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1. 钴的基本参数
  
元素名称:
元素符号: Co
原子序数: 27
相对原子量: 58.9332(1)
原子半径: 125.3/pm
密度: 8.9g/cc
熔点: 1495/℃
沸点: 2870/℃
电子排布
氧化态 2,3,0,4,±1
相变温度: 417℃

2. 钴的资源状况及基本属性

钴的资源状况
    钴作为重要的战略金属,由于其具有优良的物理、化学和机械性能,是生产耐高温、耐腐蚀、高强度和强磁性等材料的重要原料,因此,在全球范围内应用十分广泛。国外钴资源丰富,储量约为520万吨,但绝大部分产在风化型红土镍矿、岩浆型硫化铜镍矿和沉积型砂岩铜矿之中,且95%以上集中分布在民主刚果、澳大利亚、古巴、赞比亚、新喀里多尼亚和俄罗斯等少数国家!。与国外相比,中国钴资源紧缺,据统计,目前累计探明钴储量为58.3万吨。

钴的基本属性
    钴是一种有色金属元素,化学式为Co,英文名来源于德文“Kobold”,意为“妖魔”,1502年由瑞典化学家布兰特发现并将其分离出来。钴在元素周期表上属第Ⅷ副族,位于铁和镍之间,与铜近邻,因此在自然界中与这些金属在空间上密切伴生,其原子量为58.93,电子构型为3d74s2,有多种氧化态,常见且重要的是Co2+I和Co3+,前者稳定,后者氧化性强,但均有较强的配位能力,可形成多种配合物。钴呈银白色,具有铁磁性和延展性,最高居里点为1121℃,熔点1495℃,沸点2927℃。

    钴在地球上分布广泛,但含量很低,其地壳丰度仅为25×10-6,在最常产出的超基性岩中平均含量也仅为110×10-6。自然界中钴的赋存状态主要有3种:以独立钴矿物形式存在、以类质同像或包裹体形式存在和以吸附形式存在,其中以第2种形式最普遍。到目前为止,已发现钴矿物和含钴矿物百余种,主要为硫化物、硒化物、砷化物、硫砷化物、碳酸盐、硫酸盐和砷酸盐等,主要的钴矿石矿物有硫钴矿、硫铜钴矿、含钴黄铁矿、方钴矿、斜方砷钴矿、辉砷钴矿和钴华等。

3. 钴的开发利用现状


钴的开发利用现状:

     钴作为一种有用元素,很早就被人们开发和利用了,早在公元前440-年,钴就出现在古波斯的蓝色玻璃珠内,中国从唐朝起即在陶瓷生产中广泛运用钴的化合物为着色剂。由于钴具有优良的物理、化学和机械性能,是制造高强度合金、耐高温合金、硬质合金、磁性材料和催化剂等的重要材料,因此,应用十分广泛。在中国,钴主要运用在硬质合金、陶瓷、磁性材料和二次电池等领域,其次是用于制造高温合金和催化剂等。钴在硬质合金生产中主要是以钴粉形式作为粘结剂,含量通常为7-20%;陶瓷工业中氧化钴是重要的颜料;磁性材料制作中主要用钴生产Sm-Co合金、Al-Co-Ni合金以及稀土强力永磁性材料;钴在二次电池领域的快速增长是因为笔记本电脑、移动电话、数码摄象机、数码相机等移动数码产品的大量使用,因为它们所用的锂电池是用LiCoO2,LiCoxOy或LiCoxMnyO2作阴极材料的,此外,化学工业中钴主要用于石油和化学加工的催化剂、油漆和油墨的干燥剂、陶瓷底漆、油漆和塑料的颜料等。

    钴除了在工业上的广泛用途外,对人体健康也起着不容忽视的作用,主要表现在以维生素B12形式参与核酸、胆硷、蛋氨酸的合成及脂肪与糖的代谢,胰腺中含有大量的钴,用以合成胰岛素及糖、脂肪代谢所必须的酶。在动物界,缺钴可引起贫血,钴过多则可致红细胞增多症;而在人类,钴可以治疗感染性贫血和肾脏疾病。另外,60Co放射出的γ射线,可用来治疗癌症。

4. 钴的存在状态

 钴的一般状态:
·状态:室温(25℃)下呈固态;
·颜色:灰色金属色泽;
·类别:金属
·存在形式:液态、片状、粉末状、棒状、线状等;

单 质
盐 类
氧化物
有机化合物
其 他
钴粉
钴片
钴板
钴块
钴粒子
钴丝线
碳酸钴
草酸钴
硫酸钴
硝酸钴
醋酸钴
氯化钴
磷酸钴
钴酸锂
氟化钴
溴化钴
碘化钴

四氧化三钴
三氧化二钴
氧化钴
氧化亚钴
氢氧化钴
环烷酸钴
异辛酸钴
硬脂酸钴
树脂酸钴
2-乙基己酸钴
钴锍
钴渣

 

5. 钴的详细技术参数

 
体积特性: 固态密度 [/kg m-3]: 8900
  摩尔分子量体积 1mol [/cm3]: 6.67
音速/声音在其中的传播速度 [/m s-1]: 4720
 
弹性特性: Youngs modulus [/GPa]: 209
  刚性模量 [/GPa]: 75
体积模量 [/GPa]: 180
Poissons ratio [no units]: 0.31
 
硬度: 矿物质硬度/天然金刚石硬度为10 [no units]: 5.0
  布氏硬度 [/MN m-2]: 700
维氏硬度 [/MN m-2]: 1043
 
电学性能 电阻率 [/10-8 m; or cm]: 6
 
光学性能 反射率 [/%]: 67
  折射率 [no units]: no data
 
热学性能 熔点 [/K]: 1768 [or 1495 °C (2723 °F)]
  沸点 [/K]: 3200 [or 2927 °C (5301 °F)] (liquid range: 1432 K)
临界温度 [/K]: no data
超导温度 [/K]: no data
 
膨胀及传导性能 热导率 [/W m-1 K-1]: 100
  热膨胀线性系数 [/K-1 multiplied by 106]: 13.0
 
熔化焓 [/kJ mol-1]: 16.2
  蒸发焓 [/kJ mol-1]: 375
离子焓 [/kJ mol-1]: 426

热力学性能 :
State DfH°/kJ mol-1 DfG°/kJ mol-1 S°/J K-1 mol-1 CpH/J K-1 mol-1 298.15-H°0/kJ mol-1
Solid 0

0
30.0 24.8 4.77
Gas 425 380 179.41 23.02 6.36


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