kobolt

Koboltblå flaske produsert ved Gjøvik glassværk, hvor blått glass ble laget fra 1825. Verket ble nedlagt i 1843. Kobolt fra Blaafarveverket på Modum ble blandet i glassmassen og ga en fin dypblå farge.
Av /Norsk Folkemuseum.
Lisens: CC BY NC SA 3.0
Kobolt har blitt et viktig mineral i fremstillingen av batterier til blant annet datamaskiner, smarttelefoner og biler. Den økte etterspørselen har ført til konflikt i blant annet Den demokratiske republikken Kongo.
Av /Trócaire.
Lisens: CC BY 2.0

Kobolt er et sølvhvitt metall som ligner jern og nikkel. Det er hardt og som dem ferromagnetisk. Atomsymbolet for kobolt er Co.

Faktaboks

uttale:
kˈobolt
etymologi:

Navnet kobolt er avledet av gresk kobalos, 'skurk, skøyer' fordi det opptrådte i malmer hvor man lette etter et annet metall.

også kjent som:

Atomnummer 27, atomsymbol Co

engelsk cobalt

Kobolt er et grunnstoff i periode 4 og gruppe 9 i periodesystemet. I gruppe 9 står kobolt først sammen med rhodium og iridium, som også er metaller.

Tidligere ble kobolt brukt som koboltforbindelser til blåfarging av glass og dekorasjoner på porselen. I dag brukes det i harde og temperaturbestandige legeringer, I en periode ble kobolt brukt som anodemateriale i enkelte litiumbatterier.

Det finnes bare én stabil isotop av kobolt: 59Co. Det er fire kunstig fremstilte radioaktive isotoper, de to viktigste er 57Co og 60Co.

60Co brukes som tracer til materialprøving av sveisesømmer og støpegods, til konservering, sterilisering, også av visse matvarer, og til strålebehandling av kreft med en koboltkanon. «Koboltbomben» er en hydrogenbombe med et hylster av kobolt. Når en slik bombe eksploderer, vil frie nøytroner omdanne 59Co til 60Co. På grunn av intens gammastråling fra 60Co og den relativt lange halveringstiden, vil store områder bli ubeboelige i lang tid.

Forekomst

Kobaltitt fra Modum
Av /Naturhistorisk museum, UiO.

Kobolt er vidt utbredt i jordskorpen i form av mineraler, i manganknoller på sjøbunnen, og som sporgrunnstoff i jordbunnen og i planter og dyr. Rene koboltmineraler forekommer ikke i slike mengder at det i dag er regningssvarende å utnytte dem. Men i Norge ble Modum Blaafarveværk drevet i 120 år fra 1778.

Kobolt kan også være et biprodukt ved kobber- og nikkelproduksjon.

Som mineral forekommer kobolt hovedsakelig i form av sulfider og arsenider, sjeldnere som oksider. De viktigste koboltmineralene er linneitt, Co3S4, koboltitt, Co(Fe)AsS, skutteruditt, CoAs3, speisskobolt (smaltin), Co(Ni,Fe)As2 og erytrin, Co3(AsO4)2·8H2O.

Til slutten av 1800-tallet ble verdens behov for koboltforbindelser dekket av forekomster i Tyskland, Ungarn og Norge. I 1864 ble det gjort store funn i Ny-Caledonia. Det førte til nedleggelse av den norske produksjonen i 1898. Rike forekomster er videre kjent i blant annet Canada, Den demokratiske republikken Kongo (tidligere Zaïre), Myanmar, Marokko, Australia, Zambia. En stor del av verdensproduksjonen foregår nå i Kongo.

Store uutnyttede forekomster finnes i manganknoller på havbunnen, trolig cirka 9,8 milliarder tonn. Koboltinnholdet i knollene er typisk 0,35 prosent, men kan være så høyt som to prosent.

Egenskaper

Kobolt er lite reaktivt. Som jern er det i salter enten toverdig (Co2+) eller treverdig (Co3+). Ved oppvarming i luft til 300–400 grader celsius blir metallet oksidert. Under cirka 1000 grader består oksidskallet av et indre lag av CoO og et ytre lag av Co3O4.

Kobolt taper ferromagnetismen ved 1121 grader, stoffets curietemperatur. Det angripes lite i luft eller vann ved vanlige temperaturer.

Kobolt danner kjemiske forbindelser med nesten alle grunnstoffer. I ioniske/kovalente forbindelser er oksidasjonstrinnene +II og +III desidert viktigst. Ikke noe annet grunnstoff er kjent med så mange komplekser som treverdig kobolt.

Kobolt danner flere verdifulle magnetiske legeringer.

Fremstilling

Metallurgisk fremstilling av kobolt er komplisert på grunn av malmens relativt lave innhold av kobolt og av andre metaller i malmen.

Kobolt utvinnes ofte som et biprodukt ved fremstilling av kobber. Etter konsentrasjon av malmen ved flotasjon, foretas røsting. Jern, kobolt og nikkel løses ut med svovelsyre. Deretter felles kobolt ut som oksid. Dette reduseres til metall ved hjelp av karbon.

Alternativt elektrolyseres sulfatløsningen, som ved Falconbridge Nikkelverk A/S (nå Xstrata Nikkelverk) i Kristiansand. Her er utgangsmaterialet en nikkel-kobbermatte som importeres fra Canada.

Bruk

Tidlig bruk av kobolt var utelukkende i forbindelse med blåfarging av glass, glasurer, keramikk og lignende. Det er først etter 1900 at selve metallet har fått økonomisk og strategisk betydning. Dette henger sammen med bruken av kobolt for fremstilling av harde og temperaturbestandige legeringer (superlegeringer); 70–80 prosent av produksjonen av koboltmetall brukes i slike legeringer.

På grunn av sin ferromagnetisme brukes metallet i magnetiske legeringer (for eksempel alnico-legeringer av aluminium, nikkel, kobolt og kobber; og Co5Sm) for bruk i permanentmagneter. Kobolt inngår også i skjæreverktøy av hardmetaller for dreiing og bearbeiding av metaller. Hardmetaller består av harde partikler av karbider som wolframkarbid, WC, med kobolt som bindemetall. Koboltlegeringer brukes videre i kirurgiske instrumenter og i stålbaserte høytemperaturlegeringer.

Fysiologisk virkning

Kobolt er et viktig sporelement for dyr, særlig for drøvtyggere. Mangel på kobolt medfører nedsatt appetitt og anemi, og dermed langsommere vekst enn normalt. Ved koboltmangel kan koboltsalter settes til gjødselen eller direkte til fôret.

Kobolt inngår som sentralatom i vitamin B 12. Dette vitaminet er nødvendig for dannelse av røde blodceller, og ved mangel oppstår pernisiøs anemi. Hos noen dyrearter produseres vitaminet av bakterier i fordøyelseskanalen. Mennesket må få vitaminet tilført.

Koboltrøyk og mange koboltforbindelser er giftige, og grenseverdien for koboltforurensning i arbeidsatmosfæren (beregnet som Co) ligger mellom 0,02 og 0,1 milligram per kubikkmeter.

Koboltforgiftning som følge av koboltinntak gjennom munnen fører til tap av appetitt, diaré, redusert kroppstemperatur og en sjelden gang dødsfall. Innånding av kobolt sammen med wolfram, titan og wolframkarbid kan føre til en alvorlig lungelidelse, såkalt hardmetall-lunge, som en sjelden gang fører til invaliditet. Koboltsulfid kan muligens øke kreftrisikoen hos langvarig eksponerte personer. Kardiomyopati, en hjertemuskelsvekkelse som i noen tilfeller har ført til alvorlig hjertesvikt og dødsfall, er den mest fryktede skadevirkningen av kobolt.

Allergi har opptrådt hos kobolteksponerte arbeidere, både i luftveiene i form av astma og i form av hudallergi.

Historie

Kobolts historie går helt tilbake til oldtiden. Allerede i Egypt og Babylonia rundt 2600 fvt. ble koboltmineraler brukt til blåfarging av glass og keramikkgjenstander.

Gjenoppdagelsen av hvordan man skulle gi glass og glasurer blå farge skal ha funnet sted i Sachsen tidlig på 1500-tallet takket være glassblåseren Christian Schürer. Fra malm fremstilte den svenske kjemikeren Georg Brandt cirka i 1735 et metall som han gav navnet kobolt. At kobolt var et grunnstoff, ble påvist i 1780 av en annen svensk kjemiker, Torbern Bergman.

På tysk betyr Kobold nisse eller bergtroll, og navnet ble brukt av tyske bergmenn i middelalderen om malmer som trass i lovende utseende gav dårlig utbytte av sølv, gull, kobber og andre ettertraktede metaller. Siden koboltmalmene på grunn av arseninnhold var giftige, mente bergmennene at de måtte være beheftet med trolldom.

Kobolt

Atomsymbol Co
Atomnummer 27
Atomvekt 58,9332
Smeltepunkt 1495 °C
Kokepunkt 2870 °C
Tetthet 8,90 g/cm3
Oksidasjonstall II, III
Elektronkonfigurasjon [Ar]3d74s2

Kommentarer (2)

skrev Øyvind Eggen

Heia - det er vel ikke grunnlag for å si at "den økte etterspørselen har ført til konflikt i blant annet Den demokratiske republikken Kongo", som det står i en bildetekst. Selv om gruvedrift og gruveinntekter åpenbart inngår i konfliktens politiske økonomi, er den ikke en grunnleggende "årsak" til konflikten og det er lite grunnlag for å si/tro at økte priser pga økt etterspørsel har gitt økt konflikt. En alternativ formulering: Store deler av verdens produksjon foregår i Kongo, og preges av konflikt og uverdige arbeidsforhold"

skrev Øyvind Hadland

Hei. Jeg lurer på om setningen "70–80 prosent av produksjonen av koboltmetall brukes i slike legeringe" stemmer. Viser til blant annet denne statistikken https://www.globalenergymetals.com/cobalt/cobalt-demand/?fbclid=IwAR0tDWflu5Y-eCKYvaNYlZYWDM0-lKN3ShIfoNm7dVaT4BVDNqK4h7T_sfU

Mvh,
Øyvind Hadland.

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg