Отравление кобальтом и твердыми сплавами

Обновлено: 18.05.2024

В XV веке в Саксонии среди богатых серебряных руд обнаруживали блестящие, как сталь, белые или серые кристаллы, из которых не удавалось выплавить металл; их примесь к серебряной или медной руде мешала выплавке этих металлов. По всей видимости, это были содержащие мышьяк кобальтовые минералы — Происхождение названия

Название химического элемента кобальт происходит от немецкого слова Kobold — домовой, гном. При обжиге содержащих мышьяк кобальтовых минералов выделяется летучий ядовитый оксид мышьяка. Руда, содержащая эти минералы, получила у горняков имя горного духа Кобольда. Древние норвежцы приписывали отравления плавильщиков при переплавке серебра проделкам этого злого духа. Вероятно, имя злого духа восходит к греческому «кобалос» — дым. Этим же словом греки называли лживых людей.

В 1735 году шведский минералог Георг Бранд сумел выделить из этого минерала не известный ранее металл, который и назвал кобальтом. Он выяснил также, что соединения именно этого элемента окрашивают стекло в синий цвет — этим свойством пользовались ещё в древних Ассирии и Вавилоне.

Нахождение в природе

Получение

Химические свойства

На воздухе компактный кобальт устойчив, при нагревании выше 300 °C покрывается оксидной пленкой (высокодисперсный кобальт фтором с образованием трифторида СоF₃. Если на СоО или СоСО₃ действовать газообразным HF, то образуется еще один фторид кобальта СоF₂. При нагревании кобальт взаимодействует с хлором и бромом с образованием, соответственно, дихлорида СоСl₂ и дибромида СоBr₂. За счет реакции металлического кобальта с газообразным НI при температурах 400—500 °C можно получить дииодид кобальта СоI₂.

Сплавлением порошков кобальта и серы можно приготовить серебристо-серый сульфид кобальта СоS (β-модификация). Если же через раствор соли кобальта(II) пропускать ток сероводорода H₂S, то выпадает черный осадок сульфида кобальта СоS (α-модификация): CoSO₄ + H₂S = CoS + H₂SO₄.При нагревании CoS в атмосфере H₂S образуется Со₉S₈ с кубической кристаллической решеткой. Известны и другие сульфиды кобальта, в том числе Co₂S₃, Co₃S₄ и CoS₂.

С графитом кобальт образует азотом (возникают нитриды Со₃N и Co₂N), селеном (получены селениды кобальта CoSe и CoSe₂), кремнием (известны силициды Co₂Si, CoSi, CoSi₂) и бором (в числе известных боридов кобальта — Со₃В, Со₂В, СоВ).

Металлический кобальт способен поглощать значительные объемы водорода, не образуя при этом соединений постоянного состава. Косвенным путем синтезированы два аммиака NH₃. При действии аммиака на растворы солей кобальта(II) возникают амминные комплексы кобальта красного или розового цвета, содержащие катионы состава [Co(NH₃)_6-n(H₂O)_n] 2+ . Эти комплексы довольно неустойчивы и легко разлагаются даже водой.

Применение

Основная доля получаемого кобальта расходуется на приготовление различных сплавов. Так, добавление кобальта позволяет повысить магнитов находят применение сплавы, содержащие 52 % кобальта и 5-14 % ванадия или хрома (так называемые пигменты многих красителей. Кобальтат лития применяется в качестве высокоэффективного положительного электрода для производства литиевых аккумуляторов. Силицид кобальта отличный термоэлектрический материал и позволяет производить термоэлектрогенераторы с высоким КПД.

Радиоактивный кобальт-60(период полураспада 5,271 года) применяется в гамма-дефектоскопии и медицине.

Биологическая роль

Избыток кобальта для человека вреден.

ПДК пыли кобальта в воздухе 0,5 мг/м³, в питьевой воде допустимое содержание солей кобальта 0,01 мг/л.

Токсическая доза ( Радионуклид кобальт-60

Большое практическое значение имеет искусственно получаемый радионуклид кобальта 60 Со (период полураспада Т_1/2 5,27 года). Испускаемое этим радионуклидом γ-излучение обладает достаточно мощной проникающей способностью, и « радиоизотопных источниках энергии .

Отравление кобальтом и твердыми сплавами

Исследование концентрации кобальта в моче – анализ, применяемый для диагностики отравления кобальтом и его соединениями, подтверждения случаев профессионального заболевания.

Синонимы русские

Соединения кобальта, кобальт

Синонимы английские

Cobalt, cobalt compounds

Метод исследования

Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой

Единицы измерения

Мкг/л (микрограмм на литр)

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Разовую порцию мочи

Как правильно подготовиться к исследованию?

Исключить из рациона алкоголь в течение 24 часов до исследования
Исключить прием мочегонных препаратов в течение 48 часов до сбора мочи (по согласованию с врачом)

Общая информация об исследовании

В медицинской практике исследование концентрации кобальта в моче применяется для диагностики отравления кобальтом и его соединениями, подтверждения случаев профессионального заболевания, для подтверждения дефицита кобальта в организме человека.

Кобальт является кофактором и активатором ферментов, связывает азот при продукции аминокислот, атом кобальта – центральный компонент витамина B₁₂, являющегося кофактором и активатором для нескольких незаменимых ферментов.

Острое отравление кобальтом вызывает кардиомиопатию, которая характеризуется тахикардией, одышкой и лактацидозом без застойной сердечной недостаточности. Среди других симптомов – эритроцитоз и снижение амплитуды зубцов ЭКГ. И острое, и хроническое отравление кобальтом может вызвать гиперплазию щитовидной железы и развитие зоба. Данные, касающиеся профессионального контакта с кобальтом, также говорят о том, что вдыхание металлического кобальта, его солей и оксидов может нарушать функцию щитовидной железы.

Кобальт может вызывать два заболевания легких: бронхиальную астму и гигантоклеточную интерстициальную пневмонию. У рабочих, имеющих дело с содержащими кобальт твердыми сплавами, профессиональная бронхиальная астма встречается с частотой 2-5 %. Симптомы включают раздражение верхних дыхательных путей, одышку при физической нагрузке, сильный сухой кашель, свистящее дыхание и интерстициальное поражение легких, от альвеолита до пневмосклероза. Действие на почки – описаны обратимые некрозы почечных канальцев при длительном приеме хлорида кобальта для лечения анемии.

Международное агентство по изучению рака рассматривает кобальт и его соединения как предположительно канцерогенные для человека. Это опирается лишь на данные, полученные на животных: инъекции им хлорида кобальта приводили к саркомам мягких тканей. Согласно отдельным клиническим наблюдениям, вдыхание кобальта повышает риск рака легких, однако в этих работах не учитывалось влияние других канцерогенов, например мышьяка.

Для чего используется исследование?

Для диагностики отравления кобальтом и его соединениями;
для подтверждения случаев профессионального заболевания;
для подтверждения дефицита кобальта в организме человека.

Когда назначается исследование?

Подозрение на отравление кобальтом и его соединениями ("кобальтовая" пневмония, разрастание соединительной ткани в легких, аллергические дерматиты, разрастание щитовидной железы, нарушение работы слухового нерва, увеличение концентрации эритроцитов и гемоглобина крови, артериальная гипертония);
при выявлении у пациента признаков дефицита кобальта в организме (слабость, быстрая утомляемость, потеря памяти и различные нарушения памяти, аритмии, анемии, развитие вегетососудистой дистонии, длительный период выздоровления и восстановления после перенесенной болезни, замедление развития детей).

Что означают результаты?

Референсные значения: 0,1 - 2,0 мкг/л

Выявление повышенного уровня кобальта в моче свидетельствует о возможном отравлении, развитии профессионального заболевания.

Кобальт поступает в организм через легкие и всасывается в желудочно-кишечном тракте. Выведение осуществляется преимущественно органами мочевыделительной системы. Период полураспада кобальта составляет несколько дней. Воздействие на организм человека растворимых соединений кобальта приводит к повышению концентрации металла в крови и моче.

Важные замечания

Избыточное содержание кобальта в организме чаще всего развивается в результате профессиональной вредности металлургов, стекольщиков, работников бетонных производств. Избыток кобальта в этих случаях попадает в организм человека в виде пыли. Возможна также передозировка препаратами витамина В₁₂. У работников предприятий, на которых основную производственную вредность составляет кобальт, концентрация последнего в моче постепенно увеличивается в течение рабочей недели, поэтому контроль должен проводиться именно по завершении рабочей недели. При вдыхании воздуха, содержащего высокие концентрации кобальта, могут развиться отек легких, легочные кровотечения.
Низкий уровень кобальта может наблюдаться у вегетарианцев, спортсменов, при кровотечениях, наличии глистов и заболеваний желудочно-кишечного тракта.

Также рекомендуется

475 Аллерген k46 - кобальт, IgE
81 Кобальт в крови
21 Кобальт в волосах
32 Основные эссенциальные (жизненно необходимые) и токсичные микроэлементы (13 показателей)
202 Комплексный анализ на наличие тяжёлых металлов и микроэлементов (23 показателя)
77 Расширенный комплексный анализ на наличие тяжёлых металлов и микроэлементов (40 показателей)

Кто назначает исследование?

Врач общей практики, пульмонолог, терапевт-профпатолог, гематолог, гастроэнтеролог, невролог.

Кобальт и его токсичность – вред и польза кобальта

Кобальт в чистом виде известен человеку с 18 века, но применялся он уже с незапамятных времен: в древней Ассирии и Вавилоне с помощью его соединений окрашивались стёкла в красивый синий цвет, не потеряло это применение своего значения и сегодня. В чистом виде кобальт – красивый металл серебристо-белого цвета, который имеет то желтоватый, то синевато – розовый отлив.

Основное применение кобальта в промышленности это легирование сталей: его присутствие повышает их стойкость и жаропрочность. Он незаменим в производстве магнитов, сердечники трансформаторов и электрических моторов изготовляются с применением кобальтовых сплавов. Соединение кобальта с литием в настоящее время широко используется для производства литиевых аккумуляторов, которые могут применяться как источник постоянного тока для электротранспорта. Его тетракарбонил применяют как катализатор, а органический стеарат этого металла применяют для производства пластиков.

Кроме стабильного изотопа, существует и радиоактивный кобальт, (Со-60), который используется в медицине в современных устройствах для нейрохирургических операций и облучения труднодоступных опухолей головного мозга, ведь по мощности излучения всего 17 г этого изотопа эквивалентны килограмму радия.

Кобальт применяется в современных гамма-ножах

Наконец, кобальт – это единственный из металлических элементов, который входит в состав витамина B12, цианокобаламина, жизненно необходимого человеку.

Дефицит этого элемента вызывает серьезные изменения крови, возникает злокачественная пернициозная анемия, от которой люди погибали ещё в начале XX века, но этот металл представляет и известную опасность. Он входит в перечень промышленных ядов, и ему присвоен хоть и не первый, зато «почетный» второй класс опасности. Токсичность кобальта хорошо изучена, и могут быть как острые, так и хронические отравления этим элементом и его соединениями. Приведем исторический пример.

Смерть от пива

Соли кобальта (сульфат и хлорид) широко применялись в пищевой промышленности в качестве стабилизаторов пивной пены, пока не выяснилось, что токсичность солей кобальта очень высока. Их употребление с этой целью в Западной Европе и США в 60-е годы 20-го века, как выяснилось впоследствии, приводило к серьезным расстройствам кровообращения и сердечной деятельности, и даже вызывало летальные исходы с целой цепью смертей.

Кобальтовая кардиомиопатия развивалась очень быстро, особенно у тех лиц, которые ежедневно выпивали большое количество пива, более трех-четырех ежедневно. Даже был такой термин – «пивная кардиомиопатия», или острое отравление кобальтом. У пациента развивается одышка, в крови накапливается молочная кислота, учащается сердцебиение, изменяется показатели ЭКГ – она становится низковольтажной, что говорит об уменьшении электрического потенциала предсердий и желудочков, и смертность может достигать 40% через трое суток после интенсивного употребления пива в течение нескольких дней. Попутно у подавляющего большинства погибших было обнаружено резкое угнетение функции щитовидной железы.

После проведённых исследований применение солей кобальта для стабилизации пивной пены были запрещены. Поэтому в настоящее время отравиться элементом можно только при концентрации в воздухе кобальтовой пыли больше, чем 0,5 мг на кубический метр, а для питьевой воды предельно допустимая концентрация его солей составляет 0,01 мг на литр. Однако кардиомиопатия может поражать и здоровых молодых людей, работающих на производстве его твердых сплавов, и при несоблюдении правил техники безопасности может привести к смерти и в наше время.

Видео – Роль кобальта в организме человека

Как можно отравиться кобальтом?

Все острые и хронические отравления соединениями этого металла, как и им самим, в наше время почти исключительно встречаются на производстве. Попасть в организм кобальт может всеми путями. Наиболее часто он проникает через органы дыхания, в некоторых случаях – через кожу (перкутанно – перкутанный путь заражения), или алиментарно, то есть, попадая в рот.

Воздушный путь заражения чаще всего реализуется при работе с различными сыпучими материалами, которые содержат этот металл. Наиболее часто это возникает на заводах, связанных с технологией порошковой металлургии. Все процессы просева, разгрузки, выгрузки, калибровки порошков для производства кобальтово – вольфрамовых сплавов могут приводить к этим случаям. Кстати, если в организм попадает смесь титана и кобальта через легкие, то она вызывает более выраженный токсический эффект, чем каждый из этих элементов в отдельности.

Отравиться можно при работе с асбестоцементными изделиями, с жидким цементом, это риск для бетонщиков штукатуров. Поскольку кобальт применяется для создания красок, то высокий риск интоксикации у маляров, колеровщиков красок и стеклодувов.

Токсический эффект в острой форме сводится к поражению бронхолегочной системы, особенно страдает система кроветворения, пищеварительная и нервная система. Рассмотрим характерные признаки острой и хронической интоксикации кобальтом и его соединениями.

Симптомы острых отравлений

И польза, и вред кобальта для организма человека очевидны. При этом симптомы острого отравления довольно скудны, и главные их признаки – вовсе не в жалобах, а в данных лабораторных показателей. Кроме уже описанных выше симптомов кардиопатии, таких как слабость, одышка, тахикардия, сердечная аритмия, при остром отравлении, и особенно растворимыми солями кобальта, например, его хлоридами, могут возникать различные желудочно-кишечные расстройства, такие как тошнота и рвота, а также поражение периферической и центральной нервной системы, приводящие к уменьшению проприорецепции.

Что это такое? Проприорецепция – это способность человека с закрытыми глазами определять положение своего тела в пространстве. При характерных расстройствах этого вида чувствительности, которая еще называется суставно-мышечным чувством, возможно проявление так называемой заднестолбовой атаксии. При этом поражаются задние столбы спинного мозга, по которым и проводится этот специфический тип чувствительности, и это может проявляться внезапными падениями или изменениями походки в темноте.

Человек при этом расстройстве обязательно должен видеть свои ноги, и при отсутствии освещения он не может передвигаться, или это передвижение очень затруднено, поскольку он просто не чувствует, где находится его конечности, и этот процесс нужно контролировать зрительно. Также возможно расстройство вестибулярного аппарата, головокружение, и на этом клиническая симптоматика острых проявлений солями кобальта заканчивается.

Основными симптомами являются лабораторные показатели, например данные общего анализа крови. На фоне острого отравления повышается уровень гемоглобина, нарастает показатель гематокрита, или сгущение крови и увеличивается количество эритроцитов. Вообще, возникает полицитемия – в крови появляется много клеточных элементов, ретикулоцитов.

В биохимическом анализе нарастает закисление крови – метаболический ацидоз, возникает увеличение щитовидной железы, уже спустя несколько дней после отравления, падает уровень гормонов.

Вред кобальта, как источника острых отравлений еще и в том, что они не очень показательны. Все это ведет к значительным сложностям в диагностике. Ведь далеко не всегда можно выявить атаксию, особенно на фоне плохого самочувствия и головокружения у лежащего пациента. Поэтому важнейшим должно быть указание на источник отравления, или данные производственного анамнеза.

Хроническая интоксикация

Симптоматика хронического отравления кобальтом значительно более многообразна. Пациенты часто жалуется на кашель и явления бронхита, расстройства обоняния и снижения аппетита. Часто возникают хронические воспалительные заболевания верхних дыхательных путей, на рентгенограмме можно увидеть явления пневмосклероза.

Особым видом поражения легких является так называемая твердосплавная профессиональная астма (ТСПА). Впервые она было описана и выделена в отдельное заболевание в 1967 году. Доказано, что главным причиной возникновения этой астмы являются твердые сплавы карбида вольфрама и кобальта. При этом было выявлено, что карбид вольфрама физиологически инертен, и не может являться причиной астмы, поэтому виноват карбид кобальта.

Чаще всего такая астма, как легочная аллергия на кобальт, наблюдается у шлифовальщиков с большим стажем, она протекает с проявлениями хронической дыхательной недостаточности, приступами удушья и развитием легочного фиброза. Также при хронической интоксикации у пациентов возникает хронический пневмонит, с интенсивным явлением фиброза, когда легочная ткань, участвующая в дыхании, замещается балластной фиброзной тканью. Длительный стаж заболевания приводит к хроническому кашлю, ощущению тяжести в груди, нарастает одышка, падает масса тела, и в совокупности с другими поражениями прогрессирование такого заболевания может привести к летальному исходу.

Отмечено, что такая хроническая болезнь легких особенно вероятна том случае, если в воздухе производственных помещений превышена предельно допустимая концентрация кобальта.

При тяжелых хронических поражениях возникает анемия, симптомы поражения печени, при контактном взаимодействии соединения кобальта могут вызвать различные поражение кожи. Это профессиональные дерматиты, развитие экземы. В некоторых случаях, у аллергичных пациентов вред может принести и кобальтхромовый сплав, применяемый в стоматологии.

Аллергия на кобальт в стоматологии

Как известно, в ортопедической стоматологии применяется более 20 металлов. Развитию аллергии очень сопутствуют электрохимические процессы, которые протекают в полости рта в зависимости от состава металла, температуры, и химического состава слюны. В том случае, если в составе стоматологического сплава используется кобальт, или хром, то это может вызывать симптомы аллергического стоматита. Часто зубные коронки из сплавов хрома и кобальта вызывают аллергию – у таких пациентов после соединения с белками тканей организма атомы кобальта начинает проявлять антигенные свойства, хотя и невыраженные.

Однако нужно различать токсическую реакцию на металл протеза, и постепенно развившийся аллергический стоматит. В случае токсической реакции она развивается очень быстро, буквально через сутки после ортопедического лечения. Для правильной диагностики необходимо обязательно определить, есть ли токсическая доза кобальта и других тяжелых металлов в слюне, для чего проводится ее спектрограмма, а также необходимо снять зубной протез и провести элиминационную пробу.

Также в стоматологии проводятся иммунологические тесты, при которых определяют антитела не только к металлам, но и пластмассам. В том случае, если в слюне увеличено содержание кобальта, марганца, хрома или никеля, такие протезы необходимо убирать.

Но, прежде чем устанавливать протезы, содержащие тяжелые металлы, необходимо выявить наличие аллергии с помощью использования кожаных проб.

В заключение следует сказать, что вред кобальта для организма, конечно, существует, но в наше время отравиться можно только через профессиональные заболевания, поскольку острое отравление кобальтом и его солями в настоящее время стала клинической казуистикой. В качестве такого примера можно привести довольно редкие случаи заглатывания детьми магнитов, которые содержат кобальт. Под действием желудочного сока его сплавы переходят в растворимые соли, и всасываются в виде хлорида, что у малышей может привести к симптомам серьезного отравления. Поэтому соблюдение правил техники безопасности на производстве может полностью исключить возможность интоксикации.

Спрос на кобальт как стратегический металл. При чем здесь Илон Маск

Фьючерсы на кобальт не входят в число наиболее популярных контрактов, торгуемых на товарных биржах. Этот металл остается в тени таких популярных биржевых товаров, как золото, серебро, платина, медь и алюминий. Между тем мировой рынок кобальта за несколько последних лет пережил довольно серьезные перемены, что нашло самое живое отражение в динамике цен на этот металл.

В качестве основного ценового ориентира для определения цены на кобальт выступает динамика соответствующих фьючерсов на Лондонской бирже металлов. За двухлетний период с начала 2016 года до начала 2018 года эти контракты подорожали более чем в 4 раза, с $22 тыс. до $95 тыс. за тонну. Не менее масштабным стало и их последующее годовое падение от долгосрочного максимума в район $30 тыс. за тонну.

Справедливости ради стоит отметить, что это не самое крупное историческое движение цен на кобальт. В конце 1970-х годов стоимость этого металла повышалась в 20 раз в связи с ростом политической напряженности в бассейне реки Конго, когда молодая Республика Конго переживала бурный переходный период после провозглашения политической независимости от Франции. Однако мы еще вернемся к значимости Республики Конго для мирового рынка кобальта, а пока стоит остановиться на роли кобальта в современном промышленном производстве.

Злой горный дух Средневековья

Кобальт — это серебристо-белый, слегка желтоватый металл с розоватым или синеватым отливом. Его название происходит от немецкого слова Kobold, переводимого как "домовой" или "гном". Средневековые горняки нередко получали отравления при переплавке кобальтовых минералов, из которых выделялся ядовитый газ. Внешне кобальтовая руда была очень похожа на серебряную. Но она не давала драгоценного металла при обжиге. Этот эффект приписывался проделкам злого горного духа Кобольда. Позднее, по мере развития металлургической науки, из ранее бесполезных руд был получен новый неизвестный металл. Он получил созвучное название "кобальт". Тогда же стало известно, что именно соединения этого элемента окрашивают стекло в очень красивый синий цвет.

В настоящее время кобальт находит достаточно широкое применение в целом ряде промышленных отраслей. Перечислим лишь его наиболее значимые роли:

использование соединений кобальта для изготовления красок, а также в керамическом производстве;
применение кобальтовых сталей и сплавов в качестве магнитного материала. Их отличные магнитные характеристики породили широкую востребованность кобальта в автоматике, электротехнике, радиотехнике, ракетной и космической технике;
твердые кобальтовые сплавы широко используются при производстве металлообрабатывающих инструментов. Они применяются при изготовлении поверхностей деталей, подвергающихся сильному износу. Это способствует востребованности кобальта в составе авиационных и космических двигателей;
специфические свойства кобальта используются в химической промышленности. Он применяется как катализатор некоторых процессов и как компонент для производства кислотоупорных сплавов.

Ключевой же областью промышленного потребления кобальта является производство электроники и аккумуляторных батарей. Эти активно растущие сегменты и породили недавний взлет цен на указанный металл. Например, изготовление одного смартфона потребует около 5–10 грамм кобальта. Для производства ноутбука необходимо порядка 30 грамм этого металла. Ну а аккумулятор современного электромобиля включает в себя до 20 килограммов кобальта.

Блестящие перспективы кобальта

Широкие перспективы растущего рынка электрокаров едва ли вызывают у кого-то серьезные сомнения. В этом плане недавний взлет цен на кобальт можно воспринимать как своеобразный "фальстарт". Ожидания резкого роста спроса на этот металл опередили реальность. Иными словами, в 2016–2017 годах мы наблюдали спекулятивный рост цен на кобальт. Однако это вовсе не значит, что у кобальта как у промышленного металла больше не будет блестящего будущего. Не секрет, что с середины 2020-х годов многие государства начнут отказываться от автомобилей с двигателями внутреннего сгорания на законодательном уровне. С учетом этого и некоторых других факторов массовый переход жителей земли на электромобили остается лишь вопросом времени.

Впрочем, технический прогресс также не стоит на месте. Конкуренцию кобальту как компоненту литий-ионных аккумуляторов могут составить новые разработки на основе такого материала, как графен. Но следует учесть, что в отличие от таких металлов, как никель и хром, кобальт все же незаменим во многих промышленных производствах. Поэтому его можно вполне обоснованно относить к классу стратегических металлов.

Кобальт от "Норникеля"

Возвращаясь к значению Республики Конго для мирового рынка кобальта, стоит отметить, что на территории этого государства находится около половины мировых запасов этого металла. Эта же страна выступает и мировым лидером в объемах добычи кобальтсодержащего сырья. Помимо Конго и Замбии кобальт в промышленных количествах производится в Китае, России, Австралии и Канаде.

Традиционным источником кобальта является его побочная выработка при производстве никеля. Классическим примером такого производства выступает российская компания ГМК "Норильский никель". Ее подразделения поставляют на мировой рынок металлический кобальт и сульфат кобальта в виде порошка с содержанием порядка 21% металла. А изначально добываемая на месторождениях "Норникеля" руда включает в себя смесь таких металлов, как никель, медь, палладий, платина, золото, серебро и родий.

Вместе с тем на фоне недавнего дефицита в Республике Конго увеличилось производство кобальта как самостоятельного металла. Причем около половины кобальта в Конго добывается местными жителями незаконно, кустарным способом. При этом увеличение промышленной и кустарной добычи в Конго сумело перекрыть более скромное, чем ожидалось, увеличение суммарного спроса со стороны автопроизводителей. Свою лепту в этот процесс внес и рост производства кобальта в Китае. Кроме того, заметно возросла роль вторичного металла, получаемого из электронного и аккумуляторного лома.

Илон Маск и кобальтовый пузырь

Говоря об опередившем свое время взлете цен на кобальт, никак нельзя не упомянуть пресловутого Илона Маска. Именно эта масштабная фигура современности стала одним из непосредственных факторов формирования и последующего разрушения двухлетнего кобальтового пузыря. Компания Tesla уже длительное время не может добиться целевых темпов производства одноименных электромобилей. Таким образом, потенциально необходимые запасы металлического кобальта пока остались невостребованными. Однако современные электромобили семимильными шагами движутся к состоянию, когда их уже можно будет называть зрелым продуктом. Крупнейшие мировые автопроизводители усиленно работают над собственными моделями электрокаров, которые вскоре будут массово предлагаться на рынке.

Пока идея перехода человечества к использованию электромобилей не отменяется, но несколько сдвигается во времени. После недавних резких движений цены на кобальт имеют потенциал для нового повышения. Пока же, на середину марта 2019 года, фьючерсы на кобальт на Лондонской бирже металлов торгуются в районе $29 тыс. за тонну (за 12 последних месяцев они потеряли в цене около 70%). Однако долгосрочная техническая поддержка для этих контрактов расположена еще ниже, в районе $22 тыс. за тонну. Таким образом, они еще имеют потенциал для возможного падения от текущих уровней на 20–25%.

В то же время кобальт как финансовый инструмент уже явно находится в состоянии среднесрочной перепроданности. Поэтому назревший коррекционный отскок вверх может начать формироваться уже от текущих уровней. Ближайшей технической целью для них может стать восстановление в район $40–$50 тыс. На этот раз обоснованным стимулом для роста способно стать объективное повышение спроса на кобальт со стороны мировой экономики, которая включает в себя и автомобильную промышленность (крупнейшие мировые производители помимо Tesla). Тем более что, по прогнозам МВФ, мировая экономика может вырасти в 2019 году на 3,5%.

Кобальт — металл, востребованный в промышленности и необходимый организму

Кобальт, Co — металл, простой элемент таблицы Менделеева. Как и никель, назван в честь злобных духов немецких горняков кобольдов (гномов), из-за проделок которых, по мнению суеверных рудокопов, руды при обработке выделяли удушающий дым.

Впервые кобальт был получен в 1735-м году, но с самим веществом человечество имело дело с давних пор. В Древнем Египте, Китае, Вавилоне, Ассирии умели выплавлять стекло и эмаль ярко-синего «кобальтового» цвета, используя секретные ингредиенты из руд, как теперь известно, содержавших этот металл.

Кобальт встречается почти в тридцати различных минералах как сопутствующий элемент никеля, железа, меди, хрома, марганца. Месторождений, богатых Co, мало, и они почти все уже выработаны, поэтому добывают металл, чаще всего, из никелевых руд, в которых он присутствует как примесь.

Свойства

Тяжелый твердый металл серебристого цвета с оттенками розового, желтого, голубого цветов. Тверже железа, тягучий, но хрупкий. Существует в двух вариантах кристаллической решетки. Ферромагнетик. В виде мелкодисперсионного порошка самовоспламеняется на воздухе.

В химических соединениях проявляет различную валентность, наиболее распространены соединения Co (II) и Co (III). В нормальных условиях устойчив к кислороду, воде, щелочам, слабым кислотам. Концентрированная азотная кислота образует на поверхности металла стойкую оксидную пленку и дальше реакция не идет.

При нагревании кобальт вступает в реакции с водой, кислородом, галогенами, серой, мышьяком, фосфором, углеродом, азотом, кремнием, водородом, селеном.

Взаимодействие с неконцентрированными кислотами приводит к образованию водорастворимых солей: хлорида, нитрата, сульфата кобальта. Кобальт (III) образует устойчивые комплексные соединения, содержащие молекулы аммиака и некоторых других органических аминов.

Воздействие на организм

Относится к веществам, необходимым для нормального функционирования человеческого организма. Участвует в кроветворении, в работе печени, поджелудочной железы, нервной и иммунной системы, обменных процессов; входит в состав молекулы витамина В12; необходим для существования микрофлоры кишечника. Растениям он нужен для фиксации азота, добываемого из воздуха.

Человеку, животным и растениям кобальт требуется в микродозах. Обычно суточную норму человек получает с пищей. Недостаток и избыток кобальта вызывают заболевания.

Пары и пыль соединений кобальта, попавшие в органы дыхания человека, способны вызвать отравление. Его симптомами являются кровотечение, отек легких, повышенное давление, сбои в работе сердца и щитовидной железы. В этом случае требуется врачебная помощь. Для предотвращения отравлений на производствах следует следовать технике безопасности, применять средства защиты органов дыхания и кожи.

Применение

— В металлургии для получения термостойких, тугоплавких, особо твердых, износостойких, устойчивых к коррозии и воздействию кислот сталей и сплавов. Такие стали и сплавы используются для производства режущих скоростных инструментов, анодов, покрытий в машиностроении, конструкционных элементов атомных реакторов.
— Сплавы с магнитными свойствами идут на изготовление различных электротехнических и электронных приборов, головок для магнитной записи, постоянных магнитов.
— В химической промышленности хлорид кобальта используется как катализатор в органическом синтезе бензола, в производстве соды, азотной кислоты, сульфата аммония. В качестве катализатора применяют и порошковый реактив.
— В аналитической химии как индикатор некоторых соединений.
— Оксид и другие соединения Co востребованы в изготовлении стекол и керамики, эмалей, пигментов, красителей, лакокрасочной продукции.
— В сельском хозяйстве, ветеринарии и фармацевтике — элемент микроудобрений, кормовых добавок для скота, животных, пчел, некоторых лекарств для людей.
— Изотоп 60Со очень важен как источник гамма-излучения. Он применяется в дефектоскопах; в установках для лечения злокачественных опухолей; для стерилизации лекарств, продуктов питания, инструментов; для уничтожения вредителей в зерно- и овощехранилищах; как топливо в радиоизотопных батареях (например, для космических аппаратов). Короткоживущие изотопы 56Co, 57Со, 58Со применяются в медицинских исследованиях как изотопные метки.

Читайте также: