Cobalto

Cobalto
El cobalto es un elemento metálico situado en el grupo 9 de la tabla periódica, entre el hierro y el níquel. El número atómico de este elemento es 27, su masa atómica es de 58,9332 unidades y se representa con el símbolo químico Co.

Este metal es uno de los elementos menos abundantes en la corteza terrestre, ya que sólo aporta el 0,0029% de la capa geológica. En la naturaleza, el cobalto existe en forma mineral, siendo parte fundamental del mineral de cobaltita.

El cobalto fue descubierto por el químico George Brandt en 1735, quien determinó que este metal causaba el color azulado en el vidrio. Llamó a su descubrimiento cobalto, que deriva de la palabra germánica kobold (gnomo).

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El cobalto pertenece a la serie química de los metales de transición.

Es un metal químicamente similar y relacionado con el hierro y el níquel.

La mayoría de las veces, el cobalto se encuentra combinado con el níquel formando aleaciones naturales en los meteoritos de hierro.

El cobalto puede componer minerales con varios elementos, como el hierro, el níquel, el cobre, la plata, el manganeso y el zinc, entre otros. Los minerales de cobalto terrestres más conocidos son la cobaltita, la enameltita y la eritrita.

Es uno de los pocos elementos químicos con un solo isótopo estable (Co-59) en el universo. El cobalto tiene 22 radioisótopos.

El cobalto es un elemento vital en los procesos metabólicos de los organismos humanos, animales y vegetales.

Este elemento metálico destaca por su gran resistencia al desgaste y su dureza.

Los principales productores de cobalto del mundo son la República Democrática del Congo, Rusia, Australia, Canadá, Cuba y Filipinas, entre otros países. De ellos, la República Democrática del Congo posee cerca del 40% de las reservas mundiales de cobalto y aporta el 60% de la producción del metal.

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Si se compara en términos económicos entre el hierro y el níquel, el cobalto resulta ser el metal menos rentable y más caro, debido a su relativa escasez.

Propiedades físicas

  • Su punto de fusión se produce a una temperatura de 1495 °C. Por otro lado, su punto de ebullición se alcanza a los 2927 °C.
  • En condiciones ambientales, la densidad del cobalto es de 8900 kg/m3.
  • Su estado ordinario es sólido.
  • Su estructura cristalina más común sigue una geometría hexagonal.
  • A temperatura ambiente es un metal ferromagnético.
  • Desde el punto de vista organoléptico, es un metal relativamente duro de color blanco azulado.
  • Tiene una dureza igual a 4 Mohs.
  • A 1115 °C pierde su propiedad ferromagnética.
  • Tiene una buena conductividad eléctrica y térmica.

Propiedades químicas

  • Atómicamente, está compuesto por 27 electrones, 27 protones y 32 neutrones.
  • La nube de electrones del cobalto oscila en 4 niveles de energía.
  • Tiene 8 estados de oxidación: -3, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5.
  • Alotrópicamente, tiene 2 variedades. La más común desarrolla una estructura cristalina hexagonal, y la forma más rara tiene una geometría cristalina cúbica centrada en el cuerpo.
  • El cobalto y sus compuestos son muy tóxicos. Además, el cobalto puro en forma de polvo es inflamable.
  • Este elemento es un metal débilmente reductor, por lo que forma una fina capa de óxido superficial durante un proceso llamado pasivación.
  • Este metal tiene una reactividad nula cuando interactúa con el agua y el aire, en condiciones ambientales.
  • Es susceptible de ser atacado por halógenos y sulfuros.
  • El cobalto es un metal resistente a la corrosión.

Propiedades mecánicas

Es un metal resistente a las tensiones y deformaciones de tracción.
Tiene buena ductilidad y maleabilidad.

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Usos

La mayor parte de la producción de cobalto se destina al sector metalúrgico, para la fabricación de diversas superaleaciones, capaces de ofrecer un rendimiento superlativo y una gran resistencia a las influencias ambientales y a las condiciones extremas. Estas aleaciones se utilizan para fabricar turbinas, aceros inoxidables y de alta velocidad, carburos cementados y herramientas de diamante, etc.

Las aleaciones de cobalto-níquel y otros metales, como Alnico, Fernico, Cunico, Cunife, entre otras, se utilizan para fabricar potentes imanes y cintas magnéticas. Otras aleaciones de cobalto se utilizan para fabricar implantes ortopédicos. Una aleación especial es la compuesta por cobalto-cromo-molibdeno, que se utiliza para crear prótesis de cintura y rodilla.

En electrónica, el óxido de litio-cobalto se utiliza en los cátodos de las baterías de iones de litio.

En la industria química, el cobalto es valioso como catalizador de reacciones para obtener combustibles líquidos, polímeros y para refinar el petróleo.

Desde la antigüedad, el cobalto se ha utilizado para producir atractivos pigmentos para pinturas, esmaltes, barnices y tintas.

El Co-60 se utiliza para esterilizar alimentos, en la radioterapia con rayos gamma y en el control de calidad de los metales mediante radiografía industrial.

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