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Cobalt: propriétés, caractéristiques et applications


Qu’est-ce que le cobalt?

Le cobalt est un élément chimique classé comme métal de transition et il se caractérise par être d’une couleur gris argenté, pour être dur et cassant (fragile), en outre, il a des propriétés magnétiques similaires au fer, c’est-à-dire qu’il s’agit d’un élément ferromagnétique.

C’est un élément assez rare dans la nature car il n’apparaît qu’en abondance de 0,001% dans la croûte. De plus, il n’apparaît pas sous sa forme pure, mais se produit toujours combiné avec d’autres éléments chimiques, formant des minéraux.

Lorsqu’il est entièrement extrait et raffiné, le cobalt apparaît comme un métal brillant bleu-blanc.

Cobalt sur le tableau périodique

C’est un élément chimique qui appartient au groupe 9 du tableau périodique, il a le symbole chimique Co et son numéro atomique de 27. Cela lui confère un point de fusion élevé, ce qui signifie qu’il est très résistant à l’exposition à des températures élevées.

D’où vient le cobalt? Dépôts

L’élément chimique cobalt se caractérise par sa couleur blanc argenté avec une teinte bleutée à son état naturel lorsqu’il est extrait d’autres minéraux. On sait que la seule façon d’extraire le cobalt est le traitement chimique et physique de minéraux de cobalt.

Les principaux minéraux du cobalt sont la cobaltite, l’émail et l’érythrite. Il peut également être obtenu comme sous-produit des procédés d’extraction et de raffinage du plomb, du nickel, de l’argent, du cuivre et du fer.

La preuve indique également que est présent dans les météorites. Les principaux producteurs de cobalt sont la République démocratique du Congo, la Zambie, la Chine, la Russie et l’Australie.

Propriétés et caractéristiques du cobalt

  • C’est un élément ferromagnétique dur, blanc argenté, brillant et cassant.
  • Il est stable à l’air et ne réagit pas avec l’eau.
  • Comme d’autres métaux, il peut également être magnétisé.
  • Avec des acides dilués, il réagit lentement.
  • Le métal fond à 1495 ° C (point de fusion) et bout à 2927 ° C
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Propriétés chimiques

L’élément chimique cobalt est stable à l’air et n’est pas affecté lorsqu’il entre en contact avec l’eau, en outre, il est chimiquement actif et se dissout en présence d’acide sulfurique, dans l’acide nitrique et chlorhydrique. Enfin, les alcalis ont également un effet sur l’élément.

Numero CAS 7440-48-4
Section efficace des neutrons thermiques 34,8 granges / atome
Le potentiel de l’électrode -0,280 V
Rayon ionique 0,630 Å
Électronégativité 1,88
Bord d’absorption des rayons X 1,608 Å
Équivalent électrochimique 1,1 g / A / h

Propriétés physiques

Il est considéré comme un matériau ferromagnétique dur mais cassant. Il a un point de fusion élevé et résiste à une exposition à des températures élevées. De plus, il a une résistance élevée et de bonnes propriétés de conduction thermique et électrique.

Propriétés Métrique Impérial
Densité 8,80 g / cm 3 0,318 lb / pouce 3
Point de fusion 1493 ° C 2719 ° F
Point d’ébullition 2927 ° C 1603 ° F

Propriétés mécaniques

Propriétés Métrique Impérial
Force de production 225 MPa 32600 psi
Coefficient de Poisson 0,32 0,32
Module d’élasticité 211 GPa 30600 ksi
Module de coupe 82,6 GPa 12 000 ksi
Dureté, Brinell 125 125
Dureté, Vickers 253 253

Propriétés thermiques

Propriétés Métrique Impérial
Coefficient de dilatation thermique (@ 20-100 ° C / 68-212 ° F) 12,5 µm / m ° C 6,94 µin / pouce ° F
Conductivité thermique 69,21 W / mK 480,3 BTU po / hrft². ° F

Applications au cobalt

Pour les super alliages

C’est l’une des applications les plus importantes de cet élément, les superalliages consistent à former des pièces très résistantes à l’exposition à des températures élevées qui sont appliquées dans les moteurs de voitures et d’avions, les turbines à gaz, les véhicules spatiaux, les moteurs de fusées et autres et les applications aérospatiales.

Ces superalliages à base de cobalt se caractérisent par un point de fusion beaucoup plus élevé que le fer et le nickel, de plus, ils ont une résistance élevée à la corrosion causée par la chaleur et la fatigue thermique.

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En alliages magnétiques

À l’heure actuelle, on sait que l’élément en cobalt a la capacité d’être magnétisé et peut donc être utilisé pour créer des aimants permanents et durs avec une coercivité élevée, pour cela, il est assemblé avec de l’aluminium et du nickel.

Ces aimants, appelés aimants alnico, sont utilisés dans les moteurs, les disques durs, les ordinateurs et les capteurs.

Applications en électronique

Cet élément chimique a de larges applications en électronique, c’est grâce à oxydes et hydroxydes de cobalt qui convertissent l’énergie chimique en énergie électrique dans les batteries rechargeables utilisées dans les téléphones cellulaires, les ordinateurs portables et les appareils électroniques qui transportent des batteries.

De plus, ce principe chimique gagne du terrain dans les futures applications de batteries de voitures électriques.

Applications industrielles et catalyseurs

Le cobalt est utilisé comme catalyseur pour de nombreuses applications industrielles, telles que l’élimination des traces de soufre des produits pétroliers et du gaz naturel. La désulfuration du diesel, de l’essence, du kérosène et d’autres mazouts contribue à réduire les émissions.

L’élément en tant que catalyseur, non seulement réduit les émissions, mais active également l’énergie nécessaire aux processus industriels, tels que le recyclage des plastiques.

Applications de pigments et de colorants

Il est utilisé pour créer des pigments de cobalt qui servent en même temps à décorer les céramiques, mais il est également ajouté dans la fabrication du verre pour qu’il prenne des couleurs spécifiques et très frappantes. Dans ce cas, le verre, la porcelaine, les peintures et les émaux prennent généralement une couleur bleu vif.

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