stringtranslate.com

Сульфат кобальта(II)

Сульфат кобальта(II)
Гептагидрат сульфата кобальта(II)

Сульфат кобальта(II) представляет собой любое из неорганических соединений формулы CoSO 4 (H 2 O) x . Обычно сульфат кобальта относится к гекса- или гептагидратам CoSO 4 . 6H 2 O или CoSO 4 . 7H 2 O соответственно. [1] Гептагидрат представляет собой красное твердое вещество, растворимое в воде и метаноле . Поскольку кобальт(II) имеет нечетное число электронов, его соли парамагнитны .

Подготовка и структура

Он образуется при реакции металлического кобальта, его оксида, гидроксида или карбоната с водным раствором серной кислоты: [1]

Co + H 2 SO 4 + 7 H 2 O → CoSO 4 (H 2 O) 7 + H 2
CoO + H 2 SO 4 + 6 H 2 O → CoSO 4 (H 2 O) 7

Гептагидрат стабилен только при влажности >70% и комнатной температуре, в противном случае он превращается в гексагидрат. [2] Гексагидрат превращается в моногидрат и безводную форму при 100 и 250 °C соответственно. [1]

CoSO 4 (H 2 O) 7 → CoSO 4 (H 2 O) 6 + H 2 O
CoSO 4 (H 2 O) 6 → CoSO 4 (H 2 O) + 5 H 2 O
CoSO 4 (H 2 O) → CoSO 4 + H 2 O

Гексагидрат представляет собой аквакомплекс металла , состоящий из октаэдрических ионов [Co(H 2 O) 6 ] 2+ , связанных с сульфат -анионами (см. изображение в таблице). [3] Моноклинный гептагидрат также был охарактеризован методом рентгеновской кристаллографии . Он также содержит октаэдры [Co(H 2 O) 6 ] 2+ и одну кристаллизационную воду . [2]

Использование и реакции

Сульфаты кобальта являются важными промежуточными продуктами при извлечении кобальта из руд. Так, измельченные частично очищенные руды обрабатывают серной кислотой с получением растворов красного цвета, содержащих сульфат кобальта. [1]

Гидратированный сульфат кобальта(II) используется при получении пигментов , а также в производстве других солей кобальта. Пигмент кобальт используется в фарфоре и стекле. Сульфат кобальта(II) используется в аккумуляторных батареях и гальванических ваннах, симпатических чернилах , а также в качестве добавки к почвам и кормам для животных. Для этих целей сульфат кобальта получают обработкой оксида кобальта серной кислотой. [1]

Будучи широко доступным на рынке, гептагидрат является обычным источником кобальта в координационной химии . [4]

Естественное явление

Редко сульфат кобальта (II) встречается в виде немногих минералов-кристаллогидратов, встречающихся среди зон окисления, содержащих первичные минералы Co (такие как скуттерудит или кобальтит ). К этим минералам относятся: бибиерит (гептагидрат), мурхаусит (Co,Ni,Mn)SO 4 . 6H 2 O, [5] [6] апловит (Co,Mn,Ni)SO 4 . 4H 2 O и кобальткизерит (моногидрат). [7] [8] [6]

Вопросы здравоохранения

Кобальт является важным минералом для млекопитающих, но более нескольких микрограммов в день вреден. Хотя отравления соединениями кобальта случаются редко, их хроническое употребление в пищу вызывает серьезные проблемы со здоровьем в дозах, намного меньших, чем смертельная доза. В 1965 году добавление соединения кобальта для стабилизации пивной пены в Канаде привело к своеобразной форме токсин-индуцированной кардиомиопатии , которая стала известна как кардиомиопатия любителя пива . [9] [10] [11]

Кроме того, согласно монографиям Международного агентства по исследованию рака (IARC) , сульфат кобальта(II) подозревается в канцерогенном воздействии (т.е. возможно канцерогенном , группа 2B IARC ). [12]

Родственные соединения

Рекомендации

  1. ^ abcde Дональдсон, Джон Даллас; Байерсманн, Детмар (2005). «Кобальт и соединения кобальта». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a07_281.pub2. ISBN 3527306730.
  2. ^ аб Редхаммер, GJ; Колл, Л.; Бернроудер, М.; Типпельт, Г.; Амтауэр, Г.; Рот, Г. (2007). «Замещение Co 2+ -Cu 2+ в серии твердых растворов биберита, (Co 1-x Cu x )SO 4 · 7H 2 O, 0,00 ≤ x ≤ 0,46: синтез, анализ монокристаллической структуры и оптическая спектроскопия». Американский минералог . 92 (4): 532–545. Бибкод : 2007AmMin..92..532R. дои : 10.2138/am.2007.2229. S2CID  95885758.
  3. ^ Элерман, Ю. (1988). «Уточнение кристаллической структуры CoSO4.6H2O». Acta Crystallographica Раздел C. Связь с кристаллической структурой . 44 (4): 599–601. Бибкод : 1988AcCrC..44..599E. дои : 10.1107/S0108270187012447.
  4. ^ Брумхед, JA; Дуайер, ФП; Хогарт, JW (1950). «Разрешение иона трис (этилендиамина) кобальта (III)». Неорганические синтезы . Том. 6. С. 183–186. дои : 10.1002/9780470132371.ch58. ISBN 9780470132371.
  5. ^ "Мурхаусит".
  6. ^ ab «Список минералов». 21 марта 2011 г.
  7. ^ "Кобальткизерит".
  8. ^ "Биберит".
  9. ^ Морен Ю; Тету А; Мерсье Дж. (1969). «Кардиомиопатия любителей пива из Квебека: клинические и гемодинамические аспекты». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 156 (1): 566–576. Бибкод : 1969NYASA.156..566M. doi :10.1111/j.1749-6632.1969.tb16751.x. PMID  5291148. S2CID  7422045.
  10. ^ Барселу, Дональд Г. и Барселу, Дональд (1999). «Кобальт». Клиническая токсикология . 37 (2): 201–216. doi : 10.1081/CLT-100102420. ПМИД  10382556.
  11. ^ 11.1.5 Необычный тип миокардиопатии, обнаруженный в 1965 и 1966 годах в Квебеке (Канада), Миннеаполисе (Миннесота), Левене (Бельгия) и Омахе (Небраска), был связан с эпизодами острой сердечной недостаточности (например, 50 смертей среди 112 любителей пива).
  12. ^ «Кобальт в твердых металлах и сульфате кобальта, арсениде галлия, фосфиде индия и пентоксиде ванадия» (PDF) . Монографии МАИР по оценке канцерогенных рисков для человека .