鈷
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| 外觀 | |||||||||||||||
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| 金屬光澤，銀白色 File:Kobalt electrolytic and 1cm3 cube.jpg | |||||||||||||||
| 概況 | |||||||||||||||
| 名稱·符號·序數 | 鈷（Cobalt）·Co·27 | ||||||||||||||
| 元素類別 | 過渡金屬 | ||||||||||||||
| 族·週期·區 | 9·4·d | ||||||||||||||
| 標準原子質量 | 58.933194(3)Template:CIAAW2021 | ||||||||||||||
| 電子組態 | [Ar] 3d7 4s2 2, 8, 15, 2 | ||||||||||||||
| 歷史 | |||||||||||||||
| 發現 | 喬治·勃蘭特（1732年） | ||||||||||||||
| 分離 | 喬治·勃蘭特 | ||||||||||||||
| 物理性質 | |||||||||||||||
| 物態 | 固體 | ||||||||||||||
| 密度 | （接近室溫） 8.9 g·cm−3 | ||||||||||||||
| 熔點時液體密度 | 8.86 g·cm−3 | ||||||||||||||
| 熔點 | 1768 K，1495 °C，2723 °F | ||||||||||||||
| 沸點 | 3200 K，2927 °C，5301 °F | ||||||||||||||
| 熔化熱 | 16.06 kJ·mol−1 | ||||||||||||||
| 汽化熱 | 377 kJ·mol−1 | ||||||||||||||
| 比熱容 | 24.81 J·mol−1·K−1 | ||||||||||||||
蒸氣壓
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| 原子性質 | |||||||||||||||
| 氧化態 （粗體為常見氧化態） | 5,4,3,2,1,-1 （兩性） | ||||||||||||||
| 電負性 | 1.88（鮑林標度） | ||||||||||||||
| 電離能 | 第一：760.4 kJ·mol−1 第二：1648 kJ·mol−1 第三：3232 kJ·mol−1 （更多） | ||||||||||||||
| 原子半徑 | 125 pm | ||||||||||||||
| 共價半徑 | 126±3（低自旋），150±7（高自旋） pm | ||||||||||||||
| Template:Infobox element/symbol-to-spectral-lines-image鈷的原子譜線 | |||||||||||||||
| 雜項 | |||||||||||||||
| 晶體結構 | 六方密堆積 | ||||||||||||||
| 磁序 | 鐵磁性 | ||||||||||||||
| 居里點 | 1396 K | ||||||||||||||
| 電阻率 | （20 °C）62.4n Ω·m | ||||||||||||||
| 熱導率 | 100 W·m−1·K−1 | ||||||||||||||
| 膨脹係數 | （25 °C）13.0 µm·m−1·K−1 | ||||||||||||||
| 聲速（細棒） | （20 °C）4720 m·s−1 | ||||||||||||||
| 楊氏模量 | 209 GPa | ||||||||||||||
| 剪切模量 | 75 GPa | ||||||||||||||
| 體積模量 | 180 GPa | ||||||||||||||
| 泊松比 | 0.31 | ||||||||||||||
| 莫氏硬度 | 5.0 | ||||||||||||||
| 維氏硬度 | 1043 MPa | ||||||||||||||
| 布氏硬度 | 700 MPa | ||||||||||||||
| CAS號 | 7440-48-4 | ||||||||||||||
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腳本錯誤：沒有「ZyPy」這個模塊。（Template:Langx），是一種化學元素，化學符號為Co，原子序數為27，原子量為58.933195 u。鈷和鎳一樣，在地殼中只能有化合物形式，以少量沉澱於隕鐵（Meteoric iron）的方式儲存。用還原方法冶煉出的純元素，是一種堅硬、具有光澤的銀灰色金屬。
以鈷為基底的藍色顏料（鈷藍）自古以來就用在珠寶和油漆上，並賦予玻璃獨特的藍色調，但之後煉金術士認為這個顏色是來自於鉍這個已知金屬。礦工長期用「科博爾德礦石」（kobold ore）來稱呼某些製造藍色顏料的礦物，會被如此命名是因為它們在已知金屬中的含量較少，而且在提煉時會產生有毒的含砷氣體。在1735年，首次發現這種礦石可被還原成一種新的金屬，這種礦石最終被命名為kobold。
現今，有些鈷是特別由許多具金屬光澤的礦石之一製造得到的，例如輝砷鈷礦（CoAsS）。然而，該元素通常是開採銅和鎳的副產物。剛果民主共和國（DRC）和尚比亞的package.lua第80行Lua錯誤：module 'Module:Ilh/data' not found產量佔全球鈷產量的大部分。根據加拿大自然資源部的數據，2016年剛果民主共和國就佔世界產量的50％以上（123,000噸）。[1] 鈷主要用於製造磁性、耐磨和高強度合金。化合物矽酸鈷和鋁酸鈷為玻璃、陶瓷、油墨、油漆和清漆提供獨特的深藍色。天然存在的鈷僅有一種穩定同位素：鈷-59。鈷-60是商業上重要的放射性同位素，被用作放射性追蹤劑，並用於生產高能伽馬射線。
鈷是一組被稱為鈷胺素的輔酶的活性中心。維生素B12是該類型中最著名的例子，是所有動物必需的維生素。無機形式的鈷也是細菌、藻類和真菌的微量營養素。
名稱[編輯]
鈷的英文名稱「package.lua第80行Lua錯誤：module 'Module:Lang/data/iana languages' not found」來自於德文的Kobold，意為「壞精靈」，因為鈷礦有毒，礦工、冶煉者常在工作時染病，鈷還會污染別的金屬，這些不良效果過去都被看作精靈的惡作劇。
分布[編輯]
穩定的鈷同位素鈷-59是通過超新星上的R-過程生成的。鈷在地球上的分布極為廣泛，但在地殼中的含量僅0.0023％，許多鐵﹑鎳﹑銅等礦中都含有微量的鈷。天然水﹑泥土和動植物中都發現有鈷的蹤跡。
自然界中，鈷經常和鐵伴存，儘管鐵隕石中鈷的豐度要小於鎳，但兩者都是隕鐵的特徵成分。與鎳一樣，雖然未發現鈷在古地殼以金屬的形式存在，但隕鐵合金中的鈷由於未受氧氣和水分的侵蝕能以金屬（合金）的形式存在。
化合物形式的鈷是銅和鎳礦石中的次要成分。
鈷礦：
鈷礦的分佈極為不均勻。目前全球礦產逾半產自剛果民主共和國，中國、加拿大等國生產額均占不到一成。[3]
性質[編輯]
物理性質[編輯]
鈷是具有鋼灰色和金屬光澤的硬質金屬。
化學性質[編輯]
鈷在常溫下與水和空氣都不起作用，性質同鐵、鎳相似。在加熱時，鈷與氧、硫、氯、溴發生劇烈反應。也能與一氧化碳形成羰基化合物。
化合物[編輯]
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鈷最常見的化合價是+2，此外還有0和+3價的鈷化合物。
鈷(II)[編輯]
+2價的鈷可以和所有陰離子形成鈷鹽，如氯化鈷、硫酸鈷和乙酸鈷等。
Co(II)的配合物的顏色是很有意思的，八面體配合物大多數是粉紅色的，如[Co(H2O)6]2+，而四面體配合物大多數是藍色的，如[CoCl4]2-、[Co(CNS)4]2-等。[4]
鈷(III)[編輯]
+3價的鈷更常見於一些配合物，如[Co(NH3)6]3+。而以水為配體的Co(III)配合物不如氨的穩定，而二價的鈷氨配合物很容易在水中被空氣或其它氧化劑氧化為三價鈷的配合物。
用途[編輯]
合金[編輯]
鈷鉻合金可以用於牙科填補材料，以取代對部分人致敏的含鎳材料。
鈷以5%的比例添加於鉑中出現於首飾中，這種合金略有磁性。[5]
電池[編輯]
鈷的化合物鈷(III)酸鋰被廣泛用於鋰離子電池（鈷酸鋰電池）中。
染料[編輯]
在19世紀之前，鈷元素的最廣泛的用處就是染料。自從中世紀，鈷就作為一種藍色玻璃的添加物鈷藍(CoAl2O4)投入生產。
也有鈷綠顏料。
放射性同位素[編輯]
鈷-60是一個γ射線的放射源，它是通過用中子轟擊鈷而產生的高能放射源。它釋放出兩種γ射線，其能量分別為1.17和1.33MeV。
其他[編輯]
鈷在電鍍方面也有廣泛應用，由於其吸引人的外觀，堅硬和具有抗氧化性，還用於作為瓷釉的底釉。
參考資料[編輯]
- ↑ package.lua第80行Lua錯誤：module 'Module:Citation/CS1/People' not found
- ↑ 謝高陽 等. 無機化學叢書 第九卷 錳分族 鐵系 鉑系. 科學出版社, 2011. pp 240. 10.硫化鈷(II). ISBN 978-7-03-030545-9
- ↑ package.lua第80行Lua錯誤：module 'Module:Citation/CS1/People' not found
- ↑ 關於無機物顏色中的三個問題[J]. 杜小旺. 重慶師範學院學報（自然科學版）. 1993年3月. Vol.10, No.1
- ↑ package.lua第80行Lua錯誤：module 'Module:Citation/CS1/People' not found
外部連結[編輯]
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- 元素鈷在洛斯阿拉莫斯國家實驗室的介紹（英文）
- package.lua第80行Lua錯誤：module 'Module:Lang/data/iana languages' not found —— 鈷（英文）
- 元素鈷在The Periodic Table of Videos（諾丁漢大學）的介紹（英文）
- 元素鈷在Peter van der Krogt elements site的介紹（英文）
- WebElements.com – 鈷（英文）
- Cobalt （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
- Centers for Disease and Prevention – Cobalt （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- The Cobalt Institute （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
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