Il cobalto è un metallo bianco, tenero, debolmente magnetico, fragile e attaccabile dagli acidi minerali. I suoi composti sono noti fin dall’antichità come coloranti per il blu e il verde. È simile nell’aspetto a ferro e nichel. Si trova in piccolissime quantità nella crosta terrestre all’interno di composti. Infatti non è disponibile come metallo allo stato puro, ma solo come minerale. Non viene estratto però da solo, bensì ricavato come sottoprodotto delle estrazioni di rame o nichel.
Il termine cobalto deriva dal tedesco e significa “spirito diabolico” (i minatori chiamavano così il cobalto a causa della sua tossicità). Fu scoperto come metallo a sé nel 1735 dal chimico svedese Brandt.
Indice
Proprietà chimiche
Inalterabile all’aria a temperatura ambiente, a freddo si ossida verso i 300 °C.
Simbolo: Co
Numero atomico: 27
Serie: Metalli di transizione
Gruppo, periodo: 9, 4
Densità: 8900 kg/m³
Durezza: 5,0
Peso atomico: 58,933195 u
Configurazione elettronica: [Ar]3d74s2
Struttura cristallina: esagonale
Stato della materia: solido (ferromagnetico)
Punto di fusione: 1495 °C
Punto di ebollizione: 2930 °C
Calore di fusione: 16,19 kJ/mol
Elettronegatività: 1,88 (Scala di Pauling)
Calore specifico: 420 J/(kg·K)
Conducibilità elettrica: 17,2×106/m·Ω
Conducibilità termica: 100 W/(m·K)
Cobalto – Composti principali
Carbonato di cobalto CoCO3 – Polvere rosa inodore presente in natura nel minerale sferocobaltite, funziona da pigmento colorante e ha una certa tossicità.
Cloruro CoCl2 – Si idrata e disidrata facilmente, perciò può assumere diverse forme e colori.
Ossido CoO – Polvere grigio-verdastra che si ottiene dal riscaldamento all’aria del cobalto ed è usata per colorare le ceramiche.
Idrossido Co(OH)2 – Polvere rosa che si presenta anche blu quando meno stabile, insolubile e usata come catalizzatore e per produrre vernici e inchiostri.
Nitrato Co(NO3)2 – Solido rosso-bruno molto solubile, usato come catalizzatore e colorante.
Isotopi – Questo elemento in natura ha un solo isotopo stabile, Co-59.
Applicazioni
Importanti i suoi impieghi nella produzione di leghe metalliche di vario tipo e come legante per la sinterizzazione (un particolare trattamento termico che trasforma un materiale polverulento in un materiale indivisibile). Il cobalto viene inoltre utilizzato nella produzione di pigmenti (blu cobalto e verde cobalto), magneti, catalizzatori per le industrie chimica e petrolchimica, elettrodi, materiali di rivestimento, composti disidratanti (per inchiostri, lacche e vernici) ecc.
Un cenno particolare va al cobalto-60, un isotopo radioattivo sintetico che viene impiegato come sorgente di raggi gamma e che viene usato nella cobaltoterapia, nella radiografia industriale, nella sterilizzazione dei cibi tramite radiazione ecc. Viene ottenuto tramite esposizione del cobalto naturale ai neutroni prodotti da un reattore nucleare.
La caratteristica colorazione azzurrina dei minerali contenenti cobalto
Cobalto – Le leghe
Il cobalto viene usato nelle leghe del ferro per produrre acciai speciali e altre leghe metalliche a cui conferisce elevata resistenza meccanica anche ad alte temperature e resistenza all’ossidazione. La lega cobalto-cromo è detta stellite e ha la caratteristica di resistere molto bene alla corrosione e alle alte temperatura, con un’elevata durezza che ne rende difficoltosa la lavorazione: viene usata per protesi e valvole. Insieme a ferro, nichel e alluminio forma la lega alnico, con ottime proprietà magnetiche.
Biologia
Sali di cobalto sono presenti nell’organismo umano (e in quello di molti altri animali) e sono necessari in piccole quantità. L’importanza di questo elemento per la vita è legata al fatto che è un componente della vitamina B12 e di diversi enzimi, inoltre preserva la mielina, la guaina che riveste i neuroni e trasmette gli impulsi nervosi.
L’assunzione di questo elemento perciò è strettamente correlata all’assunzione di vitamina B12, che si trova soprattutto in carne e pesce e nel tuorlo d’uovo.
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