Navadna oseba, ki ni povezana s kemijo in medicino, ima praviloma nejasno predstavo o pomenu kob alta za njegovo življenje in zdravje. Drugi razlog, zakaj težko razložimo, kaj je kob alt, je njegova redka razširjenost v naravi. Le 0,004% - to je njegova vsebnost v zemeljski skorji. Vendar se kovina in njene spojine aktivno uporabljajo v metalurgiji, kmetijstvu in medicini. V našem članku bomo razširili naše razumevanje vloge kob alta v industriji in se podrobneje posvetili njegovim funkcijam v človeškem telesu.
Mesto elementa v periodnem sistemu
Kakšno mesto zavzema kob alt v periodnem sistemu? Lastnosti kemičnih elementov, vključno s kovino, ki jo obravnavamo, so odvisne od njihovega položaja v tabeli D. I. Mendelejeva. Nahaja se v skupini VIII b (v kratki obliki tabele - v železni triadi skupine VIII). Tako kot železo in nikelj sta v svojem atomu na zadnji energijski ravnidva elektrona, kar kaže, da kovina pripada d-elementom in določa njene glavne značilnosti. Kovina ima dve valenci - II in III. Zanj je značilen tudi pojav alotropije, kovinske modifikacije imajo lahko kubično ali šesterokotno strukturo.
Kaj je kob alt?
Kakšne so fizične lastnosti elementa? Po videzu je kovina z visoko trdoto in magnetnimi lastnostmi. Srebrn sijaj, kovnost in toplotna stabilnost so nekatere od fizikalnih lastnosti elementa, ki so neločljivo povezane tudi z njegovima drugim dvema sosedoma v periodnem sistemu - nikelj in železo. Na kob alt pri običajnih temperaturah ne delujeta niti kisik niti voda. Njegove spojine, kot je sm alta, so že dolgo znane kot snovi, ki se uporabljajo za proizvodnjo modrih vitraž in barvne keramike.
Kob alt je tipična kovina, ki je po kemičnih lastnostih podobna železu. Kakšne so značilnosti njegovih oksidov, baz in soli?
Spojine dvovalentnega in trivalentnega kob alta
Zmožnost tvorbe kompleksnih soli je glavna značilnost atomov Co (III). Te snovi so nestabilne, koordinacijsko število kob alta v njih je vedno enako šest. Imajo visoko oksidacijsko moč. Srednje soli, npr. CoCL3 ali Co2(SO4)3 se zlahka pretvori v soli, v katerih je kob alt že dvovalentna kovina. Njegove brezvodne spojine imajo modro barvo, kristalni hidrati in raztopine -roza. Za razliko od drugih baz trivalentni kob altov hidroksid pri interakciji s klorovodikovo kislino ne tvori soli in vode, ampak iz nje sprošča prosti klor. Osnovo dvovalentne kovine v obliki modre oborine dobimo z neposredno reakcijo ustrezne soli z alkalijo. Naj opišemo lastnosti kob alta, ki je del trdnih raztopin kovin drug v drugem - zlitine.
Daje materialu izjemne tehnične parametre visoke temperaturne odpornosti, trdote, obrabe in odpornosti proti koroziji. Zlitine, ki vsebujejo kob alt, se uporabljajo v obrambni industriji, raketni znanosti in v kemiji z zaprto zanko. Pri izdelavi orodnih jekel, materialov z magnetnimi lastnostmi se kob alt uporablja tudi kot legirni dodatek. Lastnosti teh železovih zlitin se zelo razlikujejo od običajnih nerjavnih jekel, ki vsebujejo samo krom ali nikelj.
Uporaba kob alta v inženirstvu
Približno tretjina vse proizvedene kovine na svetu gre za proizvodnjo kermetov – umetnih kompozitnih materialov. Volframov karbid v njih služi kot trdna osnova, kob alt pa kot vezna in pritrdilna komponenta. Je tudi strateška surovina za proizvodnjo motornih turbin v letalski industriji.
V svoji čisti obliki se kovina praktično ne uporablja, vendar je uporaba kob alta v mešanici z drugimi elementi (železo, baker, volfram in krom) razširjena v različnihindustrije. Za stelitno zlitino, ki vsebuje do 60 % kob alta, je značilna povečana toplotna odpornost in trdota, je nepogrešljiv material za izdelavo rezil in svedrov pri izdelavi orodij. Legirni elementi, kot sta volfram in molibden, izboljšajo njegovo zmogljivost. Vitalijeva zlitina, ki ima visoko odpornost na plastično deformacijo, vsebuje tudi kob alt. Značilnost lastnosti spojine je naslednja: toplotno odporna in odporna na kisline, uporablja se pri proizvodnji kemične opreme: sintezne kolone, destilacijski aparati. Vloga zlitin pri preprečevanju različnih vrst korozije je velika, na primer deli in mehanizmi iz stelita so odporni na uničenje med nihajnimi in drgnjenimi gibi mehanskih površin v motorjih z notranjim zgorevanjem.
Metode za pridobivanje kob alta
Različni sektorji gospodarstva zahtevajo uporabo materialov, ki vsebujejo kob alt. To prispeva k povečanju pridobivanja rud in mineralov, in sicer: kob altove začimbe in sijaja. Sestava teh kamnin vključuje tudi arzen, zaradi česar se v procesih taljenja kovin uporabljajo povečani varnostni ukrepi. Glavna metoda za pridobivanje kob alta je pirometalurgija, uporablja pa se tudi metoda obdelave rude s sulfatno kislino. Najbolj obetavna so nahajališča silikatnih oksidnih rud, pirita in pentlandita na Kitajskem, v Rusiji (na polotoku Kola, v Republiki Tuva in na Krasnojarskem ozemlju), pa tudi v Kanadi.
Uporaba kovine v kmetijstvu inzdravilo
Nekatere pomembne lastnosti elementa v sledovih kob alta prispevajo k njegovi uporabi, na primer v pridelavi rastlin za povečanje vegetativne mase rastlin. V lucerni, volčjem bobu, detelji in drugih dragocenih krmnih travah iz družine stročnic je vključen v encimske reakcije fiksacije dušika, ki potekajo s pomočjo gomoljčkov. Pomanjkanje mikroelementa se kaže s simptomi, kot so obarvanje listnih plošč in njihova izguba sposobnosti fotosinteze, upočasnitev rastnih procesov in motnje celotnega razvojnega cikla rastlin. Prekomerna vsebnost kob alta je možna zaradi kršitve norm za vnos mikrognojil. Ker so njegove spojine zelo topne v vodi, takoj vstopijo v ksilem in preko prevodnih elementov (vaskularno-vlaknenih snopov) vstopijo v mezofil listov, kar povzroči njihovo obarvanje in venenje. Na presežek mikroelementa so najbolj občutljive žitarice: oves, ječmen, riž.
Biokemija o vlogi kob altovih spojin
Veja biologije, ki preučuje živo snov na molekularni in celični ravni, je ugotovila pomembno funkcijo tega kemičnega elementa. Je del nebeljakovinskega dela biološko aktivnih snovi - encimov in hormonov. Na primer, kob alt v človeškem telesu najdemo v molekulah tiroksina, ki jih proizvaja ščitnica in nadzoruje presnovne procese. Drugi vitalni hormon, ki uravnava raven glukoze v krvi, je insulin. Izločajo ga β-celice Langerhansovih otočkov trebušne slinavke in vsebuje tudi kob altove spojine. Nezadostna ponudbaelement v človeških celicah in organih opazimo med prehodom iz mešane prehrane v vegetarijanstvo, s helmintičnimi invazijami in boleznimi prebavnega sistema. Kot lahko vidite, je kob alt element v sledovih, ki resno vpliva na raven homeostaze v človeškem telesu.
Pomen kemičnega elementa v presnovi
Hematopoeza, ki jo izvaja rdeči kostni mozeg, poteka s sodelovanjem snovi, ki vsebujejo kob alt - aktivatorjev ustreznih encimov. Eden glavnih vitaminov B - cianokobolamin (B12), ki sodeluje pri tvorbi rdečih krvnih celic v hematopoetskih organih, ščiti telo pred anemijo. Pravilna in uravnotežena prehrana, ki vsebuje jetra, goveje meso, morske sadeže, suhe marelice, peso, bo zagotovila potrebno raven kob alta v človeškem telesu (približno 40 mg na dan) in ga zaščitila pred boleznimi imunskega, srčno-žilnega in endokrinega sistema.
