کبالت یکی از عناصر شیمیایی است که در پوسته زمین به صورت ترکیبات شیمیایی یافت می‌شود. کبالت خالص، فلزی سخت، براق و خاکستری-نقره‌ای است. با وجود اینکه فلز کبالت خواص گوناگونی دارد، با این حال استفاده از آن معایب مختلفی خواهد داشت. در همین راستا در این مطلب از سایت فولادینو قصد داریم تا شما را با این عنصر آشنا کرده و به این سؤال پاسخ دهیم که کبالت چیست، پس با ما همراه باشید.
فهرست این مطلب
کبالت چیست؟
به منظور پاسخ به این سؤال که کبالت چیست باید گفت که کبالت یک عنصر شیمیایی با نماد Co و عدد اتمی ۲۷ است. کبالت عنصری است که در پوسته زمین فقط به شکل ترکیب شیمیایی پیدا می‌شود. همچنین این عنصر به صورت آزاد توسط ذوب احیائی تولید می‌شود.
به طور کلی کبالت، فلزی ضعیف بوده و باید با استفاده از یک پوشش اکسید غیرفعال، از اکسیداسیون آن جلوگیری کنید. این ماده در صورت برخورد با هالوژن‌ها و گوگرد با مشکل مواجه می‌شود. لازم به ذکر است که گرمایش این عنصر در حضور اکسیژن، باعث تولید Co3O4 خواهد شد.
تاریخچه استفاده از کبالت
اگر بخواهیم شما را با تاریخچه استفاده از فلز کبالت آشنا کنیم، ابتدا باید بدانید که اولین استفاده از کبالت در حدود 2500 سال پیش در چین ثبت شده است. در آن زمان، چینی‌ها از کبالت برای تولید لعاب آبی روشن استفاده می‌کردند. همچنین در دوران قرون وسطی، از فلز کبالت برای تولید رنگ آبی در اروپا نیز استفاده می‌شد.
در قرن 18 میلادی یک شیمیدان سوئدی به نام کارل ویلهلم شلی توانست کبالت را به‌عنوان یک عنصر جداگانه شناسایی کند. پس از این تحقیق و پژوهش بود که بسیاری از دانشمندان نگاه ویژه‌ای نسبت به کبالت پیدا کردند. این موضوع باعث شد تا در قرن 19 میلادی، استفاده از کبالت در تولید شیشه و فولاد افزایش یابد.
همچنین در قرن 20 میلادی، شاهد استفاده از فلز کبالت در تولید محصولات جدیدی چون آهنرباهای دائمی، باتری‌های لیتیوم یونی و… بودیم. در واقع فلز کبالت به خاطر خواص مغناطیسی و رسانایی بالای خود در تولید این دسته از محصولات مورد استفاده قرار می‌گیرد.
رنگ کبالت
از جذابیت‌های کبالت می‌توان به رنگ براق، خاص و جذاب آن اشاره کرد. در حالت آزاد، کبالت به شکل فلزی سخت، براق با رنگ خاکستری مایل به نقره‌ای است. همین رنگ کبالت موجب می‌شود تا از گذشته تا امروز برای رنگ‌سازی استفاده شود.
مضرات کبالت
با وجود این که کبالت یک عنصر ضروری برای زندگی ما است، اما موضوعی که باید به آن توجه داشته باشید این است که قرارگیری در معرض مقادیر زیاد کبالت، ممکن است با مشکلات گوناگونی همراه باشد. کبالت ممکن است از طریق استنشاق، بلع و تماس پوستی وارد بدن فرد شود. در صورتی که در معرض مقادیر زیاد کبالت قرار بگیرید، ممکن است با مشکلات و عوارض زیر روبه‌رو شوید:
- مسمومیت حاد کبالت
- حالت تهوع و استفراغ
- اسهال
- سردرد
- سرگیجه
- تشنج
- ایست قلبی
- بیماری کبدی
- بیماری قلبی
- اختلالات عصبی
- سرطان
- خارش
- قرمزی
- تورم
- تاول
همچنین علاوه بر انسان، کبالت بر محیط‌زیست هم اثرگذار است. به دلیل آنکه کبالت یک ماده آلاینده است، وجود مقادیر زیاد آن در محیط‌زیست می‌تواند باعث تخریب محیط‌زیست، آسیب دیدن گیاهان و حیوانات و… شود.
مشخصات، ویژگی و خواص کبالت
در صورتی که قصد دارید تا از فلز کبالت استفاده کنید، باید دید کاملی در مورد مشخصات، ویژگی و خواص فلز کبالت داشته باشید. به منظور بررسی ویژگی‌های فلز کبالت، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- نقطه ذوب: ۱۴۹۵ درجه سانتی‌گراد
- نقطه جوش: ۲۹۲۷ درجه سانتی‌گراد
- چگالی: ۸٫۹ گرم بر سانتی‌متر مکعب
- رسانایی الکتریکی: ۵۹/۱۷ میلی اهم بر متر
- رسانایی گرمایی: ۱۳۸/۶ وات بر متر بر درجه سانتی‌گراد
لازم به ذکر است که کبالت خواص گوناگونی دارد. یکی از مواردی که باید به آن توجه داشته باشید این است که کبالت یک فلز مغناطیسی قوی است. همچنین این عنصر در برابر خوردگی مقاوم بوده و جزو فلزهای سخت به حساب می‌آید.
کاربرد کبالت
کبالت از جمله عناصر بسیار مهمی است که در بسیاری از صنایع استفاده می‌شود. از مهم‌ترین کاربردهای کبالت، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
۱. آلیاژسازی
یکی از کاربردهای فلز کبالت، فرایند آلیاژسازی است. در واقع از این عنصر در ساخت آلیاژهای مغناطیسی، مقاوم در برابر سایش و مقاومت بالا استفاده می‌شود. همچنین امروزه از کبالت در ساخت آهنرباهای دائمی، چاقو، ابزارهای برشی و قطعات خودرو نیز استفاده می‌کنند.
۲. رنگ‌سازی
به دلیل رنگ‌دانه‌های که فلز کبالت دارد، از آن برای رنگ‌سازی نیز استفاده می‌شود. در واقع ترکیبات کبالت با رنگ‌دانه‌های آبی و سیاهی که دارند، در شیشه‌سازی، سرامیک‌سازی و تولید رنگ‌ها استفاده می‌شوند.
۳. صنعت پزشکی
با وجود آنکه فلز کبالت یک فلز سمی و خطرناک است، اما از آن در صنعت پزشکی نیز استفاده می‌شود. این عنصر به دلیل ساطع کردن اشعه گاما، کاربرد زیادی در پرتودرمانی داشته و برای تولید این دستگاه‌ها، از این عنصر استفاده می‌کنند.
همچنین این عنصر برای ساخت ویتامین‌های B1 و B12 نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. B1 ویتامینی است که کمبود آن در بدن، باعث مشکلاتی در عضلات قلب، مغز و اعصاب خواهد شد. از طرف دیگر، ویتامین B12، ویتامینی است که به منظور درمان کم خونی تجویز می‌شود.
۴. ساخت انواع قطعات الکتریکی
یکی دیگر از کاربردهای فلز کبالت، تولید باتری است. از این عنصر برای ساخت باتری‌های قابل‌شارژ و همچنین باتری‌های لیتیومی استفاده می‌کنند.
منابع کبالت
یکی از موضوعات مهمی که در مورد فلز کبالت باید به آن توجه داشته باشید این است که تعداد محدودی از معدن کبالت در سراسر دنیا وجود دارد. در حال حاضر چین از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان کبالت در جهان است.
همچنین یکی از بزرگ‌ترین معادن کبالت در کشور جمهوری دموکراتیک کنگو در قاره آفریقا قرار دارد. آمارها نشان می‌دهد که کنگو بیش از 3500000 تن و در حدود 50 درصد از کل ذخایر کبالت جهان را در اختیار دارد. همچنین از دیگر تولیدکنندگان عمده کبالت، می‌توان به کانادا، روسیه و استرالیا اشاره کرد.
در کشور ما نیز معدن کبالت وجود دارد. یکی از این معادن در استان فارس است که در منطقه نیدر قرار دارد. همچنین معادن بایچه باغ در آذربایجان شرقی و فرومد در سبزوار نیز از دیگر معادن کبالت در کشور ما هستند.
یکی از سؤالات بسیار مهمی که افراد مطرح می‌کنند این است که منابع اصلی کبالت چیست؟ در پاسخ به این سؤال باید گفت که مهم‌ترین منبع این عنصر، سنگ معدن کبالت است. سنگ معدن کبالت به چهار گروه اصلی تقسیم می‌شود:
- سولفیدها: کبالتیت، اسکوترودیت، اریتریت
- نیترات‌ها: گلوکودر
- فسفات‌ها: لیستونیت
- کربنات‌ها: کبالتین
کبالت اغلب به‌عنوان یک محصول جانبی در استخراج و گدازگری نیکل و مس نیز تولید می‌شود. موضوع مهمی که باید به آن توجه داشته باشید این است که در سال 2022، حدود 70 درصد از کبالت جهان از طریق استخراج و گدازگری نیکل و مس تولید می‌شد.
روش تولید کبالت
ابتدا باید بدانید که روش تولید کبالت به منبع آن بستگی دارد. در صورتی که قصد دارید تا کبالت را از سنگ معدن استخراج کنید، ابتدا باید سنگ معدن را خرد و آسیاب کرده تا اندازه ذرات آن کوچک شود. سپس سنگ معدن کبالت را می‌توان به روش‌های مختلف فراوری کرد تا کبالت از آن جدا شود. از مهم‌ترین روش‌های فراوری سنگ معدن کبالت می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- فرایند هیدرومتالورژی
- فرایند پیرومتالورژی
همان‌طور که بیان کردیم، می‌توان کبالت را به‌عنوان یکی از محصولات جانبی از استخراج و گدازگری نیکل و مس نیز به دست آورد. به صورت کلی روش‌های مختلفی برای جداسازی کبالت از مس و نیکل وجود دارد که به تناسب منبع کبالت مورد استفاده قرار می‌گیرند.
قیمت کبالت
در صورتی که قصد دارید تا برای خرید کبالت اقدام کنید، یکی از مهم‌ترین مواردی که باید به آن توجه داشته باشید، قیمت کبالت و عوامل مؤثر بر آن است. قیمت کبالت در سال‌های اخیر نوسانات زیادی داشته و این فلز به دلیل کاربردهای فراوان، همواره موردتوجه است و شاهد افزایش تقاضا برای فلز کبالت هستیم. از مهم‌ترین عوامل تاثیرگذار بر قیمت کبالت، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- عرضه و تقاضا
- قیمت سایر فلزات مرتبط مانند نیکل و مس
- وضعیت اقتصاد جهان
- تحولات سیاسی و اجتماعی
خرید کبالت
در صورتی که قصد دارید تا برای خرید کبالت اقدام کنید، باید برای خرید این عنصر به سراغ یک مجموعه معتبر رفته و از این طریق اقدام به خرید کبالت کنید. مجموعه فولادینو به‌عنوان یکی از برترین مجموعه‌های فعال در داخل کشور این امکان را به وجود آورده تا شما بتوانید با کمترین قیمت، اقدام به خرید کبالت کرده و از این عنصر استفاده کنید.
جمع‌بندی
در این مطلب از سایت فولادینو تلاش کردیم تا شما را با یکی از عناصر پر کاربرد و بسیار مهم آشنا کنیم. بررسی موارد گفته شده در این مطلب به شما کمک می‌کند تا بتوانید دید کاملی در مورد ویژگی‌های این عنصر به دست آورید. در نهایت اطلاعات جامع و کاملی درباره مزایا و مضرات کبالت، کاربردهای آن، منابع کبالت و… را کسب خواهید کرد.