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7/24/2019 IL COBALTO.ppt

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IL COBALTO

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Il Cobalto (simbolo Co) lelemento chimico di nmero

atomico !"# appartenente al nono grppo e al $artoperiodo della ta%ola periodica ed $indi compreso nellaserie chimica degli elementi di transi&ione'


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I minerali a base di cobalto %eni%ano tili&&ati gi nel !a' C' da *gi&iani e +ersiani per con,erire la colora&ione bl

a %etri e ceramiche' Letimologia del nome -cobalto. tttora sconoscita# ma si pensa che possa deri%are daltermine greco cobalos(ossia ,olletto) o da $ellotedesco Kobold (nome attribito a degli spiriti maligninellantichit)# tili&&ato dai minatori che# pensando di a%ere

a che ,are con minerali di rame# non risci%ano a dare naspiega&ione ra&ionale al comportamento in temperatra deiminerali di cobalto'


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La scoperta dellelemento chimico cobalto a%%enne nel/"01 ad opera del chimico s%edese 2eorg Brandt'Il cobalto metallico n elemento bianco3argenteo#,erromagnetico e molto dro' A temperatra ambientepresenta bassa dttilit# ma $esta amenta portandolo atemperatre ele%ate' Fonde a circa /4516C# bolle a

circa !7"6C# ha densit pari a 75 8g9m0 e peso atomico17#500! 'm'a'


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La maggior parte del cobalto si tro%a allinterno del ncleo

terrestre' : in%ece pittosto raro nella crosta terrestre ( il0!6 elemento in ordine di abbondan&a) in ci si tro%a intenore pari allo #!0;' *sso non si tro%a mai sotto ,ormadi metallo libero bens< sotto ,orma di minerali# come lasmaltite ((Co# Fe# =i)As!)# il cobalto grigio o cobaltite((Co#Fe)AsS)# la carrollite(C(Co#=i)!S4)# la linneite(Co0S4con

atomi di =i o C come sostit&ionali del Co)# lasferocobaltite(CoCO0) e la eritriteo ,ior di cobalto(Co(AsO4)!> 7?!O)@


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Il Canada# il Congo e lo ambia sono i tre maggioriestrattori di minerali di cobalto'


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Il cobalto ed i soi sali tro%ano impiego in nmerosi settori ed applica&ioni tra ci@

leghe metalliche# a ci con,erisce caratteristiche di resisten&a al calore(sperleghe) e propriet magnetiche (magneti permanenti di Alnico)acciai speciali per la reali&&a&ione di trbine per motori di aeroplanileghe ad alta resisten&a alla corrosione e allsra


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acciai per tensili ad alta %elocit

tensili al diamante magneti e spporti magnetici per registra&ioni catali&&atori per l indstria chimica e petrolchimica per la sintesi

di idrocarbri li$idi materiale di ri%estimento per elettrodeposi&ione (gal%anostegia)

per il so aspetto# la sa dre&&a e la sa resisten&a composti disidratanti per %ernici# lacche ed inchiostri tili&&aticome a&&rranti nelle indstrie delle ceramiche e del %etro pol%eri per il ri%estimento di porcellane e smalti pigmenti@ bl cobalto e %erde cobalto elettrodi per batterie dato'


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n so isotopo radioatti%o# il cobalto3D (scoperto nel /507dal ,isico e chimico statnitense 2lenn Theodore Seaborge dal ,isico ncleare statnitense Eohn Eacob Li%ingood)#tro%a impiego come sorgente di raggi gamma con energiadi /#/" eG e /#00 eG ed molto sato@

nella radioterapia (cobalto3terapia)per la sterili&&a&ione dei cibi tramite radia&ione(pastori&&a&ione a ,reddo)nella radiogra,ia indstriale per il rile%amento di anomaliestrttrali in man,atti in metallo'


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n recente impiego delle leghe di cobalto rigarda il campobiomedico# per la reali&&a&ione di protesi dentali o di

protesi sottoposte a carichi ele%ati# come $elle delginocchio e dellanca'


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Il cobalto si tro%a in molti organismi %i%enti# esseri manicompresi' La sa importan&a biologica dimostrata tralaltro dalla sa presen&a nella %itamina B/!# necessariaallalimenta&ione degli animali speriori# e dalla sain,len&a positi%a come oligoelemento slla crescita dimolte piante'


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Il Cobalto nei cibi

Il Cobalto %iene sato anche nella conser%a&ione dei cibi#tramite lirraggiamento'*sso consiste nel bombardare il cibo con radia&ioni ioni&&antipro%enienti da cobalto D e cesio /0"# per distrggere i batteri'Tra laltro poichH alcni batteri sono molto resistenti# si tende a

dare# dosi sempre maggiori di irraggiamento'Ad esempio largamente sato nella macella&ione delle carniin ambienti sporchi# sen&a che la carne si ptre,accia sbito'Si sa per certo che determina na grossa perdita di sostan&entriti%e tra ci le %itamine(A#C#*) gli acidi grassi# il agnesio#

e prodce sostan&e chimiche che si sospetta possano esserecancerogene e casare danni genetici'


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*,,etti del cobalto slla salte

Il cobalto rislta disperso in %arie ,orme nellambiente e diconsegen&a gli esseri mani possono essere esposti adesso semplicemente respirando aria# be%endo ac$a omangiando alimenti che lo contengono' 2eneralmente ilcobalto non si tro%a in ,orma libera nellambiente ttta%ia#se $esto accade# esso p essere assorbito da parte dianimali# piante o degli stessi esseri mani'

Il corpo umano non ha la capacit di sintetizzare ilcobalto e dipende quindi da fonti animali per una giustaquantit di questa sostanza. Ecco perch i vegetariani sono

pi soggetti ad una carenza di cobalto di quanto non losiano le persone che mangiano carne.


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Alcni esempi di alimenti che contengono cobalto sono@

le ostriche il ,egato# la carne di man&o il ,ormaggio le o%a

il latte i crostacei molti ,rtti tra ci le albicocche# le ciliegie# i ,ichi e le pere molti tipi di %erdra tra ci i pomodori# il radicchio# i

ca%oli# le barbabietole'


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Il cobalto rientra nella strttra della %itamina B3/!#alla $ale si lega e della $ale permette la sintesinella ,lora intestinale' *sso atti%a nmerosiprocessi metabolici ed en&imi# promo%e la,orma&ione dei globli rossi# inter%iene nella,orma&ione dellemoglobina ed necessario per il

corretto ,n&ionamento delle cellle del corpo' Ilcobalto rislta inoltre indispensabile perlaccrescimento ed il mantenimento del pesocorporeo# esercita na&ione antitossica# pre%ienelanemia ed inter%iene slla ,econdit'


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Sintomi da caren&a di cobalto possono essere la debole&&a# la nasea#linappeten&a# il ,ormicolio agli arti# la sanginamento delle gengi%e# ladi,,icolt a mantenere le$ilibrio e lanemia'

Se assnto in concentra&ioni troppo ele%ate ttta%ia# il cobalto pa%ere e,,etti negati%i slla salte' Alti dosi di cobalto possono pro%ocarelingrossamento della tiroide# n amento dei globli rossi# pallore#stanche&&a# diarrea# palpita&ioni cardiache# intorpidimento delle ditadelle mani e dei piedi'*,,etti slla salte possono deri%are anche dal contatto con la

radia&ione emessa dagli isotopi radioatti%i del cobalto' Tale radia&ionep portare alla sterilit# al %omito# a perdite di sange e# se speracerti limiti p condrre al coma e alla morte' 2li isotopi radioatti%i delcobalto non sono presenti nellambiente# ma possono %enir rilasciatinello stesso drante il ,n&ionamento di impianti ncleari o nel caso diincidenti ncleari'


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La pol%ere di cobalto p casare na malattia simileallasma con sintomi che %ariano da tasse# respiro corto edispnea ,ino a rid&ione nelle ,n&ioni polmonari# ,ibrosinodlare# inabilit permanente e morte' lesposi&ione a

cobalto p casare perdita di peso# dermatite eipersensibilit respiratoria'Lassocia&ione interna&ionale per la ricerca contro il cancro(AIRC)colloca il cobalto ed i composti di cobalto allinternodel grppo !B (agenti che possono essere cancerogeni per

gli esseri mani)'


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LJAmerican Con,erence o, 2o%ernmental Indstrial?gienists (ACGIH) ha collocato il cobalto ed i soicomposti inorganici nella categoria A0 (cancerogeno per glianimali da laboratorio@ lagente cancerogeno per gli

animali da laboratorio in concentra&ioni relati%amenteele%ate# attra%erso %ie# in ,orme istologiche# o conmeccanismi che non sono considerati importanti perlesposi&ioni degli operai)'In 2ermania il cobalto stato classi,icato esserecancerogeno per gli animali da laboratorio'


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*,,etti ambientali del cobaltoIl cobalto n elemento che si presenta natralmentenellJaria ambiente# in ac$a# nel terreno# nelle rocce# inpiante ed in animali' + anche entrare nellJaria enellJac$a e depositarsi sl terreno attra%erso pol%eretrasportata dal %ento ed entrare nellJac$a sper,icialeattra%erso lo scorrimento sper,iciale $ando lJac$a

pio%ana scorre attra%erso terreni e rocce che contengonocobalto'2li esseri mani aggingono cobalto scaricando piccole$antit nellJatmos,era dalla combstione e dallJestra&ionemineraria del carbone# trattando dei minerali contenenticobalto e dalla prod&ione e dallJso dei prodotti chimici abase di cobalto'2li isotopi radioatti%i del cobalto non sono natralmentepresenti nellJambiente# ma %engono rilasciati attra%erso il,n&ionamento di impianti di energia ncleare e gli incidentincleari'


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al momento che hanno periodi radioatti%i relati%amente bre%inon sono particolarmente pericolosi'Il cobalto non p essere distrtto na %olta entratonellJambiente' + reagire con altre particelle o essereassorbito slle particelle del terreno o nei sedimenti dellJac$a'Il cobalto si mo%e soltanto in condi&ioni acide# ma alla ,ine lamaggior parte del cobalto ,inisce in terreni e sedimenti'I terreni che contengono $antit molto basse di cobaltopossono ,ar crescere piante cobalto3de,icienti# di consegen&aanche gli animali che pascolano s $esti terreni so,,rono lacaren&a di cobalto'


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Mando le piante crescono s terreni contaminatiaccmlano particelle molto piccole di cobalto# inparticolare nelle parti delle piante che mangiamo# come,rtta e semi' I terreni in prossimit di miniere e dimpianti di,sione possono contenere $antit molto ele%ate dicobalto# di consegen&a lassorbimento dagli esseri maniattra%erso lindigestione di piante p a%ere degli e,,ettislla salte'


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Esperimento: cobalto cloruro esaidrato

Il clorro di cobalto n sale che si presenta indi%erse ,orme e colori' Mesto dato do%to al,atto che esso p presentarsi come molecolaanidra(di colore bl)# biidrata(di colore rosa3%iola) esaidrata(di colore rosso3porpora)'

Lesperimento consiste nel sinteti&&are $esto saleperchH@* possibile sinteti&&are altri bellissimi (matossici) complessi colorati del cobalto

Il cobalto clorro esaidrato costa decisamentetroppo# per con $esta procedra possibileprodrlo'


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+er $esto si de%e partire dal cobalto metallico pro al55#1; ricoperto da n sottile strato dJossido che ne ha reso

n poJ piN di,,icile lJattacco da parte dellJacido'eatti%i@Acido cloridrico 0D;?ClCobalto metallico Co

Ac$a ossigenata ?!O! /0%lAc$a distillata ?!O

Atten&ioneP I sali di cobalto e il cobalto stesso sono moltotossici e noci%i per la salte e per lJambiente' =on bisogna

disperdere le pol%eri e non bisogna inalarle' Occorrela%orare in condi&ioni adegate e allJaperto (o sotto cappa)perchH drante la rea&ione olltre a idrogeno ?!si s%ilppanoabbondanti ,mi acidi irritanti per il sistema respiratorio'


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Il primo passaggio di $esto esperimento @ porre !5'1g diCobalto metallico in n becher da !1mL e %ersargli sopra4mL di ac$a distillata'
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In n altro becher preparare 1mL di acido cloridricoconcentrato e %ersarlo a piccole dosi nel primo becher

(contenente lJac$a e il cobalto)' La rea&ione ini&ia sbito#ma molto lentamente# si possono osser%are# in,atti# de,enomeni@ la %aria&ione di colore# che col tempo di%ienesempre piN marcata# e lJemissione di bollicine o%%eroidrogeno'

opo alcni minti la sol&ione scrisce@
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+er accelerare la rea&ione consigliato lJso di $alche mL

(circa 7) di perossido di idrogeno (ac$a ossigenata)concentrata (0D; /0 %l)' Il perossido n ,orte ossidantee ,acilita lJattacco da parte dellJacido sl cobalto' Ad ogniagginta# che de%e essere ,atta sempre lentamente e pochimL per %olta# la sol&ione da bl scro %ira al %erde scro acasa del potere ossidante del perossido di idrogeno# il

ttto inoltre accompagnato da e,,er%escen&a moderata'
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A $esto pnto possibile porre# agitando saltariamente#il becher di rea&ione s piastra riscaldante' Il colore dopo

alcni minti di%err bl intenso'
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Il che signi,ica la ,ine dellJe,,etto ossidante del perossido'Il riscaldamento ttta%ia ,acilita lJattacco dellJacido slmetallo oltre allJe%apora&ione stessa dellJacido' *Jpossibile tili&&are altri mL di perossido per continare e%eloci&&are lJattacco del metallo direttamente con ilbecher s piastra' +er $estione di tempo# trascorsa /he /1minti dallJini&io della rea&ione# occorre staccare ilriscaldamento' opodichH bisogna lasciare ra,,reddare la

sol&ione e ,iltrare il Cobalto non reagito s ,iltro a carta'
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La sol&ione risltante de%e essere di colore bl intensoproprio come in ,oto'

Il cobalto non reagito# in $esto caso# stato pari a !0'4gdn$e hanno reagito solo D'/g del metallo'Adesso secondo la rea&ione adottata@QCo R ?Cl QCoCl! D?!O R Q?!Laspettati%a della resa in clorro di cobalto esaidrato di

!"g circa (poco meno)'In realt@La sol&ione ,iltrata %iene posta no%amente s piastra e,atta e%aporare ,ino a pellicola'
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A $esto pnto pnto (come nella ,oto) il riscaldamento

%iene staccato e si lascia ra,,reddare' tili&&ando n bagnoad ac$a ,redda# nel giro di nJora ttto il sale cristalli&&ato' Meste de ,oto mostrano il prima e il dopo'
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alle ,oto ,acilmente %isibile che# sia il composto che la

sol&ione stessa della ,oto a sinistra# posseggono n colorebl# di%ersamente dalla ,oto a destra che gi possiede ncolore %iolaceo $esto do%to al ,atto che ini&ialmente ilsale era in ,orma anidra# ma stando a contatto con

lJatmos,era ha assorbito de molecole dJac$a cambiandoil so colore'


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Il sale de%e essere scrostato dal becher con molta

pa&ien&a poichH aderisce# $indi consigliato staccare epicchettare con na spatola di acciaio i bordi del becher inci il sale incrostato lentamente si staccher ttto $antosen&a alcna di,,icolt'Lasciando seccare allJaria il prodotto ottento# dopo !4h sinoter che il sale cambier ancora il so colore' i%err di

n bellissimo rosso3porpora'


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La resa stata del 100%dn$e di 26!"di n prodottoabbastan&a pro almeno del #$%# ma per amentare la

sa pre&&a consigliato sciogliere il sale in 1mL diac$a distillata e ,ar e%aporare ,ino a pellicola la sol&ione#in $esto modo in,atti ttto lJacido sar rimosso'Conser%are bene il prodotto ottento# non inalarne lepol%eriP

Bibliogra,iahttp@99UUU'portale3chimica'com9/9sintesiVcobaltoVclorroVesaidratoV"!0D141'htmlhttp@99UUU'saperesalte'it9netUor89ttto%itamine9glossario9cobaltohttp@99UUU'lenntech'it9periodica9elementi9co'htmhttp@99UUU'anthropostest'com9cobalto9

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