Химия жана медицина менен байланышпаган карапайым адам, эреже катары, кобальттын жашоосу жана ден соолугу үчүн мааниси жөнүндө бүдөмүк түшүнүккө ээ. Кобальт эмне экенин түшүндүрүү кыйын болушунун дагы бир себеби, анын табиятта аз таралышы. Болгону 0,004% - бул жер кыртышында анын мазмуну. Бирок металл жана анын кошулмалары металлургияда, айыл чарбасында жана медицинада активдүү колдонулат. Макалабызда кобальттын өнөр жайдагы ролу жөнүндө түшүнүктү кеңейтебиз, ошондой эле анын адам организминдеги функцияларына токтолобуз.
Элементтин мезгилдик таблицадагы орду
Кобальт мезгилдик системада кандай орунду ээлейт? Химиялык элементтердин, анын ичинде биз карап жаткан металлдын касиеттери алардын Д. И. Менделеевдин таблицасындагы абалына жараша болот. VIII б тайпасында (таблицанын кыскача түрүндө - VIII топтун темир үчилтигинде) жайгашкан. Темир жана никель сыяктуу эле, анын атомунда акыркы энергия деңгээлинде барэки электрон, бул металлдын d-элементтерге таандык экенин көрсөтүп, анын негизги мүнөздөмөлөрүн аныктайт. Металлдын эки валенттүүлүгү бар - II жана III. Ал ошондой эле аллотропия кубулушу менен мүнөздөлөт, металл модификациялары куб же алты бурчтуу түзүлүшкө ээ болушу мүмкүн.
Кобальт деген эмне?
Элементтин физикалык касиеттери кандай? Сырткы көрүнүшү боюнча, бул жогорку катуулук жана магниттик касиеттери бар металл. Күмүш түстүү жылтыл, ийкемдүүлүк жана термикалык туруктуулук - элементтин физикалык өзгөчөлүктөрүнүн айрымдары, алар мезгилдик системадагы башка эки кошунасына - никель менен темирге да мүнөздүү. Кадимки температурада кычкылтек да, суу да кобальтка таасир этпейт. Анын смалт сыяктуу кошулмалары көптөн бери көк түстүү витраждарды жана түстүү керамикаларды өндүрүү үчүн колдонулган заттар катары белгилүү.
Кобальт химиялык касиеттери боюнча темирге окшош типтүү металл. Анын оксиддери, негиздери жана туздары кандай өзгөчөлүктөргө ээ?
Эки жана үч валенттүү кобальттын бирикмелери
Татаал туздарды пайда кылуу жөндөмдүүлүгү - Co (III) атомдорунун негизги айырмалоочу өзгөчөлүгү. Бул заттар туруксуз, алардагы кобальттын координациялык саны дайыма алтыга барабар. Алар жогорку кычкылдандыруучу күчкө ээ. Орточо туздар, мис. CoCL3 же Co2(SO4)3 туздарга оңой айланат, аларда кобальт эки валенттүү металл болуп саналат. Анын суусуз кошулмалары көк түскө ээ, ал эми кристалл гидраттары жана эритмелери -кызгылт. Башка негиздерден айырмаланып, үч валенттүү кобальт гидроксиди туз кислотасы менен аракеттенгенде туз жана суу түзбөй, андан бош хлор бөлүп чыгарат. Көк чөкмө түрүндөгү эки валенттүү металлдын негизи тиешелүү туздун щелоч менен түз реакциясынан алынат. Металдардын бири-бирине болгон катуу эритмелеринин курамына кирген кобальттын касиеттерине мүнөздөмө берели - эритмелер.
Бул материалга жогорку температурага туруктуулуктун, катуулуктун, абразияга жана коррозияга туруктуулуктун өзгөчө техникалык параметрлерин берет. Кобальт камтыган эритмелер коргонуу өнөр жайында, ракета илиминде жана жабык цикл химиясында колдонулат. Болоттун аспаптык сортторун, магниттик касиеттери бар материалдарды өндүрүүдө кобальт легирлөөчү кошумча катары да колдонулат. Бул темир эритмелеринин касиеттери бир гана хром же никель камтыган кадимки дат баспас болоттон абдан айырмаланат.
Кобальтты инженерияда колдонуу
Дүйнө жүзүндө өндүрүлгөн бардык металлдын үчтөн бир бөлүгүнө жакыны кермет - жасалма композиттик материалдарды өндүрүүгө кетет. Вольфрам карбиди аларда бекем негиз катары кызмат кылат, ал эми кобальт байланыштыруучу жана бекитүүчү компонент катары иштейт. Ал ошондой эле учак өнөр жайында кыймылдаткыч турбиналарын өндүрүү үчүн стратегиялык чийки зат болуп саналат.
Таза түрүндө металл иш жүзүндө колдонулбайт, бирок кобальтты башка элементтер (темир, жез, вольфрам жана хром) менен аралаштырып колдонуу ар кандай жерлерде кеңири таралган.тармактар. 60%ке чейин кобальтты камтыган стеллит эритмеси ысыкка туруктуулугу жана катуулугу менен мүнөздөлөт, ал инструмент өндүрүшүндө кескичтерди жана бургучтарды жасоо үчүн алмаштырылгыс материал болуп саналат. Вольфрам жана молибден сыяктуу легирленген элементтер анын иштешин жакшыртат. Пластикалык деформацияга жогорку туруктуулукка ээ Vitalium эритмесинин курамында кобальт да бар. Кошулмалардын касиеттеринин мүнөздөмөсү төмөнкүдөй: ысыкка жана кислотага туруктуу, химиялык жабдууларды: синтез колонкаларын, дистилляциялык аппараттарды жасоодо колдонулат. Коррозиянын ар кандай түрлөрүнө каршы эритмелердин ролу чоң, мисалы, стеллиттерден жасалган тетиктер жана механизмдер ичтен күйүүчү кыймылдаткычтардагы механикалык беттердин термелүү жана сүртүү кыймылдары учурунда бузулууга туруштук беришет.
Кобальт алуу ыкмалары
Экономиканын ар кандай тармактары кобальтты камтыган материалдарды колдонууну талап кылат. Бул рудаларды жана минералдарды казып алуунун көбөйүшүнө өбөлгө түзөт, атап айтканда: кобальт татымалдары жана жалтыратуу. Бул тектердин курамына ошондой эле металл эритүү процесстеринде коопсуздук чараларын күчөтүүнү талап кылган мышьяк кирет. Кобальтты алуунун негизги ыкмасы - пирометаллургия, руданы сульфат кислотасы менен иштетүү ыкмасы да колдонулат. Эң келечектүү болуп Кытайдагы, Россиядагы (Кола жарым аралында, Тува Республикасында жана Красноярск аймагында), ошондой эле Канададагы силикат-оксид рудаларынын, пириттин жана пентландиттин кендери саналат.
Металлдын айыл чарбасында колдонулушу жанадары
Кобальт микроэлементинин кээ бир маанилүү касиеттери, мисалы, өсүмдүк өстүрүүдө өсүмдүктөрдүн вегетативдик массасын көбөйтүү үчүн аны колдонууга көмөктөшөт. Жумуртка, люпин, беде жана башка баалуу чеп чөптөрүндө түйүндүү бактериялардын жардамы менен пайда болгон азот фиксирлөөнүн ферментативдик реакцияларына кирет. Микроэлементтин жетишсиздиги жалбырак жалбырактарынын түсүнүн өзгөрүшү жана алардын фотосинтезге жөндөмдүүлүгүн жоготушу, өсүү процесстеринин басаңдашы жана өсүмдүктүн бүткүл өнүгүү циклинин бузулушу сыяктуу белгилер менен көрүнөт. Кобальттын нормадан ашык болушу микро жер семирткичтерди киргизуунун нормаларын бузуунун натыйжасында болушу мумкун. Анын бирикмелери сууда жакшы эрүүчү болгондуктан, алар дароо ксилемага кирип, өткөргүч элементтер (кан тамыр-була байламталары) аркылуу жалбырактын мезофиллине кирип, алардын түсү бузулуп, солуп калат. Дан эгиндери микроэлементтин ашыкча болушуна өтө сезгич келет: сулу, арпа, күрүч.
Биохимия кобальт кошулмаларынын ролу жөнүндө
Биологиянын жандуу заттарды молекулярдык жана клеткалык деңгээлде изилдеген бөлүмү бул химиялык элементтин маанилүү функциясын аныктаган. Ал биологиялык активдүү заттардын – ферменттердин жана гормондордун белок эмес бөлүгүнө кирет. Мисалы, адамдын денесиндеги кобальт калкан бези тарабынан өндүрүлгөн жана зат алмашуу процесстерин көзөмөлдөгөн тироксин молекулаларында кездешет. Кандагы глюкозанын деңгээлин жөнгө салган дагы бир маанилүү гормон - инсулин. Ал уйку безинин Лангерганс аралчаларынын β-клеткалары тарабынан бөлүнүп чыгат жана анын курамында кобальт кошулмалары да бар. жетишсиз камсыз кылууэлементи адамдын клеткаларында жана органдарында байкалат, аралаш тамактануу вегетарианизмге өтүү учурунда гельминттик инвазиялар жана тамак сиңирүү системасынын оорулары. Көрүнүп тургандай, кобальт адамдын организминдеги гомеостаздын деңгээлине олуттуу таасир этүүчү микроэлемент болуп саналат.
Химиялык элементтин зат алмашуудагы мааниси
Кызыл жилик чучугу ишке ашырган гемопоэз кобальт камтыган заттардын – тиешелүү ферменттердин активаторлорунун катышуусу менен ишке ашат. Негизги В витаминдеринин бири - цианокоболамин (B12), кан түзүүчү органдарда эритроциттердин пайда болушуна катышып, организмди аз кандуулуктан сактайт. Боор, уй эти, деңиз азыктары, кургатылган өрүк, кызылчаны камтыган туура жана тең салмактуу тамактануу адамдын организминдеги кобальттын керектүү деңгээлин (күнүнө 40 мгдай) камсыз кылып, иммундук, жүрөк-кан тамыр жана эндокриндик системалардын ооруларынан сактайт.
