Что такое Кобальт? Значение слова Кобальт в энциклопедии Брокгауза и Ефрона

Кобальт (хим., Cobalt фр. в англ., Коbalt - нем.; Со=59,37) (Атомныевеса К. и никеля близки. Прежде всего было найдено: Со = 58,96 (Rothoff,1818) и Ni = 58,2 (Erdmann и Marchand, 1853); после того определениясделаны для Со u Ni многими исследователями (Schnei der, Marignac,Dumas, Russel, Sommaruga, C. Winkler, Lee, Zimmermann), причем получались близкие величины атомных весов; тот или другой атомный весоказывался большим, иногда они были равны; наконец , Крюсс и Шмидтприписали причину этих колебаний присутствию в Со и Ni (особенио впоследнем) еще неизвестного металла со значительно большим атомнымвесом. В последнее время (1893 - 94) Кл. Винклер отверг присутствиенеизвестного элемента и сделал новые определения, реаультат которых - Со= 59,37 и Ni= 57,72. Должно думать , одна ко , что по крайней мере еще разэти цифры будут изменены ( хотя бы одна из них), потом у что по всемсвойствам К. стоит между железо м (Fe = 56) и никелем, и, следовательно,атомный вес К. должен быть ниже атомного веса никеля). - Так назыв.особый металл, которого название происходить от "кобольд", горный дух, иупотреблялось уже в конце XV в. для обозначения некоторых минерал ов. Вполовине XVII в. саксонский стекло дув X. Шюрер случайно получил синююкраску при сплавлении со стеклом остатков от приготовления висмута. Эта краска , под именем цаффры (Zafer по Г. Йоппу, вероятно от Sapphir) илисаффлора, а затем шмальты, скоро сделалась ценным продуктом в торговле.Около половины XVIII в. Брандт показал, что краска обязана своим цветомприсутствию особого металла, трудноплавкого и магнитного; Бергманнподтвердил эти наблюдения (1780). К. относится к элементам 8-й группыпериодической системы; близок по многим свойствам к никелю и к железу, кислород ные его соединения такого же типа СоО и Со2О3 как у железа ,соответственно выражаются формулами СоХ2 и СоХ3. Закись при накаливаниина воздух е поглощает кислород, превращаясь в закись- окись Со3О4, чегоуже нет для никеля, хотя Ni2O3 существует. Металл ич. К., встречается только в метеоритах, в малых количествах; обыкновенно его находят в видесоединений с мышьяк ом и серой: шпейсовый К., мышьяковистый - CoAs2,встречается в Саксонии в виде кристаллов правильной системыоловянно-белых с металлическим блеск ом и хрупких, или в виденеокристаллизованной массы , вкрапленной в другие породы, уд. в. 6,4 -7,3; скуттерудит CoAs3 похож на предыдущий минерал, уд. в. =6,74;кобальтовый блеск, сернистомышьяковый К., CoAsS, красновато-белые сметаллич. блеском кристаллы правильн. системы или неокристаллизованнаявкрапленная масса ; уд. в. =6,0 - 6,1, встречается в Швеции и Норвегии, вЗакавказье;кобальта марганцевая руда - синевато-черная землистая масса(Тюринген), состоящая из закиси К., перекиси марганца и воды,СоО.МnО2.4H2О, всегда содержить медь (СuО заменяет часть СоО); эритритили кобальтовые цветы , Co3(AsO4)2 8Н2О - водный мышьяковистый К.,звездообразно или в пучки сгруппированные светло- красные одноклиномерныекристаллы; в Новой Каледонии в поверхностных отложениях встречаются рудыК., не содержащие мышьяка или серы. Важнейшим источником для получениясоединений К. служат руды, содержащие шпейсовый К. и К. блеск; в нихнаходятся обыкновенно и другие сернистые и мышьяковистые металлы :висмут, медь, свинец , железо и никель ; марганца в мышьяковистых рудахобыкновенно не содержится или только в малых количествах. Обработка подобных руд принадлежит к числу сложных и трудных металлургическихопераций. Если руда чиста, не содержит примеси посторонних каменистыхпород, то ее удобно , по Велеру, обработать следующим образом: порошок руды смешивают с равным весом серы и тройным в. поташа, или двойнымсоды;нагревают смесь в гессенском тигле сначала слабо, а потом досплавления; при этом все металлы превращаются в сернистые, а мышьяк всульфо соль K3AsS4; сплав промывается водой для удаления K3AsS4, остатокобрабатывают разведенной серной кислотой с примесь ю азотной;отфильтрованный раствор содержит только сернокислые соли закисей К. иникеля и окиси железа. Далее следуют: осаждение содой, промывка осадка ирастворение его в воз можно малом количестве соляной кислоты ; отмученныймел из такого раствора осаждает гидрат окиси железа; новое фильтрованиеи обработка фильтрата белильной изв есть ю, причем сначала осаждается черный , с оливково-зеленым оттенком, гидрат окиси К. Со2О3. ЗН2О, азатем, когда осажден почти весь К., начинает осаждаться гидрат окисиникеля, черный, красно-буроватый; этим путем удается получить , конечно,не без труда, окись К., несодержащую никеля. Но обыкновенно руда послеотборки, измельчения и отмучивания подвергается обжиганию, причем сера имышьяк выгорают до некоторой степени. Подвергая полученную массуплавлению с песком, плавиковым шпатом и углем, получают шлак и,содержащие железо, и шпейсу, или штейн , собирающуюся в расплавленномвиде на дне вместилища, где производится операция ; легче окисляющиесяметаллы раньше переходят в шлаки, чем труднее окисляющиеся. На этомосновании можно (Клейншмидт) получить сухим путем чистые препараты К.: возможно свободный от железа штейн смешивают с кварцевым песком ирастворимым стеклом и нагревают в горне, вдувая воздух; образуетсязеленовато синий шлак и новый штейн; при новых таких же обработках этотштейн дает чисто синий шлак; наконец, шлак получается красновато-синий;синий шлак содержит закись К. в соединении с кремнеземом (см. ниже), азеленовато-синий, кроме того, еще закись железа, и красновато-синий -закись никеля; сплавляя чисто-синий шлак с содой и чилийской селитрой иобрабатывая полученный сплав водой, получают в остатки чистую окись К.Со2О3 (она содержит малую примесь SiО2, от которой избавиться нетрудно). Хорошо выжженная кобальтовая руда, под именем саффлора илицаффры, идет в продажу и употребляется для приготовления чистыхпрепаратов К. Прежде всего саффлор растворяется в крепкой солянойкислоте, с прибавкой азотной, для окисления закиси железа имышьяковистой кислоты, а затем подвергается ряду операций, имея в виду,что СаСО3 (подобно ВаСО3) осаждает FeAsO4 и Fe(OH)3, H2S в солянокисломрастворе осаждает Сu, Bi, Pb, а в уксуснокислом растворе - Мn, что хлор ,или белильная известь, в надлежащих условиях переводит прежде всегоМnCl2 в МnO2, а затем посдедовательно осаждает Со2O3 и Ni2O3 (этиоперации отчасти уже описаны выше ). Самой трудной операцией оказываетсяотделение К. от никеля (два пути для этого даны выше, два указываютсяниже). Имея чистую окись К., легко из нее получить металл, восстановляяводородом сначала в закись (при 125°), а затем до металла (при 190° - 200° по Муасану, при 320° и выше - по Мюллеру); при просто мнагревании щавелево-кислого К. без доступа воздуха получаетсяметаллСоС2О4 = Со + 2СО2. Водород ( Пелиго ) при накаливании также действует на СоСl2; даже при нагревании с нашатырем из СоСl2 образуетсяметалл (Г. Розе ); если восстановление окиси водородом совершалось привозможно низкой температуре, то получается самовоспламеняющийся навоздухе порошок - пирофорный К. В виде королька К. получается удобнеевсего путем сплавления в пламени гремучего газа в выдодбленном кускеизвести (Девилль). Белый , с красноватым отливом, металл, похожий нажелезо, но тверже его и сильнее, сопротивляется разрыву (почти вдвое - Девилль); ковок, если не содержить As и S; плавится немного легчежелеза - при 1500° ( Пикте , Fe при 1600°); уд. вес 8,3 - 8,7. Приобыкновенной температуре не изменяется на воздухе, при накаливанииокисляется; разведенные серная и соляная кислоты медленно , азотная -быстро растворяют его, причем образуются соли закиси; К. может бытьсделан пассивным . Порошкообразный К. при нагревании соединяется сгалоидами, при накаливании разлагает водяной пар. К. дает хрупкие,железно-серого цвета сплавы с сурьмой и мышьяком, тягучие и ковкие смедью; тягучий , фиолетового цвета - с оловом; очень хрупкий,темно-желтый - с золотом (1 часть Аs и 17 ч. Со), ломкий - с железом иплавкий - с платиной; серебристобелая амальгама употребляетсядантистами; по Флейтманну, 1/8% магния делает К. очень ковким, тягучим испособным к полировке. Сплав ы К. и самый металл в практике имеют пока весьма малое применение ; только в последнее время появились заводы (вСаксонии), вырабатывающие его; предметом торговли является собственноокись и другие соединения. Как уже упомянуто, соли К. могут быть отнесены к двум типам, СоХ2 иСоХ3, закиси и окиси. Самое важное отличие их от солей железа состоит втом, что закисные соли постоянны и окисляются, переходят в соли окиситолько в таких случаях, когда есть возможность образовать двойные соли.Следующее превращение происходит, если прибавить к водному растворуСоСl2 азотистокислого калия и какой-нибудь кислоты, например , уксусной -2СоСl2+14KNO2+4C2H4O2=2K3Co(NO2)6+ +4KCl+4C2H3O2K+2NO+2H2O, осаждаетсяжелтый кристаллический осадок двойной соли, содержащийкристаллизационную воду 2K3Co(NO2)6.3Н2O, где азотистокислый К., очевидно , представляет соль окиси. Подобно е же превращение имеет местодля цианистого К.: при смешении растворов CoCl2 и цианистого калияполучается красноватый осадок цианистого К. CoCl2+2KCN=Co(CN)2+KCl; этотосадок растворим в избытке реактива, потому что тогда образуетсярастворимая двойная соль K4Co(CN)6, отвечающая желтой соли; если растворэтой двойной соли кипятить при хорошем доступе воздуха, то он поглощаеткислород 2K4Co(CN)6+H2O+O=2K3Co(CN)6+2KOH; это превращение без доступавоздуха совершается при выделении водорода2K4Co(CN)6+2H2О=2K3Co(CN)6+2KOH+H2; получается новая двойная соль,кристаллизующаяся в виде светло-желтых кристаллов, изоморфная с сольюГмелина ; очевидно, и здесь закисный тип К. переходит в окисный. Попыткиготовить простые соли типа окиси показали, что если они и могут бытьполучены, то весьма непостоянны Г. Маршалл получил (1891) синиекристаллические соли окиси К., пропуская гальванический ток черезохлажденный концентрированный раствор солей закиси или, кроме того, ещеаммониевых, или калиевых солей; платиновая чашка , в которой помещалсяраствор, служила анодом, а катод погружался в пористый сосуд , помещенныйв жидкости; таким образом были получены Со2(SO4)3).18Н2O и квасцыаммониевые и калиевые , в виде октаэдров правильной системы. Соли этичрезвычайно непрочны: выделяют кислород под водой и на воздухе, легкопереходя в соли закиси (с HCl - хлор). Способность К. образоватьмалорастворимую двойную соль K3Co(NO2)6 (натриевая соль легкорастворима) и хорошо растворимую K3Co(CN)6 дает два пути(Фишера-Штромейера и Либиха) для отделения его от никеля: 1) когда израствора, содержащего СоСl2 и NiCl2, осаждается K3Co(NO2)6, то никель ввиде соли закиси остается в растворе (при отсутствии кальция); промываяжелтый осадок, получают соединение К., не содержащее никеля; 2) действуябромом на щелочный раствор Co(CN)2 и Ni(CN)2 в избытке цианистого калия,при кипячении, получают в растворе К3Со(СN)6, а в осадке гидрат Ni2O3. Здесь , между прочим, выступает большая склонность окисляться для К., чемдля никеля (1); последний если и окисляется до окиси (2), то этанеспособна образовать соответствующие соли. Гидрат закиси Со(ОН)2,розово-красный осадок, получается при кипячении со щелочью растворовобычных солей (при обыкнов. температуре едкие щелочи осаждают синиеосновные соли, которые при доступе воздуха сереют :гидрат закиси в нихпереходит до некоторой степени в гидрат окиси); прокаливая без доступавоздуха, получают оливковозеленый порошок закиси СоО, которая более илименее быстро способна растворяться в кислотах, образуя красные илирозовые растворы солей закиси. Азотнокислый К. (При сплавлении эта сольразлагается: 2 Со(NO3)2 = Со2O3 + NО +NO2 - простейший путь для получения чистойокиси К., твердой стально-серой массы, которая при слабом прокаливаниитеряет часть кислорода: ЗСо2О3 = 2Со3О4 + О, превращаясь в закись-окись,черный порошок; закись-окись образуется также при прокаливании навоздухе СоО, СоС2О4, СоСО3. Существует еще один промежуточный окиселCo6О7 = (4CoO+Cо2О3).), сернокислый , хлористый легко растворимы в воде;фосфорная и угольная соли нерастворимы. Розовые кристаллы хлористого К.СоСl2. 6Н2О при нагревании синеют, превращаясь (Потылицын) в СоСl2.H2O;последний гидрат образуется также при растворении в абсолютном спиртепервого гидрата; из спиртового раствора СоСl2. Н2О кристаллизуется ввиде фиолетовых с шелковистым блеском игол. раствор СоСl2 употребляетсякак симпатические чернила , написанное им незаметно на бумаге, а еслислегка подогреть такую бумагу - появляется все с синим цветом и сноваисчезает, если подышать на бумагу или просто оставить ее на воздухе. CoSO4. 7Н2О, сернокислый К., изоморфен с железным купоросом, красногоцвета, почти не обладает металлическим вкусом (не теряет элементовсерной кислоты при довольно сильном накаливании, чем отличается от FeSO4и NiSO4 и приближается к MnSO4). Двойная соль (NH4)2Co(SO4)2. 6H2Oизоморфна с соответственными солями, содержащими (NH4)2Mg, (NH4)2Zn,K2Zn, K2Ni, K2Co и пр.; удобна для гальванопластики; раствор ее придействии слабого тока осаждает на катоде из другого металла тонкийблестящий слой К., более прочный и красивый , чем слой, получающийся приникелировании (Троост). При сплавлении в ушке платиновой проволокикакого-либо соединения К. с бурой получается красивое синее стекло - этокачественная реакция на К. В техническом отношении важны различные соединения К.,употребляющиеся как краски . Кроме шмальты следует упомянуть следующие К.краски: Тенарова синь - получается путем смешения гидрата Аl2O3 сфосфорно или мышьяково-кислым К. и прокаливания, после сушения, этойсмеси; церулеум СоО. 4SnO2, оловяннокислый К. - светло-синяя краска, не кажущаяся фиолетовой при ламповомосвещении, а потому удобная для масляной и акварельной живописи;Ринманнова зелень - получается при накаливании осадка, которыйобразуется, если к раствору солей К. и цинка прибавить соды; прибавлениеперед калением мышьяковистой кислоты усиливает блеск краски (Вагнер);как желтая краска употребляется уже упомянутая двойная соль K3Сo(NO2)6. С. С. Колотов.