| Symbool | Co |
|---|---|
| Atoomnummer | 27 |
| Atoommassa | 58,933 u |
| Categorie | Overgangsmetaal |
| Groep | 9 |
| Periode | 4 |
| Blok | d-blok |
| Fase bij 20 °C | vast |
| Smeltpunt | 1495 °C |
| Kookpunt | 2927 °C |
| Dichtheid | 8,90 g/cm³ |
| Elektronenconfiguratie | [Ar] 3d7 4s2 |
| Elektronen per schil | 2, 8, 15, 2 |
| Elektronegativiteit (Pauling) | 1,88 |
| Oxidatiegetallen | +2, +3 |
| Ontdekt | 1735 door Georg Brandt |
| Engelse naam | Cobalt |
Eigenschappen van kobalt
Kobalt is een hard, taai metaal met een licht blauwe glans. Het is ferromagnetisch en behoudt zijn magnetisme tot ongeveer 1115 °C, de hoogste Curietemperatuur van alle elementen. Het is minder reactief dan ijzer: aan de lucht oxideert het nauwelijks, en het lost langzaam op in verdunde zuren. De belangrijkste oxidatiegetallen zijn +2 en +3. Kobalt(II)verbindingen veranderen van kleur met de hoeveelheid water: watervrij kobaltchloride is blauw, gehydrateerd roze. Daarom wordt kobaltchloridepapier gebruikt om water aan te tonen, en zit het in de indicatorkorrels van silicagel. In het molecuul vitamine B12 zit één kobaltatoom in het midden. Natuurlijk kobalt bestaat alleen uit kobalt-59. Het kunstmatige kobalt-60 is een sterke gammastraler met een halveringstijd van 5,27 jaar, die wordt gebruikt voor bestraling van tumoren en voor het steriliseren van medische materialen en voedsel.
Naam. De naam komt van het Duitse ‘Kobold’, een kwaadaardige berggeest; mijnwerkers gaven die de schuld van erts dat er waardevol uitzag maar geen koper opleverde en giftige arseendampen gaf.
Atoombouw en plaats in het periodiek systeem
Kobalt staat in periode 4 en groep 9 van het periodiek systeem, in het d-blok.
Een neutraal atoom heeft 27 protonen in de kern en 27 elektronen, verdeeld over 4 schillen: 2, 8, 15, 2. Het periodenummer (4) is gelijk aan het aantal schillen.
Buren in het systeem: links/ervoor: IJzer (Fe, 26); rechts/erna: Nikkel (Ni, 28); eronder in dezelfde groep: Rhodium (Rh).
Andere elementen in groep 9: Rhodium, Iridium, Meitnerium.
Voorkomen
Kobalt komt in de aardkorst voor in kleine hoeveelheden, meestal samen met koper en nikkel in sulfide- en arseenmineralen zoals kobaltiet en skutterudiet. Bijna driekwart van de wereldproductie komt uit de Democratische Republiek Congo, als bijproduct van kopermijnen. Een deel daarvan wordt gewonnen in kleinschalige, handmatige mijnen, waar kinderarbeid en gevaarlijke omstandigheden voorkomen. Indonesië is als producent van nikkel en kobalt sterk in opkomst. Ook ijzermeteorieten en mangaanknollen op de zeebodem bevatten kobalt. Je lichaam bevat ongeveer 1 milligram kobalt, vrijwel volledig in vitamine B12.
Toepassingen
- Kathodes van lithium-ionbatterijen (zoals NMC en lithiumkobaltoxide) in telefoons, laptops en elektrische auto’s bevatten kobalt.
- Superlegeringen met kobalt behouden hun sterkte bij hoge temperaturen en worden gebruikt in straalmotoren en gasturbines.
- Samarium-kobalt- en AlNiCo-magneten zijn sterk en bestand tegen hitte, bijvoorbeeld in sensoren en elektromotoren.
- Kobaltblauw (kobaltaluminaat) kleurt glas, keramiek en verf; het klassieke Delfts blauw en Chinees porselein danken er hun kleur aan.
- Kobalt-60 wordt gebruikt voor radiotherapie en sterilisatie van medische instrumenten.
- Hardmetaal voor boren en snijgereedschap bestaat uit wolfraamcarbide dat met kobalt aan elkaar is ‘gelijmd’.
Veelgestelde vragen
Waarom zit kobalt in batterijen?
Kobalt maakt de kathode van veel lithium-ionbatterijen stabiel, zodat de structuur intact blijft als lithiumionen erin en eruit bewegen. Dat geeft een hoge energiedichtheid en een lange levensduur. Omdat kobalt duur is en de winning ethische problemen kent, gebruiken fabrikanten steeds vaker kobaltarme of kobaltvrije batterijen zoals LFP.
Is kobalt magnetisch?
Ja, kobalt is een van de drie ferromagnetische elementen bij kamertemperatuur, samen met ijzer en nikkel. Het blijft zelfs tot circa 1115 °C magnetisch, hoger dan elk ander element. Daarom wordt kobalt gebruikt in permanente magneten die bij hoge temperaturen moeten blijven werken.