Kobolt är ett kemiskt element. Kobolt i människokroppen

En vanlig person som inte är kopplad till kemi och medicin representerar i regel vagent värdet av kobolt för sitt liv och hälsa. En annan anledning till att vi är förlorade för att förklara vad kobolt är, är dess lilla fördelning i naturen. Endast 0,004% är dess innehåll i jordskorpan. Metallen och dess föreningar används emellertid aktivt i metallurgi, jordbruk och medicin. I den här artikeln kommer vi att utöka vår förståelse för rollen som kobolt i industrin, och även uppehålla sig i dess funktioner i människokroppen.

Platsen för elementet i det periodiska bordet

Vad är platsen i det periodiska systemet med kobolt? Egenskaperna hos kemiska element, inklusive den metall vi överväger, beror på deras position i DI Mendeleyevs bord. Den ligger i VIII b-gruppen (i tabellens korta form - i triad av järngrupp VIII). Liksom i järn och nickel, i sin atom vid den sista energinivån finns det två elektroner, vilket indikerar att metallen tillhör d-elementen och bestämmer dess huvudegenskaper. Metallen har två valencies - II och III. Det kännetecknas också av fenomenet allotropi, metallmodifieringar kan ha en kubisk eller sexkantig struktur.

Vad är kobolt?

Vad är elementets fysikaliska egenskaper? I utseende är det en metall med hög hårdhet och magnetiska egenskaper. Silvery glans, viscidity och termisk stabilitet - dessa är några av elementets fysiska egenskaper, som också är karakteristiska för sina två grannar i det periodiska systemet - nickel och järn. Varken syre eller vatten verkar på kobolt vid vanlig temperatur. Dess föreningar, t ex smalt, har länge varit kända som substanser som används för framställning av blått färgat glas och färgning av keramiska produkter.

Kobolt är en typisk metall, som liknar dess kemiska egenskaper på järn. Vilka egenskaper är dess oxider, baser och salter?

Föreningar av divalent och trivalent kobolt

Förmågan att bilda komplexa salter är det huvudsakliga kännetecknet för Co (III) atomer. Dessa ämnen är inte särskilt stabila, samordningsantalet kobolt i dem är alltid sex. De har en hög oxidationsförmåga. Medelvärda salter, till exempel CoCl3 eller Co2 (SO4) _3, omvandlas lätt till salter, i vilka kobolt redan är en divalent metall. Dess vattenfria föreningar har en blå färg och kristallina hydrater och lösningar är rosa. Till skillnad från andra baser bildar hydroxidet av trivalent kobolt, när den interageras med kloridsyra, inte salt och vatten, men frigör fri klor från den. Basen av den tvåvärda metallen i form av en blå fällning erhålles genom direkt reaktion av motsvarande salt med en alkali. Vi ger en beskrivning av egenskaperna hos kobolt, som ingår i de fasta lösningarna av metaller i varandra - legeringar.

Det ger materialet exceptionella tekniska parametrar motstånd mot höga temperaturer, hårdhet, motståndskraft mot nötning och korrosion. Legeringar som innehåller kobolt används i försvarsindustrin, raketteknik och kemisk teknik med sluten cykel. Vid tillverkning av instrumentkvaliteter av stål, material med magnetiska egenskaper, som legeringsadditiv, används även kobolt. Egenskaperna hos egenskaperna hos sådana järnlegeringar skiljer sig mycket från de vanliga kvaliteterna av rostfritt stål som endast innehåller krom eller nickel.

Användning av kobolt i teknik

Cirka en tredjedel av all metall som produceras i världen går till produktionen av cermets - konstgjorda kompositmaterial. En solid bas i dem är volframkarbid och kobolt är bindnings- och fixeringskomponenten. Det är också ett strategiskt råmaterial för produktion av turbinmotorer i flygplansbyggande.

I ren form används metallen praktiskt taget inte, men användningen av kobolt i en blandning med andra element (järn, koppar, volfram och krom) är utbredd inom olika branscher. Alloystellit, som innehåller upp till 60% kobolt, kännetecknas av dess höga värmebeständighet och hårdhet. Det är ett oumbärligt material för tillverkning av skär och borr i verktygsproduktion. Sådana legeringselement, som volfram och molybden, förbättrar dess egenskaper. Alloy Vitalium, som har ett högt motstånd mot plastisk deformation, innehåller också kobolt. Egenskaper för egenskaperna hos föreningen är följande: värmebeständiga och syrabeständiga, den används vid tillverkning av kemisk utrustning: synteskolonner, destillationsapparater. Legeringens roll för att motverka olika typer av korrosion är stor, till exempel delar och mekanismer som tillverkas av stellit är resistenta mot förstöring under vibrationella och gnidningsrörelser av mekaniska ytor i förbränningsmotorer.

Metoder för att erhålla kobolt

Olika grenar av ekonomin kräver användning av material som innehåller kobolt. Detta bidrar till en ökning av utvinningen av malm och mineraler, nämligen: koboltspikar och glans. Sammansättningen av dessa bergarter omfattar också arsenik, vilket tvingar oss att tillämpa ökade säkerhetsåtgärder vid metallsmältningsprocesser. Den huvudsakliga metoden för att erhålla kobolt är pyrometallurgi, och en metod för behandling av malm med sulfatsyra används också. De mest lovande är avsättningar av silikatoxidmalmer, pyrit och pentlandit i Kina, Ryssland (på Kolahalvön, i Tuva och Krasnoyarsk territorium), liksom i Kanada.

Användningen av metall i jordbruk och medicin

Vissa viktiga egenskaper som besitters av mikroelementet av kobolt, främjar dess användning, till exempel vid växtodling för att öka vegetativ massa av växter. I alfalfa, lupin, klöver och andra värdefulla fodergräser i benfamiljen ingår det i de enzymatiska reaktionerna för kvävefixering, som uppträder med hjälp av knölbakterier. Bristen på ett mikroelement manifesteras av sådana symtom som missfärgning av bladblad och förlust av deras förmåga att fotosyntes, saktar ner tillväxtprocesser och kränkning av hela cykeln av växtutveckling. Överdriven innehåll av kobolt är möjlig på grund av överträdelser av användningsgraden för mikrobefruktningsmedel. Eftersom föreningarna är lättlösliga i vatten, går de genast in i xylemet och passerar genom bladets mesofyll genom de ledande elementen (vaskulära fibrer) och orsakar missfärgning och vissning. Spannmålsgrödorna är mest känsliga för ett överskott av ett mikroelement: havre, korn, ris.

Biokemi om rollen av koboltföreningar

Filialen, som studerar levande materia på molekylär och cellulär nivå, har etablerat en viktig funktion av detta kemiska element. Det ingår i icke-proteindelen av biologiskt aktiva substanser - enzymer och hormoner. Kobolt i människokroppen är till exempel en tyroxinmolekyl, som produceras av sköldkörteln och kontrollerar metaboliska processer. Ett annat viktigt hormon som reglerar glukosnivån i blodplasman är insulin. Det utsöndras av β-celler i bukspottkörteln Langerhans och innehåller även koboltföreningar. Otillräckligt intag av elementet i celler och mänskliga organ observeras under övergången från blandad näring till vegetarism, vid helminthiska invasioner och sjukdomar i matsmältningssystemet. Som vi ser är kobolt ett mikroelement som allvarligt påverkar nivån av homeostas i människokroppen.

Betydelsen av ett kemiskt element i ämnesomsättningen

Blödning utförs av den röda benmärgen sker med deltagande av koboltinnehållande substanser - aktivatorer av motsvarande enzymer. En av de viktigaste vitaminerna i grupp B - cyanokobalamin (B ₁₂ ), som deltar i bildandet av erytrocyter i de blodbildande organen, skyddar kroppen från anemi. Korrekt och balanserad näring, innehållande lever, nötkött, skaldjur, torkade aprikoser, rödbetor, kommer att ge den nödvändiga nivån av kobolt i människokroppen (ca 40 mg per dag) och skydda den mot sjukdomar i immun-, kardiovaskulära och endokrina system.