钴 cobalt

化学元素，元素符号Co，原子序数27，原子量58.933195，属周期系第Ⅷ族，过渡元素。

1. 简史

在古代中国和埃及已开始使用钴的化合物于玻璃和瓷釉中，以形成漂亮和稳定的蓝色。1735年G.布兰特发现并制得金属钴。元素的英文名cobalt来源于德文Kobald，意为“妖魔”。

2. 存在

钴在自然界分布很广，但在地壳中的含量仅为0.0025%，占第34位。

钴矿主要有辉钴矿、硫钴矿、砷钴矿、钴华等，钴也与镍、铁、银、铜、锰、锑等矿藏伴生。

钴矿资源主要分布在刚果（金）、赞比亚、摩洛哥、加拿大以及澳大利亚等国。

钴的稳定同位素只有钴-59，重要的放射性同位素是钴-60。

3. 物理性质

银灰色金属，有金属光泽；熔点1493℃，沸点3100℃，密度8.79克/立方厘米（20℃）；常温下，金属钴是具有六方密堆晶格的晶体，质硬而脆，具有铁磁性和延展性，机械性能比铁优良。

4. 化学性质

钴原子的电子组态为，氧化态0、+1、+2、+3、+4。

钴是中等活泼的金属，致密的钴在常温下与水和空气都不反应。高温下，钴可以和氧、硫、卤素以及水蒸气发生剧烈的氧化反应。粉末状的钴在空气中可以自燃并发生火焰。钴能缓慢地溶于稀酸中生成相应的钴盐，在浓硝酸中会形成氧化薄膜而被钝化。钴能和氢氟酸、氨水和氢氧化物发生缓慢的反应。

钴能形成许多化合物和配合物，氧化态主要 +2，+3。钴的三价氧化态在一般简单化合物中是不稳定的，但在某些配位化合物中却相当稳定。二价钴可以形成大量的简单化合物和配合物，它们的结构是八面体或四面体。钴比其他过渡金属能够形成更多的四面体配合物。由于水合作用、溶剂化作用或配位作用，钴的化合物呈现出不同的颜色。

5. 化合物

重要的氧化物有氧化亚钴CoO（橄榄绿色）、三氧化二钴（灰黑色）、四氧化三钴（黑色）；氢氧化物有氢氧化钴（粉红色）；钴盐有氟化钴（淡红色）、氯化钴（浅蓝色）、溴化钴（绿色）、碘化钴（黑色）、硫酸钴（红色至淡紫色）、乙酸钴（粉红色）、草酸钴（粉红色二水及四水化合物）；钴的羰基化合物有（橘色或深棕色）、（墨绿）、（黑色）。

6. 制法

从矿石中提取钴，先用物理选矿法将含钴矿物与脉石和其他矿物分离，再用火冶、湿冶和电冶法提取。提取高纯金属钴需采用电冶精炼。全世界每年生产的钴中，70%产自含砷钴矿，而占第二位的是综合利用镍矿石副产的钴。由于资源日渐枯竭和环保要求，砷钴矿提取的钻日益减少。

7. 应用

钴产量的80%用于生产各种合金，它们在耐热性、耐磨损、抗腐蚀等方面有较好的性质；钴也用来生产永磁性和软磁性合金；钴的化合物可作颜料、釉料、隐形墨水、半导体原料、砂轮原料、电镀、肥料和饲料添加剂，也可作媒染剂、催化剂和阳极化处理剂。维生素是一种钴化物，是人类和几乎所有动植物都必需的营养物。钴-60源是最重要常用的γ射线源。

8. 安全

钴是生命体的重要元素。少量的钴能活化调节组织呼吸、造血，影响酶的活性，但过量的钴却抑制酶的活性。钴的毒性主要表现在抑制血液生成，使血糖水平升高，扩张血管，降低血压，选择性地损伤心脏。长时间地吸入钴或其氧化物的气溶胶，会出现炎症。工作人员应戴防尘口罩和胶皮手套、穿防尘工作服，并做定期检查。煤和石油中也含有钴，燃烧后对大气有污染。

摘自：《中国大百科全书（第2版）》第8册，中国大百科全书出版社，2009年