Koboltti

Koboltti on alkuaine, jonka kemiallinen merkki on Co (lat. cobaltum), järjestysluku 27 ja CAS-numero 7440-48-4. Tiheys on 8,9 g/cm3. Sen sulamispiste on 1 768 K (1 495 °C) ja kiehumispiste 3 200 K (2 927 °C).

Rauta ← Koboltti → Nikkeli
—
↑
Co
↓
Rh  
 
 


Yleistä
NimiKoboltti
TunnusCo
Järjestysluku27
Luokkasiirtymämetalli
Lohkod-lohko
Ryhmä9
Jakso4
Tiheys8,90 · 103 kg/m3
Kovuus5,5[1] (Mohsin asteikko)
Värimetallinen, harmaa sävy
Löytövuosi, löytäjä1730–1737, George Brandt
Atomiominaisuudet
Atomipaino (Ar)58,933194(3)[2]
Atomisäde, mitattu (laskennallinen)152 pm
Kovalenttisäde126 pm
Orbitaalirakenne[Ar] 4s2 3d7
Elektroneja elektronikuorilla 2, 8, 15, 2
HapetusluvutII, III
Kiderakenneheksagonaalinen
Fysikaaliset ominaisuudet
Olomuotokiinteä
Sulamispiste1 768 K (1 495 °C)
Kiehumispiste3 200 K (2 927 °C)
Höyrystymislämpö377 kJ/mol
Sulamislämpö16,06 kJ/mol
Äänen nopeus4720 m/s 293 K:ssa
Muuta
Elektronegatiivisuus1,88 (Paulingin asteikko)
Ominaislämpökapasiteetti0,421 kJ/(kg K)
Sähkönjohtavuus1,7×107 S/m
Lämmönjohtavuus(300 K) 100 W/(m·K)
CAS-numero7440-48-4
Tiedot normaalilämpötilassa ja -paineessa

Koboltti on kova ferromagneettinen hopeanvalkoinen metalli. Se esiintyy usein nikkelin yhteydessä, ja molempia esiintyy meteoriittiraudassa. Hienojakoinen kobolttimetalli muodostaa tulipalovaaran. Kobolttiyhdisteitä tulisi käsitellä varoen, koska koboltti on lievästi myrkyllistä.

Löytöhistoria ja nimen alkuperä

Muinaisen Egyptin haudoista on löytynyt koboltilla värjättyjä esineitä. Kiinalaisten tiedetään käyttäneen sitä jo aiemmin.[3]

Nimi koboltti johtuu saksalaisesta myyttisen vuorenpeikon nimityksestä Kobold. Sana on muunnos kreikan pahaa henkeä tarkoittavasta sanasta kobalos, ja samaa alkuperää on myös suomen sana kyöpeli. Saksalaiset kaivosmiehet käyttivät sanaa eräistä myrkyllisistä mineraaleista kuten kobolttihohteesta (CoAsS) ja smaltiitista (CoAs3), joita esiintyi usein hopeamalmien yhteydessä ja jotka taikauskoisen käsityksen mukaan olivat vuorenpeikkojen myrkyttämiä. Niitä pidettiin täysin arvottomina, kunnes niitä vuonna 1540 keksittiin käyttää lasin värjäämiseen. Tarkemmin näitä väriaineita tutki ruotsalainen Georg Brandt, joka vuonna 1742 eristi niistä ennestään tuntemattoman metallin, joka sai myös nimen koboltti.[4]

Käyttö

Kobolttia käytetään metalliseoksissa, kuten superlejeerinkiosissa, lentokoneiden suihkumoottoreissa, korroosion- ja vedenkestävissä seoksissa, myös timanttityökaluissa ja teräksen työstämisessä käytetyissä kovametalliseoksissa. Kobolttia käytetään myös magneeteissa ja magneettisena tallennusaineena, Alnico-magneeteissa, katalyytteinä kemianteollisuudessa ja elektrolyyttisenä päällysteenä, keramiikassa, maaleissa ja pariston elektrodeina. Kobolttioksidia käytetään lasin värjäämiseen siniseksi.

Koboltti-60, 60Co, keinotekoinen radioaktiivinen isotooppi, on tärkeä radioaktiivinen merkkiaine ja säteilylähde. Sitä käytetään voimakkaan gammasäteilyn tuottamiseen mm. elintarvikkeiden steriloinnissa ja syövän hoidossa (kobolttikanuuna).

Ihmisen ravitsemuksessa

Koboltti on hivenaineena tärkeä monille eliöille, myös ihmiselle. Se on keskeinen komponentti B12-vitamiinissa. Vaikka B12-vitamiinia muodostuu paksusuolessa, sitä tarvitaan jonkin verran myös ravinnosta. Ylimääräistä B12-vitamiinia tarvitsevat vain vegaanit, sillä sitä on esimerkiksi simpukoissa, lohessa, sillissä, maksassa ja kananmunassa.[3]

Nisäkkäät tarvitsevat pieniä määriä kobolttisuoloja.

Kanadassa kobolttia lisättiin olueen vuosina 1957–1967. Suuren määrän tätä olutta nauttiminen aiheutti vakavan ja usein kuolemaan johtaneen kardiomyopatian. Sittemmin kobolttia ei ole käytetty elintarvikkeiden lisäaineena (muuten kuin B12-vitamiinina).[5]

Tuotanto
Globaali tuotantotrendi

Merkittävimmät esiintymisalueet
Koboltin tuotanto 2005
Aasia
  
Afrikka
  
Amerikka
  
Australia ja Oseania

Koboltin rikastamisessa käytetään useita eri metodeja riippuen malmin rikastusasteesta ja ominaisuuksista.

Vuonna 2005 kobolttiesiintymä Katangan maakunnassa Kongon demokraattisessa tasavallassa tuotti jopa 40 % maailman koboltista.[6] Kongon poliittinen tilanne vaikuttaa koboltin hintaan merkittävästi.[7]

Jatkojalostus

Vuonna 2019 Suomi oli maailman toiseksi suurin koboltinjalostaja Kiinan jälkeen.[8] Kokkolassa sijaitsee yksi maailman merkittävimmistä kobolttijalostamoista. Sen käyttöönotosta ilmoitettiin 18. joulukuuta 1965. Vuonna 2018 Suomi tuotti peräti 15 prosenttia maailman kobolttikemikaaleista. Nykyään kobolttimateriaaleja käsittelee Kokkolassa kaksi yritystä, ulkomaalaisomisteiset Freeport Cobalt ja Umicore Finland. Valtaosa maailman koboltinjalostustoiminnasta on kuitenkin edelleen Kiinan hallinnassa.[9][10]

Lapsityövoima tuotantoketjussa

Merkittävä osa Kongon demokraattisen tasavallan koboltista on peräisin epävirallisista kaivoksista, joissa käytetään myös lapsityövoimaa. Vuonna 2016 Amnesty paljasti lapsityöläisten käytön Katangan kobolttikaivoksissa. Sen tietojen mukaan kaivoksissa työskentelee nuorimmillaan jopa 7-vuotiaita lapsia. Kobolttimalmi myytiin Congo Dongfang Mining -kaivosyritykselle, joka on kiinalaisen mineraalijätti Zhejiang Huayou Cobaltin omistama tytäryritys. Kiinalaisyritys jalosti malmin ja myi sen raaka-aineena kolmelle suurelle akunosien valmistajalle Kiinassa ja Etelä-Koreassa. Nämä akunosien valmistajat puolestaan myivät tuotteensa akkuja valmistaville yrityksille, jotka vuorostaan myivät akkunsa suurille elektroniikkayrityksille.[11]

Toisaalta estettäessä lapsityövoimaakin käyttävien käsityökaivosten toimintaa Kongossa paikalliset ihmiset köyhtyvät ja koboltti siirtyy suuryhtiöiden huomaan.[12]

Lapsityövoimalla tehtyä kobolttia ostivat 16 kansainvälistä suuryritystä: Apple, Daimler, HP Inc, Huawei, Lenovo (omistaa Motorola Mobilityn), Microsoft, Samsung Electronics, Samsung SDI, Sony, Tianjin Lishen Battery Joint-Stock, Vodafone Group, Volkswagen, ATL, BAK, BYD ja Dell.[13]

  • Kobolttia
    Kobolttia
  • Kobolttimalmia
    Kobolttimalmia
  • Bristolinsinistä lasia, sinisyys tulee koboltista.
    Bristolinsinistä lasia, sinisyys tulee koboltista.
  • Ernie Ball Inc.:n valmistamia sähkökitaran kieliä: kielet sisältävät kobolttia lisäämään ulostuloa ja soinnin kirkkautta.
    Ernie Ball Inc.:n valmistamia sähkökitaran kieliä: kielet sisältävät kobolttia lisäämään ulostuloa ja soinnin kirkkautta.

Koboltin yhdisteitä
  • Kobolttiasetaatti eli koboltti(II)asetaatti C4H6CoO4, CAS-numero 71-48-7
  • Koboltti(II)asetaattitetrahydraatti C4H6CoO4• 4H2O, CAS-numero 6147-53-1
  • Kobolttidikloridi eli koboltti(II)kloridi CoCl2, CAS-numero 7646-79-9
  • Kobolttidinitraatti eli koboltti(II)nitraatti Co(NO3)2, CAS-numero 10141-05-6
  • Koboltti(II)nitraattiheksahydraatti Co(NO3)2• 6H2O, CAS-numero 10026-22-9
  • Kobolttihydroksidi Co(OH)2, CAS-numero 21041-93-0
  • Kobolttioksidi eli koboltti(II)oksidi CoO, CAS-numero 1307-96-6
  • Koboltti(II)sulfaattiheptahydraatti CoSO4• 7H2O, CAS-numero 10026-24-1
  • Dikobolttitrioksidi eli koboltti{III)oksidi Co2O3, CAS-numero 1308-04-9
  • Kobolttikarbonaatti CoCO3, CAS-numero 513-79-1
  • Kobolttikarbonyyli C8O8Co2, CAS-numero 10210-68-1
  • Kobolttinaftenaatti eli naftoliitti Co(C11H10O2)2, CAS-numero 61789-51-3
  • Kobolttisulfaatti eli koboltti(II)sulfaatti CoSO4, CAS-numero 61789-51-3
  • Kobolttisulfidi eli koboltti(II)sulfidi CoS, CAS-numero 1317-42-6

Elokuvissa

Elokuvassa Tohtori Outolempi koboltti-60, radioaktiivinen isotooppi, teki maapallon asuinkelvottomaksi.

Lähteet
  • Helsingin Sanomat 30.1.2007 s. D2.
Viitteet
  1. Antti Kivinen, Osmo Mäkitie: Kemia, s. 325. Otava, 1988. 951-1-10136-6.
  2. Standard Atomic Weights of 14 Chemical Elements Revised. Chemistry International, 29.10.2018, 40. vsk, nro 4, s. 23–24. IUPAC. doi:10.1515/ci-2018-0409. ISSN 1365-2192. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 13.12.2018. (englanniksi)
  3. Hamilo, Marko: Kobolttia on B21-vitamiinissa Helsingin Sanomat 30.1.2007. Viitattu 2.4.2021.
  4. Anja Haavisto, Atso Hella, Osmo Hurmola, Vuokko Tuomi: Alkuaineiden kiehtova maailma, s. 36. Otava, 1992. ISBN 951-1-12509-5.
  5. Beeson, Paul B. & McDermott, Walsh: Textbook of Medicine, s. 57. 14. painos. Philadephia - Lontoo - Toronto: W. B. Saunders Company, 1975. ISBN 0-7216-1660-7. (englanniksi) Lainaus: "Cobalt was added to beer 1957–1967. Ingestions of large volumes of this beer caused serious and often fatal myocardiopathy. Cobalt has been eliminated as additive."
  6. African Mineral Production British Geological Survey. Viitattu 13.11.2012. (englanniksi)
  7. Global Nonfuel Mineral Resources and Sustainability pubs.usgs.gov. Viitattu 13.11.2012. (englanniksi)
  8. Leading countries based on annual cobalt refinery capacity as of 2019 statista.com. Viitattu 22.12.2021. (englanniksi)
  9. Pimeä akku yle.fi. Viitattu 22.12.2021.
  10. Käki, Matti & Kojo, Pauli & Räty, Ritva: Mitä Missä Milloin 1967. Kansalaisen vuosikirja, s. 17. Otava, 1966.
  11. Amnesty: Applen, Samsungin ja Microsoftin laitteissa voi olla lapsityöllä kaivettua metallia www.iltalehti.fi. Viitattu 9.2.2016. fi-FI
  12. Löytöretki hälyttävästi kiehuvalla maapallolla (46/2021, sivu 80) Talouselämä. 23.12.2021.
  13. Democratic Republic of Congo: "This Is What We Die for": Human Rights Abuses in the Democratic Republic of The Congo Power the Global Trade in Cobalt raportti. 19.1.2016. Amnesty. Viitattu 9.2.2016. (englanniksi)

    Aiheesta muualla
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.