एक सामान्य व्यक्ति जो रसायन और चिकित्सा से जुड़ा नहीं है, एक नियम के रूप में, उसके जीवन और स्वास्थ्य के लिए कोबाल्ट के महत्व का एक अस्पष्ट विचार है। एक और कारण है कि हमें यह समझाना मुश्किल है कि कोबाल्ट क्या है, इसका प्रकृति में दुर्लभ वितरण है। केवल 0.004% - यह पृथ्वी की पपड़ी में इसकी सामग्री है। हालांकि, धातु और इसके यौगिकों का धातु विज्ञान, कृषि और चिकित्सा में सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है। हमारे लेख में, हम उद्योग में कोबाल्ट की भूमिका के बारे में अपनी समझ का विस्तार करेंगे, साथ ही मानव शरीर में इसके कार्यों पर ध्यान देंगे।
आवर्त सारणी में किसी तत्व का स्थान
आवर्त तंत्र में कोबाल्ट का कौन सा स्थान है? हम जिस धातु पर विचार कर रहे हैं, उसमें रासायनिक तत्वों के गुण, डी.आई. मेंडेलीव की तालिका में उनकी स्थिति पर निर्भर करते हैं। यह समूह VIII b (तालिका के संक्षिप्त रूप में - समूह VIII के लौह त्रय में) में स्थित है। लोहे और निकल की तरह, इसके परमाणु में अंतिम ऊर्जा स्तर पर हैंदो इलेक्ट्रॉन, जो इंगित करता है कि धातु डी-तत्वों से संबंधित है और इसकी मुख्य विशेषताओं को निर्धारित करता है। धातु की दो संयोजकताएँ होती हैं - II और III। यह एलोट्रॉपी की घटना की भी विशेषता है, धातु संशोधनों में घन या हेक्सागोनल संरचना हो सकती है।
कोबाल्ट क्या है?
तत्व के भौतिक गुण क्या हैं? दिखने में, यह उच्च कठोरता और चुंबकीय गुणों वाली धातु है। चांदी की चमक, लचीलापन और थर्मल स्थिरता तत्व की कुछ भौतिक विशेषताएं हैं, जो आवधिक प्रणाली में इसके अन्य दो पड़ोसियों में भी निहित हैं - निकल और लोहा। सामान्य तापमान पर कोबाल्ट पर न तो ऑक्सीजन और न ही पानी कार्य करता है। इसके यौगिकों, जैसे कि स्माल्ट, को लंबे समय से ऐसे पदार्थ के रूप में जाना जाता है जिनका उपयोग नीले रंग के सना हुआ ग्लास और रंगीन सिरेमिक बनाने के लिए किया जाता है।
कोबाल्ट लोहे के रासायनिक गुणों के समान एक विशिष्ट धातु है। इसके ऑक्साइड, क्षार और लवण की विशेषताएं क्या हैं?
द्विसंयोजक और त्रिसंयोजक कोबाल्ट के यौगिक
जटिल लवण बनाने की क्षमता Co (III) परमाणुओं की मुख्य विशिष्ट विशेषता है। ये पदार्थ अस्थिर होते हैं, इनमें कोबाल्ट की समन्वय संख्या हमेशा छह के बराबर होती है। उनके पास एक उच्च ऑक्सीकरण शक्ति है। मध्यम लवण, जैसे CoCL3 या Co2(SO4)3 आसानी से लवण में बदल जाता है, जिसमें कोबाल्ट पहले से ही एक द्विसंयोजक धातु है। इसके निर्जल यौगिकों का रंग नीला होता है, और क्रिस्टलीय हाइड्रेट और विलयन -गुलाबी। अन्य क्षारों के विपरीत, त्रिसंयोजक कोबाल्ट हाइड्रॉक्साइड, जब हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ परस्पर क्रिया करता है, तो नमक और पानी नहीं बनता है, लेकिन इससे मुक्त क्लोरीन निकलता है। नीले अवक्षेप के रूप में द्विसंयोजी धातु का आधार क्षार के साथ संगत लवण की सीधी प्रतिक्रिया से प्राप्त होता है। आइए हम कोबाल्ट के गुणों का विवरण दें, जो एक दूसरे में धातुओं के ठोस घोल का हिस्सा है - मिश्र धातु।
यह सामग्री को उच्च तापमान प्रतिरोध, कठोरता, घर्षण और संक्षारण प्रतिरोध के असाधारण तकनीकी पैरामीटर देता है। कोबाल्ट युक्त मिश्र धातुओं का उपयोग रक्षा उद्योग, रॉकेट विज्ञान और क्लोज्ड-लूप रसायन विज्ञान में किया जाता है। स्टील के उपकरण ग्रेड के उत्पादन में, चुंबकीय गुणों वाली सामग्री, कोबाल्ट का उपयोग मिश्र धातु योजक के रूप में भी किया जाता है। इन लौह मिश्र धातुओं के गुण पारंपरिक स्टेनलेस स्टील्स से बहुत भिन्न होते हैं जिनमें केवल क्रोमियम या निकल होता है।
इंजीनियरिंग में कोबाल्ट का उपयोग
दुनिया में उत्पादित सभी धातु का लगभग एक तिहाई हिस्सा cermets - कृत्रिम मिश्रित सामग्री के उत्पादन में जाता है। टंगस्टन कार्बाइड उनमें एक ठोस आधार के रूप में कार्य करता है, और कोबाल्ट एक बाध्यकारी और फिक्सिंग घटक के रूप में कार्य करता है। यह विमान उद्योग में इंजन टर्बाइनों के उत्पादन के लिए एक रणनीतिक कच्चा माल भी है।
अपने शुद्ध रूप में, धातु का व्यावहारिक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है, लेकिन अन्य तत्वों (लोहा, तांबा, टंगस्टन और क्रोमियम) के मिश्रण में कोबाल्ट का उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक है।उद्योग। 60% तक कोबाल्ट युक्त सैटेलाइट मिश्र धातु, गर्मी प्रतिरोध और कठोरता में वृद्धि की विशेषता है; यह उपकरण उत्पादन में कटर और ड्रिल के निर्माण के लिए एक अनिवार्य सामग्री है। टंगस्टन और मोलिब्डेनम जैसे मिश्र धातु तत्व इसके प्रदर्शन को बढ़ाते हैं। विटालियम मिश्र धातु, जिसमें प्लास्टिक विरूपण के लिए उच्च प्रतिरोध होता है, में कोबाल्ट भी होता है। यौगिक के गुणों की विशेषता इस प्रकार है: गर्मी प्रतिरोधी और एसिड प्रतिरोधी, इसका उपयोग रासायनिक उपकरणों के निर्माण में किया जाता है: संश्लेषण स्तंभ, आसवन उपकरण। विभिन्न प्रकार के जंगों का मुकाबला करने में मिश्र धातुओं की भूमिका महान है, उदाहरण के लिए, आंतरिक दहन इंजनों में यांत्रिक सतहों के दोलन और रगड़ आंदोलनों के दौरान उपग्रह से बने पुर्जे और तंत्र विनाश का विरोध करते हैं।
कोबाल्ट प्राप्त करने के तरीके
अर्थव्यवस्था के विभिन्न क्षेत्रों में कोबाल्ट युक्त सामग्री के उपयोग की आवश्यकता होती है। यह अयस्कों और खनिजों के निष्कर्षण में वृद्धि में योगदान देता है, अर्थात्: कोबाल्ट मसाला और चमक। इन चट्टानों की संरचना में आर्सेनिक भी शामिल है, जो धातु गलाने की प्रक्रियाओं में सुरक्षा उपायों को बढ़ाने के लिए मजबूर करता है। कोबाल्ट प्राप्त करने की मुख्य विधि पाइरोमेटैलर्जी है, और सल्फेट एसिड के साथ अयस्क के उपचार की विधि का भी उपयोग किया जाता है। सबसे आशाजनक चीन, रूस (कोला प्रायद्वीप पर, तुवा गणराज्य और क्रास्नोयार्स्क क्षेत्र में), साथ ही साथ कनाडा में सिलिकेट-ऑक्साइड अयस्क, पाइराइट और पेंटलैंडाइट के जमा हैं।
कृषि में धातु का उपयोग औरदवा
ट्रेस तत्व कोबाल्ट के कुछ महत्वपूर्ण गुण इसके उपयोग में योगदान करते हैं, उदाहरण के लिए, पौधों के वानस्पतिक द्रव्यमान को बढ़ाने के लिए फसल उत्पादन में। लेग्यूम परिवार के अल्फाल्फा, ल्यूपिन, क्लोवर और अन्य मूल्यवान चारा घास में, यह नाइट्रोजन स्थिरीकरण की एंजाइमी प्रतिक्रियाओं में शामिल होता है, जो नोड्यूल बैक्टीरिया की मदद से होता है। एक सूक्ष्म तत्व की कमी पत्ती ब्लेड के मलिनकिरण और प्रकाश संश्लेषण की क्षमता के नुकसान, विकास प्रक्रियाओं को धीमा करने और पूरे पौधे के विकास चक्र में व्यवधान जैसे लक्षणों से प्रकट होती है। सूक्ष्म उर्वरकों की शुरूआत के लिए मानदंडों के उल्लंघन के कारण कोबाल्ट की अत्यधिक सामग्री संभव है। चूंकि इसके यौगिक पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं, वे तुरंत जाइलम में प्रवेश करते हैं और प्रवाहकीय तत्वों (संवहनी-रेशेदार बंडलों) के माध्यम से पत्ती मेसोफिल में प्रवेश करते हैं, जिससे उनका मलिनकिरण और मुरझाना होता है। अनाज की फसलें एक सूक्ष्म तत्व की अधिकता के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील होती हैं: जई, जौ, चावल।
कोबाल्ट यौगिकों की भूमिका के बारे में जैव रसायन
आणविक और कोशिकीय स्तर पर जीवित पदार्थ का अध्ययन करने वाली जीव विज्ञान की शाखा ने इस रासायनिक तत्व के महत्वपूर्ण कार्य को स्थापित किया है। यह जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों के गैर-प्रोटीन भाग का हिस्सा है - एंजाइम और हार्मोन। उदाहरण के लिए, मानव शरीर में कोबाल्ट थायरॉयड ग्रंथि द्वारा उत्पादित थायरोक्सिन अणुओं में पाया जाता है और चयापचय प्रक्रियाओं को नियंत्रित करता है। एक अन्य महत्वपूर्ण हार्मोन जो रक्त शर्करा के स्तर को नियंत्रित करता है वह है इंसुलिन। यह अग्न्याशय के लैंगरहैंस के आइलेट्स के β-कोशिकाओं द्वारा स्रावित होता है और इसमें कोबाल्ट यौगिक भी होते हैं। अपर्याप्त आपूर्तिमानव कोशिकाओं और अंगों में तत्व मिश्रित पोषण से शाकाहार में संक्रमण के दौरान, हेल्मिंथिक आक्रमणों और पाचन तंत्र के रोगों के साथ मनाया जाता है। जैसा कि आप देख सकते हैं, कोबाल्ट एक सूक्ष्म तत्व है जो मानव शरीर में होमोस्टैसिस के स्तर को गंभीर रूप से प्रभावित करता है।
चयापचय में एक रासायनिक तत्व का महत्व
हेमटोपोइजिस, लाल अस्थि मज्जा द्वारा किया जाता है, कोबाल्ट युक्त पदार्थों की भागीदारी के साथ होता है - संबंधित एंजाइमों के सक्रियकर्ता। मुख्य बी विटामिनों में से एक - सायनोकोबोलामिन (बी12), हेमटोपोइएटिक अंगों में लाल रक्त कोशिकाओं के निर्माण में भाग लेता है, शरीर को एनीमिया से बचाता है। लीवर, बीफ, समुद्री भोजन, सूखे खुबानी, बीट्स युक्त उचित और संतुलित पोषण मानव शरीर में कोबाल्ट का आवश्यक स्तर (प्रति दिन लगभग 40 मिलीग्राम) प्रदान करेगा और इसे प्रतिरक्षा, हृदय और अंतःस्रावी तंत्र के रोगों से बचाएगा।
