درباره کبالت

سنگ معدن کبالت مانند سنگ معدن مس شیطان که به دلیل عدم تولید مسی که تصور می شد حاوی آن است، به این نام نامگذاری شده بود، برای معدنچیان ناامید کننده بود. این سنگ‌ها نه‌تنها نتوانستند فلزات مفیدی تولید کنند، بلکه در هنگام ذوب، اکسید آرسنیک سمی تولید می‌کردند. بنابراین سنگ‌ها به نام کوبولدها یعنی ارواح خبیثی که معدن‌کاران آلمانی اغلب آنها را باعث مشکلات معدن میدانستند، نامگذاری شدند. هنگامی که در حدود سال 1935، شیمیدان سوئدی، گئورگ برانت موفق به جداسازی فلز کبالت شد، عنصر تازه کشف شده خود را برای سنگ معدن آن نامگذاری کرد.

علاوه بر کشف کبالت، برانت نشان داد که ترکیبات کبالت از قرون وسطی به طور ناآگاهانه برای ایجاد رنگ آمیزی در مالت (شیشه آبی) استفاده می شده است. در اواخر قرن هجدهم و اوایل قرن نوزدهم، رنگدانه های سبز و آبی بر پایه کبالت توسعه یافتند و به طور گسترده برای رنگ آمیزی سرامیک، جواهرات و رنگ استفاده شدند. این کاربردها برای کبالت در دوران مدرن باقی مانده است، اما امروزه کبالت اغلب به شکل فلزی استفاده می شود.

اکثر کبالت مصرفی در تولید سوپرآلیاژها استفاده می‌شود، فرمول‌های فلزی که اغلب در عرصه‌هایی که مقاومت در برابر شرایط شدید مورد نیاز است، مانند اجزای موتورهای جت یا مته‌های پرسرعت استفاده می‌شود. سوپرآلیاژها همچنین گاهی اوقات در ایمپلنت های زیست پزشکی مانند تعویض مفصل ران استفاده می شوند، اگرچه این ایمپلنت ها باید از نظر آسیب نظارت شوند، زیرا نانوذرات فلزی تولید شده در اثر سایش به راحتی توسط بدن جذب شده و در بدن توزیع می شوند. کبالت موجود در کوبالامین، همچنین به عنوان ویتامین B12 شناخته می شود، یک ماده مغذی ضروری است، اما یون های اضافی کبالت آزاد در بدن اثرات سمی دارند.

کبالت در سایر کاربردهای آلیاژی نیز استفاده می شود. این ماده در آهنرباهای آلنیکو و ساماریوم-کبالت یافت می شود که هر دو به طور گسترده در صنعت استفاده می شوند. کبالت همچنین در ترکیب با فلزات الکترود اولیه در باتری‌های لیتیومی، نیکل-کادمیم و نیکل فلز هیدرید یافت می‌شود. ظاهر جذاب، سختی بسیار زیاد و مقاومت در برابر اکسیداسیون کبالت باعث شده است که از آن به عنوان فلزی برای آبکاری مواد دیگر استفاده شود، چه به تنهایی و چه به عنوان پایه ای برای پوشش های بعدی مانند لعاب های چینی. پلاتین مورد استفاده در جواهرسازی حاوی پنج درصد کبالت است، زیرا آلیاژی تولید می کند که برای ریخته گری با جزئیات بسیار مناسب است.

دو کاربرد عمده دیگر برای کبالت در صنعت وجود دارد. اولین مورد به عنوان یک کاتالیزور است: ترکیبات کبالت به صورت صنعتی برای تولید پیش سازهای پلیمری، حذف ناخالصی های گوگردی از نفت و بهبود چسبندگی فولاد به لاستیک برای تولید تایرهای تسمه فولادی استفاده می شود. علاوه بر این، کاتالیزورهای کبالت به عنوان عوامل خشک کننده به رنگ ها و لاک ها اضافه می شوند و در انواع فرآیندهای شیمیایی دیگر، در مقیاس های صنعتی و آزمایشگاهی استفاده می شوند. دومین کاربرد عمده دیگر، به عنوان چسب در کاربیدهای سیمانی، مواد بسیار سخت مورد استفاده در ماشینکاری فلزات مانند فولاد است.

در نهایت، رادیوایزوتوپ های کبالت چند عملکرد قابل توجه را انجام می دهند. کبالت 60 یک ایزوتوپ رادیواکتیو است که برای تولید اشعه گاما برای استریل کردن مواد غذایی و تجهیزات پزشکی و برای استفاده در پرتودرمانی پزشکی و تولید رادیوگرافی های صنعتی استفاده می شود. کبالت-57 به عنوان یک ردیاب در تصویربرداری پزشکی، در درجه اول برای مشاهده جذب ویتامین B12 استفاده می شود.

سنگ معدن اصلی کبالت کبالتیت، اریتریت، گلوکودوت و اسکوترودیت است که همگی به صورت تجاری مورد بهره برداری قرار می گیرند، اما مقدار قابل توجهی از این فلز نیز از فرآوری محصولات جانبی معدن مس و نیکل به دست می آید. کاتالیزورهای کبالت و ضایعات آلیاژ کبالت نیز ممکن است برای بازیابی کبالت با خلوص بالا بازیافت شوند