної хімії відносили більшість відомих їм мінеральних видів?

Над науковою розшифровкою цього завдання багато потрудився швед Брандт, який у своїй дисертації (написаній у 1735 р.) «Про напівметалах» вперше повідомив, що вісмут, отриманий з кобальто-висмутовых руд, не чистий, а містить кобальт, який може бути відокремлений механічним шляхом. Ця перша спроба розгадати природу кобальтових руд була підхоплена вченими в різних країнах.

На рубежі ХІХ ст. продукція сполук кобальту обчислювалася вже сотнями тонн в рік. В науку увійшли дослідження Бергмана, склав в 1787 році досить повний опис хімічних властивостей кобальту, що відрізняють його від нікелю.

З таблиці періодичної системи елементів можна дізнатися, що порядкове число кобальту одно 27, а його атомна вага 58,94. У цій таблиці кобальт стоїть між залізом і нікелем, що відповідає безперервному закономірного зміни властивостей елементів у періодичній системі Менделєєва Д. І.. Поступово ученим вдалося встановити, що за своїм фізичним та хімічним властивостям кобальт більше наближається до нікелю, ніж до заліза.

f5088d8a49d9d3c805e0dda621eb7e0a Хімічний елемент кобальт Co в таблиці МенделєєваКобальт

Деякі характерні хімічні властивості кобальту як би заздалегідь визначили його практичне використання в техніці.

Кобальт — метал, який досить стійкий проти руйнівної дії атмосферних агентів. При звичайній температурі він мало піддається дії води і повітря. Значно легше окиснюється мелкораздробленный кобальт, але і в цьому випадку утворюється на поверхні металу плівка окислів оберігає його від подальшого окислення. Однак з підвищенням температури цей процес помітно активізується. Єдиною кислотою, швидко розчиняє кобальт при кімнатній температурі, є азотна.

У своїй автобіографії Генрі Бессемер докладно розповідає, що він переплавив не одну сотню мішків російських мідних монет. Це було ще тоді, коли всі помисли молодого ініціативного Генрі були зосереджені на тому, щоб отримати найтонший пилоподібний матеріал (так званий «китайський порошок») для позолоти різних предметів. Бессемер встановив, що найкраща сировина для отримання «золотої» пилу, що дає блискучі золотисті відтінки і іскристі переливи — російська мідна монета. У російських копійках, що привернули увагу підприємливого Бессемеля був присутній кобальт.

Застосування кобальту

Численні за складом і відтінкам технічні сорти, виготовлених в наші дні, фарб з кобальту. Широким поширенням користуються красиві і дуже міцні фарби під назвою смальта і оксиди кобальту. Це незамінний матеріал для фарбування деяких стекол, емалей і виробів з кераміки. Особливість синіх кобальтових скла полягає в тому, що вони прозорі для червоного світла. Саме на цій властивості грунтується їх застосування в хімічному аналізі в якості світлових фільтрів для визначення забарвлення полум’я. Отримала широке поширення турецька зелень, яку застосовують для фарбування порцеляни.

aa6f7762560c517e0296e16b8ad310b8 Хімічний елемент кобальт Co в таблиці МенделєєваТурецька зелень

У малярському справі і у виробництві кераміки застосовується небесно-блакитна фарба, єдина фарба, що володіє хорошою покриваємою здатністю. Для акварельних і малярних фарб в кераміці застосовується жовта фарба, або сіль Фішера. Оксиди кобальту придбали велике значення в техніці емалі жерсті і у виробництві лаків.

Видатна роль належить кобальту в новітніх надтвердих і магнітних сплавах. Кобальтові сплави тверді (сюди відносяться кобальтові леговані стали) завоювали важливі області застосування в металообробній промисловості. Цінні властивості забезпечують їм поширення в різних галузях індустрії. Ось далеко не повний арсенал виробів, що містять кобальт: фрези, свердла, вимірювальні прилади, штампи, частини молотов, шестерні, зубчатки, вали, підшипники і т. д.