Úvod
Kobalt (Co) je tvrdý, lesklý a stříbřitě modrý feromagnetický kov. Jeho protonové číslo je 27 a v periodické tabulce ho řadíme do 9. skupiny mezi přechodné kovy. V přírodě se nikdy nevyskytuje v ryzí podobě, ale je přítomen v různých minerálech. Získává se téměř výhradně jako vedlejší produkt při těžbě a zpracování měděných a niklových rud. Největší světová ložiska se nacházejí v Demokratické republice Kongo a v Zambii. Pro svůj význam je strategickou surovinou, klíčovou pro výrobu lithium-iontových baterií, superslitin a silných permanentních magnetů.
Vlastnosti
Kobalt, chemická značka Co, je prvek s protonovým číslem 27, nacházející se v 9. skupině periodické tabulky. Tento stříbřitě bílý kov s charakteristickým namodralým nádechem patří spolu se železem a niklem mezi feromagnetické materiály. Vyznačuje se značnou tvrdostí, křehkostí a vysokou teplotou tání (1495 °C). Na vzduchu je za běžných teplot poměrně stálý, s kyselinami však reaguje za vzniku vodíku. Vytváří typicky barevné sloučeniny, nejčastěji v oxidačních stavech +2 a +3, které dávají sklu a keramice typickou modrou barvu. Jeho radioaktivní izotop kobalt-60 je významným zdrojem gama záření pro radioterapii a sterilizaci.
Vznik názvu
Jméno kobalt pochází z německého slova „Kobold“, což v překladu znamená skřet nebo zlý duch. Středověcí horníci takto nazývali rudy, které se podobaly stříbrným, ale nedalo se z nich stříbro vytavit. Při jejich zpracování navíc vznikaly jedovaté výpary, a tak věřili, že jim skřeti kazí práci.
Objev
Ačkoliv sloučeniny kobaltu využívali lidé již ve starověku k barvení skla a keramiky na sytě modrou, samotný prvek zůstával dlouho neobjeven. Jeho jméno pochází ze středověkého Saska od německých horníků. Ti naráželi na rudy, které se podobaly stříbrným, ale při tavení z nich žádný cenný kov nezískali. Místo toho se uvolňovaly jedovaté arzenové výpary, což přisuzovali zlému skřítkovi, „Koboldovi“. Teprve kolem roku 1735 švédský chemik Georg Brandt úspěšně izoloval tento nový kov a prokázal, že právě on, a nikoliv bismut, je původcem modrého zbarvení.
Výskyt v přírodě
Kobalt se v zemské kůře vyskytuje pouze ve sloučeninách, nikdy jako ryzí prvek. Nachází se v minerálech jako kobaltin, skutterudit a erythrin, ale jeho těžba z těchto primárních rud je vzácná. Drtivá většina světové produkce, přes 90 %, je totiž získána jako vedlejší produkt při zpracování měděných a niklových rud. Největším světovým producentem s dominantním podílem je Demokratická republika Kongo. Způsob získávání je komplexní proces zahrnující pyrometalurgické a hydrometalurgické postupy. Rudy se praží, louží v kyselinách a výsledný roztok se čistí, dokud není možné kobalt izolovat elektrolýzou.
Využití
Kobalt je feromagnetický kov s mimořádným významem pro lidstvo. Jeho superslitiny odolávají extrémním teplotám v proudových motorech a plynových turbínách. Je nepostradatelnou součástí katod v lithium-iontových bateriích, které napájejí naše telefony i elektromobily. Dále se využívá při výrobě silných permanentních magnetů a jako pigment pro vytvoření slavné kobaltové modři ve skle a keramice. V přírodě je jeho role neméně zásadní. Tvoří centrální atom vitaminu B12, kobalaminu, který je nezbytný pro krvetvorbu a správnou funkci nervového systému u živočichů, včetně člověka.
Sloučeniny
V přírodě se kobalt nachází především vázaný v minerálech, jako je stříbřitý kobaltin nebo erythrit, jenž svou růžovou barvou indikuje přítomnost kobaltových rud. Člověkem syntetizované sloučeniny mají široké uplatnění. Například chlorid kobaltnatý je známý jako indikátor vlhkosti díky své schopnosti měnit barvu z modré (bezvodý) na růžovou (hydratovaný). Oxidy a hlinitany kobaltu jsou základem pro výrobu trvanlivých a sytých modrých pigmentů pro umělecké barvy, sklo a keramiku. Zcela unikátní přírodní sloučeninou je pak komplexní organokovová molekula vitaminu B12, kde atom kobaltu hraje ústřední biologickou roli.
Zajímavosti
Kobalt je jedním z pouhých tří stabilních feromagnetických prvků za pokojové teploty a pyšní se nejvyšší Curieovou teplotou (cca 1115 °C), nad níž tuto vlastnost ztrácí. Jeho uměle vytvořený izotop, kobalt-60, je extrémně silným zdrojem gama záření, využívaným v radioterapii pro léčbu rakoviny a ke sterilizaci lékařských nástrojů a potravin. Z geostrategického hlediska je kritický, neboť drtivá většina jeho světové těžby je soustředěna do Demokratické republiky Kongo. Přírodní kobalt je navíc mononuklidický prvek, což znamená, že se v přírodě skládá pouze z jednoho stabilního izotopu, ⁵⁹Co.
