钴的理化性质及用途

钴的理化性质及用途钴是一种银白色的铁磁性金属，是能增加铁的磁化的唯一元素。钴是第9族(ⅧB)元素，原子序数27，稳定同位素59，密度8.9g/cm3，熔点1495℃，沸点2870℃，氧化态+2，+3。有金属光泽的银灰色金属。硬度、抗拉强度和机械加工性能等比铁优良。常温下不与水和空气作用。溶于稀盐酸、硫酸和硝酸。容易被氨水和氢氧化钠侵蚀。加热与氧、硫、氯、溴反应剧烈。重要的钴矿有辉钴矿、方钴矿和砷钴矿。处理钴矿分离出氢氧化钴，再用热还原法或电解法制取金属钴。主要用作特种钢的添加剂。与镍、铬制成耐磨、耐热合金。还大量用于生产磁性合金(如钐-钻合金)。钴的高温性能好，钴基合金和含钴合金钢用作燃气轮机叶片、叶轮、导管以及喷气发动机、火箭发动机、导弹等的部件和各种高负荷耐热零件。钴可作耐酸合金的添加元素。由于钴能提高铁基、铝镍基和稀土金属合金的磁饱和强度和居里点，使其具有高的矫顽磁力，是电气工业中良好的磁性材料。钴可用作硬质合金的粘结剂。钴的氧化物是陶瓷制品的脱色剂和颜料。含钴釉料可使搪瓷与钢更好的结合。钴的有机化合物在油漆中作催干剂。同位素钴——60是廉价的γ射线源，在物理、化学生物研究和医疗部门已得到广泛应用。钴是人体内不可缺少的元素，以离子状态存在。钴是维生素B12的成分之一，与造血功能有关。正常人体每日摄入钴量约在5-45微克之间。当摄入量过高时，会诱发肺炎，导致心肌损害，甲状腺损害和红细胞增多等症。钴——60γ射线对治疗人体癌症有一定疗效。钴是一种重要的战略金属，钴及其合金广泛应用于电机、机械、化工、航空和航天等领域。钴75％～80％用于制造合金，20％～25％以各种化合物形态用于化工、电子等行业。钴基耐高温合金或含钴合金钢可用作燃气轮机的叶片、叶轮、导管、喷气发动机、火箭发动机、导弹部件，化工设备中各种高负荷耐热部件和原子能工业的重要金属材料。钴基耐磨合金能耐高温和硬磨，用于制作挖掘装置的硬磨部件、航海柴油机、航空发动器的排气阀等。钴还能与碳化钨等生产硬质合金。钴是永久磁性合金的重要组成部分，铁钴磁性合金的磁力线密度高，含钴25％的阿尼科系高导磁率合金应用最为广泛。钴还可制成低膨胀系数合金。如含钴17％，29％，53％，0.2％的钴合金，其膨胀系数与玻璃一样，可熔焊于玻璃中，应用于电器、无线电及照明等。含钴的蓝色玻璃具有很高的红透射力，用于火焰分析。含钴玻璃也用作光学滤镜和眼科治疗器件，钴还可做玻璃去色剂。钴的氧化物用作釉底颜料，在釉中加5％氧化钴得到深蓝色。陶瓷中加入钴后可将黄色中和成白色，得到高质量的白色制品。多种有机酸钴盐在高分子合成中用作催化剂。如醋酸钴用于人造纤维的催化剂，萘酸钴用作油漆干燥剂，Co-Mo-Al催化剂用于加氢、脱硫过程。钴还是人畜不可缺少的微量元素之一。牛、羊缺钴会引起食欲减退、发育迟缓、奶量减少。含钴的维生素Bi2可以防止人的恶性贫血病。同位素60Co发射出γ射线，可用于物理化学研究和医疗。钴还用于手术治疗。