В чем содержится кобальт металл
«Бессовестный плут» важный кобальт
Роль кобальта в организме.
В организме взрослого человека содержится в среднем около 15 мг кобальта. Он концентрируется в печени, костных и мышечных тканях, щитовидной железе, надпочечниках, почках, лимфатических узлах, поджелудочной железе, волосах и жировой ткани. Из организма выводится с калом и мочой.
В организме кобальт выполняет следующие функции:
Суточная потребность в кобальте, мкг в сутки:
| РАННИЙ ВОЗРАСТ | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Пол | Грудной | Преддошкольный | ||||
| 0-3 мес | 4-6 мес | 7-12 мес | 1-2 года | 2-3 года | ||
| Мужской | — | |||||
| Женский | ||||||
| ДОШКОЛЬНЫЙ И ШКОЛЬНЫЙ ВОЗРАСТ | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Пол | Дошкольный | Младший | Средний | Подростковый | ||
| 3-7 лет | 7-11 лет | 11-14 лет | 14-18 лет | |||
| Мужской | — | |||||
| Женский | ||||||
| ЗРЕЛЫЙ ВОЗРАСТ | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Пол | Взрослые | Пожилые | Беременные (2-ая половина) | Кормящие | ||
| 18-29 лет | 30-39 лет | 40-59 лет | старше 60 | |||
| Мужской | 10 | — | ||||
| Женский | ||||||
Верхний допустимый уровень потребления Кобальта не установлен
Симптомы дефицита и передозировки кобальта.
Дефицит кобальта возможен при атрофических гастритах, операциях на желудке, язвенной болезни двенадцатиперстной кишки, у вегетарианцев, при больших физических нагрузках, у курящих, пожилых людей, при больших кровопотерях.
К основным симптомам дефицита кобальта относят:
В больших дозах (свыше 500 мг) кобальт токсичен.
Основные симптомы его переизбытка:
Источники кобальта.
Кобальт содержится в морепродуктах, мясе, молоке, хлебе, бобовых, шпинате, свежем огурце, клюкве, репчатом луке и т.д. Больше всего кобальта содержат (мг на 100 г продукта): кальмар (95), консервы рыбные (20-75), печень трески (65), треска (30), паста томатная (25), крупа манная (25), печень говяжья (19,90), мясо кролика (16,20), фундук (12,30), груша (10), яйцо куриное (10), чеснок (9), крупа пшеничная (8,30), говядина (7).
Продукты богатые кобальтом, Co
Полный список продуктов вы можете посмотреть в приложении «Мой здоровый рацион»
Кобальт (Co, Cobaltum)
История кобальта
С историей открытия кобальта связано немало легенд и преданий, в средние века люди были уверены, что здесь не обошлось без вмешательства нечистой силы. Ведь недаром название кобальт происходит от немецкого Kobolt – зловредный карлик, маленький гном, который строил всяческие козни, мешая рудокопам Саксонии заниматься добычей руды и выплавкой металла. Некоторые руды, добытые в Саксонии, имели серебристый цвет и поначалу считались серебром. Но металл, получаемый из этих руд, давал ядовитые пары, которыми неоднократно были отравлены рудокопы (calorizator). В 1735 году химик из Швеции Георг Брандт выделил из «руды нечистой силы» металл серебристо-розоватого оттенка, который был назван кобольд. Впоследствии название преобразовалось в известное и привычное нам.
Общая характеристика кобальта
Кобальт является элементом IX группы IV периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, с атомным номером 27 и атомной массой 58,9332. Признанное обозначение кобальта – Co (от латинского Cobaltum).
Нахождение в природе
Кобальт не сильно распространённый металл, скорее его можно отнести к редким, в земной коре присутствует в минимальных количествах. Насчитывается не более 30-ти минералов, в составе которых находится кобальт. Самое большое месторождение кобальта находится в Демократической Республике Конго, имеются залежи в США, Франции, Канаде и России.
Физические и химические свойства
Кобальт является твёрдым металлом серебристо-белого цвета, со слегка розоватым (реже – синим) отливом. При взаимодействии с воздухом окисление происходит при высоких температурах (300˚С и выше).
Суточная потребность в кобальте
Суточная потребность в кобальте очень невелика, обычно составляет 0,1 – 0,8 мг для здорового взрослого человека. Обычно дневную норму кобальта человек получает из пищи.
Продукты питания богатые кобальтом
Основные источники кобальта:
Признаки нехватки кобальта
Признаками нехватки в организме человека кобальта являются участившиеся заболевания системы кровообращения и эндокринной. Причиной недостатка кобальта обычной служат хронические заболевания органов пищеварения (гастрит, язва двенадцатиперстной кишки).
Применение кобальта в жизни
Кобальт нашёл широкое применение в виде сплавов – в металлургической промышленности для повышения жаропрочности стали, в производстве магнитов, как состав красителей – в изготовлении стекла и керамики.
Полезные свойства кобальта и его влияние на организм
Кобальт – один из жизненно важных микроэлементов, присутствие его в организме человека обязательно. Кобальт входит в состав витамина В12, принимает участие в синтезе ДНК и аминокислот, в расщеплении белков, жиров и углеводов. Активно влияет на обменные процессы организма, особую роль играет в кроветворении – стимулирует рост и развитие эритроцитов. Кобальт поддерживает нормальную деятельность поджелудочной железы и регуляцию активности адреналина.
Продукты питания богатые кобальтом
Рассматривая рацион с точки зрения полезных веществ, редко кто вспоминает о кобальте. Нечасто говорят об этом элементе также когда речь заходит о топ-списке микроэлементов, важных для здоровья. Хотя на самом деле этот минерал приносит немало пользы организму. И узнав больше о роли таких элементов, как кобальт (Co), порой приходится пересматривать свое представление о правильном питании и списке наиболее важных для человека веществ.
Функции в организме
Кобальт входит в список микроэлементов, необходимых для человека в микродозах. Всасывается на уровне желудочно-кишечного тракта. В теле взрослого хранится в среднем до 2 миллиграммов нутриента. Преимущественно запасы Со концентрируются в эритроцитах, плазме, печени (больше всего), почках, селезенке и поджелудочной железе. Также он есть в составе волос, жировых тканей, лимфатических узлов. Выводится из организма с мочой и калом.
Польза от этого нутриента столь же велика, как и от витамина В12. Появились признаки анемии? Самое время вспомнить о химическом элементе под названием кобальт. Он, будучи частью В12, может быть причиной этого недуга, а значит, при восполнении помогать бороться с малокровием. Кроме того, этот элемент способствует процессу абсорбции железа, которое также является важным питательным веществом, необходимым для поддержания нормального уровня гемоглобина и в целом здоровья. К полезным свойствам кобальта относится способность укреплять сердечно-сосудистую систему. Он важен для правильной работы щитовидной железы – является необходимым компонентом для выработки гормона тироксина. Укрепляет иммунитет, способствует прочности костей. Чрезвычайно полезен при хронических усталостях, расстройствах пищеварительной и нервной систем. Эффективен в лечении мышц. Применяется при некоторых видах рака (искусственный изотоп кобальт-60).
Нехватка и переизбыток
Отравление кобальтом возможно при попадании в организм высоких доз химического элемента неорганического происхождения.
Проще говоря, микродозы, полученные из продуктов питания, не могут вызвать передозировку.
О том, что организм страдает от токсического влияния кобальта, говорят разные симптомы. Среди наиболее распространенных:
Кроме того, избыток Со вызывает нарушение активности клеток костного мозга, препятствует усвоению йода (что чревато развитием зоба и гипотиреоза).
Передозировка кобальтом вызывает:
Если так случилось, что в организме накопились излишки кобальта, вывести их помогут:
Дефицит Со, не является столь большой проблемой, при условии, что организм получает необходимые порции В12. Труднее обеспечить себя адекватными нормами витамина В12 и кобальта вегетарианцам, так как растительная пища не способна снабдить достаточным количеством этих полезных веществ.
Кроме того, есть мнение, что от уровня Со в организме зависит активность всасывания В12. При нехватке микронутриента есть риск снижения уровня витамина. А дефицит обоих веществ – это, как правило, анемия и нарушение работы нервной системы.
О недостатке кобальта могут сигнализировать такие симптомы:
Рекомендуемые нормы
Суточные потребности организма в Со достаточно низкие, и при поддержании витамина В12 на надлежащем уровне, нет потребности дополнительно насыщать себя кобальтом.
По рекомендациям диетологов, дневная потребность взрослого человека в этом микронутриенте составляет не более 5-8 мкг (в идеале – от 0,1 до 2,4 мкг в сутки). Доза, превышающая 30 мг, считается смертельной. Особенно тщательно следить за уровнем Со в крови важно бодибилдерам, людям с диагнозами анорексия или булимия, а также после серьезных травм, ожогов.
Кобальт и витамин В12
Существует тесная связь между кобальтом и витамином В12, от которого значительной мерой зависит правильное функционирование организма. Известно, что именно вещества группы В влияют на работу нервной системы, обменные процессы, функционирование многих органов. Научное название В12 – кобаламин, что уже наводит на мысль о связи этого витамина с кобальтом. И вправду, Co как никакое другое вещество помогает организму извлекать из В12 максимальную пользу. В частности, способствует адекватному производству красных кровяных телец и функционированию нервных клеток.
Кобальт и витамин С
Кобальт и аскорбиновая кислота – одно из наиболее выгодных для организма сочетаний, так как значительно повышает всасывание витамина С.
Дефицит аскорбинки, как известно, вызывает цингу, облысение, снижение иммунитета. Желаете, чтобы ваше тело получило как можно больше витамина из цитрусовых, зелени и других продуктов, богатых аскорбинкой? Позаботьтесь, чтоб организм не испытывал недостатка в кобальте.
Кобальт в продуктах
Количество кобальта в продуктах питания напрямую зависит от территории, где были выращены овощи, в частности, от количества микроэлемента в почве. Что касается жвачных животных, то присутствующие в их организме бактерии способны трансформировать соли кобальта в витамин В12.
Активность и функции Со, по существу, аналогичны витамину В12, а это значит, что кобальт играет важную роль в процессе эритропоэза – производстве эритроцитов. Также продукты, содержащие натуральный Со, способствуют накоплению в организме аскорбиновой кислоты, ретинола, ниацина и филлохинонов.
Запасы кобальта организм пополняет в основном через витамин В12. Значительные резервы этого микровещества есть в мясе, печени, почках, моллюсках, устрицах и молоке. Но все же лучшим поставщиком Со является океаническая рыба и морепродукты. Вегетарианцам этот нутриент стоит черпать из бобовых, шпината, капусты, листового салата, свеклы, зелени. Выбирая полезные фрукты, предпочтение лучше отдать инжиру. Этот фрукт особенно полезен тем, кто нуждается в быстром восстановлении кобальт-баланса. Запасы вещества есть и в крупах, богатых витамином В12. Правда, по мнению биологов, организм всасывает только пятую часть полученного кобальта, остальное выводится.
Современная фармакология предлагает Со в форме минеральных биодобавок и в комплексах мультивитаминов. Кобальт и В12 доступны в виде инъекций, которые назначают пациентам с ярко выраженной анемией.
Составляя меню из продуктов, содержащих кобальт, важно дополнить рацион пищей, богатой медью и марганцем. Такой пищевой микс защитит от раннего старения и возникновения седины. Для этого подойдут бобовые (фасоль, зеленый горошек), рыба (сардины, морской окунь, щука, скумбрия, камбала, треска), морепродукты (кальмары, устрицы), овощи (зеленые листовые, картофель, свекла), мясо (баранина, говядина, птица). Из напитков предпочтение лучше отдать какао, зеленому чаю, молоку. В качестве кобальтсодержащего десерта отлично подойдет земляника.
| Название продукта (100 г) | Содержание кобальта (мкг) |
|---|---|
| Морепродукты и рыба | |
| Кальмар | 95 |
| Тунец | 40 |
| Треска | 30 |
| Сардина | 30 |
| Окунь (морской) | 30 |
| Хек | 25 |
| Щука | 20 |
| Камбала | 20 |
| Ставрида | 20 |
| Печень трески | 35 |
| Мясо | |
| Кролик | 16,2 |
| Говядина | 7 |
| Субпродукты | |
| Сердце | 12 |
| Почки | 8,8 |
| Печень | 20 |
| Молочные продукты | |
| Кефир | 1 |
| Простокваша | 1 |
| Сливки | 0,3 |
| Сметана | 0,3 |
| Фрукты | |
| Груша | 10 |
| Абрикосы | 2 |
| Ягоды | |
| Виноград | 2 |
| Земляника | 4 |
| Клюква | |
| Злаки | |
| Геркулес | 5 |
| Манка | 25 |
| Пшеничная крупа | 8,3 |
| Рис | 1 |
| Ячневая каша | 2,1 |
| Бобовые | |
| Горох | 13,1 |
| Соя | 31,2 |
| Овощи | |
| Огурец | 1 |
| Морковь | 2 |
| Лук | 5 |
| Чеснок | 9 |
| Редис | 3 |
| Картофель | 5 |
| Капуста | 3 |
| Свекла | 2 |
| Напитки | |
| Какао | 27 |
Примерное меню для пополнения запасов кобальта в организме
Вариант 1
Завтрак: яйца (глазунья или всмятку); ломтик цельнозернового хлеба со сливочным маслом; какао.
Обед: овощной суп; запеченная рыба; рис; салат из свежих овощей.
Ужин: тушеная печень; картофельное пюре.
Перед сном: стакан кефира/йогурта/простокваши.
Вариант 2
Завтрак: геркулес/рисовая каша с фруктами; чай.
Обед: гороховый суп; тушеный кролик; гречка; овощной салат.
Ужин: жареный хек (любая другая рыба); тушеная капуста с морковью и томатами; свежевыжатый сок.
Перед сном: горсть ягод.
Заботясь о пополнении запасов кобальта, стоит помнить, что полноценное усвоение микровещества возможно в комбинации с марганцем и В12-витамином. Поэтому важно дополнять меню на неделю фруктами, ягодами, кислым молоком. Высокая концентрация полезных элементов есть в чернике, смородине, бруснике, малине, клюкве, сливах, бананах, инжире, черносливе, лимонах, а также в мёде темного цвета.
Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru
КОБАЛЬТ — щедрый подарок горных духов
В Саксонии с давних времен добывали цветные металлы. Частенько горняки добывали казалось бы серебряную руду, но выплавить серебро не получалось. А при плавке руда выделяла газ, от которого травились рабочие. Такую «нечистую» руду шахтеры называли «кобольд». Считалось, что злые духи подземелий (кобольды) вредят шахтерам, прячут хорошую руду и подсовывают ядовитую.
Отсюда и происхождение названия — кобальт. В этом случае никель и наш герой — родные братья. Оба получили названия от языческих горных духов.
Кто нашел «вредного духа»
История открытия проста. Георг Брандт, шведский химик и минералог (по совместительству начальник Шведского королевского монетного двора) любил мышьяк. Не в смысле гастрономическом, а как ученый. Но в ходе исследований любимого элемента ученый нашел методы получения некоторых металлов, разработал способы получения основных кислот (серной, азотной, соляной). А еще определил, что за вредный дух мешает добывать серебро горнякам.
В руде имелся неизвестный раньше элемент, его Брандт назвал кобальтом. Еще химик выяснил, что соли найденного металла окрашивают стекло в восхитительный синий цвет.
Мартин Руланд, немецкий врач и алхимик, работавший при дворе императора Рудольфа II, в своем «Алхимическом лексиконе» писал:
«Кобальт (Koboltum, Kobaltum) или коллет (Colletum) … черная, немного похожая по цвету на золу материя, которую можно ковать и лить, она не обладает металлическим блеском, и представляет собой вредную взвесь, уводящую (при плавке) вместе с дымом хорошую руду». Очевидно, здесь говорится о металлическом кобальте.
Свойства металла
Кобальт — элемент периодической таблицы Менделеева под номером 27. Его относят к металлам, он имеет белый или желтоватый серебристый цвет. Имеет синеватый или розоватый отлив.
Физические свойства металла:
Кобальт ферромагнетик, как и два его соседа по таблице Менделеева — железо и никель.
Химические свойства металла обусловлены его степенями окисления — +2, +3, 0.
Холодная концентрированная азотная кислота пассивирует Co.
Щелочи реагируют с водными растворами солей, при этом образуется гидроксид Со(ОН)2.
| Свойства атома | |
|---|---|
| Название, символ, номер | Кобальт / Cobaltum (Co), 27 |
| Атомная масса (молярная масса) | 58,933194(4) а. е. м. (г/моль) |
| Электронная конфигурация | [Ar] 3d7 4s2 |
| Радиус атома | 125 пм |
| Химические свойства | |
| Ковалентный радиус | 116 пм |
| Радиус иона | (+3e) 63 (+2e) 72 пм |
| Электроотрицательность | 1,88 (шкала Полинга) |
| Электродный потенциал | E0(Co2+/Co) = −0,277 В |
| Степени окисления | 3, 2, 0, −1 |
| Энергия ионизации (первый электрон) | 758,1 (7,86) кДж/моль (эВ) |
| Термодинамические свойства простого вещества | |
| Плотность (при н. у.) | 8,9 г/см³ |
| Температура плавления | 1768 K |
| Температура кипения | 3143 K |
| Уд. теплота плавления | 15,48 кДж/моль |
| Уд. теплота испарения | 389,1 кДж/моль |
| Молярная теплоёмкость | 24,8[1] Дж/(K·моль) |
| Молярный объём | 6,7 см³/моль |
| Кристаллическая решётка простого вещества | |
| Структура решётки | гексагональная |
| Параметры решётки | a=2,505 c=4,089 Å |
| Отношение c/a | 1,632 |
| Температура Дебая | 385 K |
| Прочие характеристики | |
| Теплопроводность | (300 K) 100 Вт/(м·К) |
| Номер CAS | 7440-48-4 |
Водорастворимые соли кобальта дарят воде розовый цвет. Растворенные в ацетоне, эти соли окрашивают раствор в синий цвет.
Месторождения кобальтсодержащих руд
В природе нахождение таких руд вроде не проблема. Кобальтсодержащих минералов геологи насчитывают более 130. Вопрос в том, сколько именно металла содержит руда.
Собственно кобальтовых минералов всего около 40.
Но в большинстве кобальтсодержащие руды металла содержат до 3%.
Детский труд на богатейших шахтах
Конго — одна из беднейших и коррумпированных стран. Зато в ее недрах находятся бесценные сокровища. Страна занимает первое место в мире по добыче кобальта (около 60%). Добычу ведут в самодельных шахтах, практически руками и молотком. Треть из работающих в шахтах дети школьного возраста. За 12-ти часовой рабочий день малолетний работник получает 3-4 доллара США.
Остальные страны обделены этим ценным ресурсом:
Получение и марки кобальта
Получение нашего героя зависит от выплавки… меди и никеля. Наш герой — побочный продукт этих производств. Делается это методами пирометаллургии, выщелачиванием с последующей алюминотермией.
| Марка кобальта | Вид выпуска, содержание Co |
| К0 | не менее 99,98% Со |
| виталлиум | 62-65% Со |
| стеллита | 50% Со |
| викаллой | 52% Со |
| К2 | не менее 98,3% Со |
| ПК-1у | Порошок металлического кобальта, (Co не меньше 99,35%) |
Выпускается в виде проволоки, слитков, полос, пластин.
Чем хорош и плох кобальт
Достоинствам нашего героя позавидуют многие металлы.
Применение металла: инструменты, краски, электроника
Использование кобальта ограничено его ценой, иначе он применялся бы гораздо шире. Но в производстве инструментальных материалах металл необходим. Знаменитый советский сплав «победит» (помните, победитовые сверла) кроме кобальта содержит вольфрам.
Продукция из кобальта и его соединений — это сплавы с особыми свойствами, сердечники электромоторов и трансформаторов.
Квантовые генераторы и усилители, печатные схемы в радиоэлектронике, авиационная и космическая промышленности — везде отметился наш герой.
Такие «специальные шпионские» чернила обычному человеку не нужны. Это был повод арестовать Мату Хари.
Синий, желтый, фиолетовый…
Декорирование керамики и стекла началось еще в античные времена. Венеция с ее знаменитыми мастерами по стеклу использовала соли кобальта для окраски стеклянных изделий в глубокий синий цвет. И не только синий. Фосфорнокислая соль имеет фиолетовый цвет; соль Фишера — желтый; сульфат кобальта ярко-розового цвета, есть соль зеленая. Все эти соли применяют в производстве масляных красок и для росписи фарфоровых изделий.
Бесценные вазы, чаши, шкатулки эпохи Мин украшают крупнейшие музеи и редкие частные коллекции. Вся эта керамика украшена голубой росписью кобальтовых красок.
От кобальтовой пушки до домика в деревне
Изотоп 60Co — источник гамма-излучения. У него довольно широкий спектр применения:
Биологическая роль металла велика, но тут действует принцип «в капле лекарство, в ложке яд».
Наш герой — необходимый компонент витамина В-12, его недостаток вызывает болезни у людей и животных.
Препараты с кобальтом — необходимая составляющая комбикормов. Добавьте немного солей кобальта в любимый пруд, и получите хороший прирост рыбы.
Применение кобальта в электронике необходимо. Батарейки, аккумуляторы, некоторые детали электроники невозможно сделать без кобальта.
Металлический порошок используют как катализатор при синтезе бензина, производстве маргаринов и спредов.
Вперед, к электромобилю
Автомобили с ДВС морально устарели, опасны в плане экологии. В общем, пора переходить на электромобили. Мешает массовому переходу на электромобили …кобальт. Вернее, литий-ионные аккумуляторы, где этот металл нужен, причем в немалых количествах. Правда, производители аккумуляторов ищут пути к уменьшению в них содержания драгоценного металла.
Наши любимые кошки: зачем им наш герой?
Им-то он точно не нужен. Нужен их хозяевам. Дорогие наполнители для кошачьих лотков (туалетов) содержат «индикатор влажности» — цветные кусочки соли двухвалентного кобальта. Его особенность — менять цвет с синего на розовый при увлажнении. То бишь, справила ваша кошечка малые дела в лоток, и индикаторные кусочки изменили цвет. Меняйте наполнитель.
Сплавляем металлы
В сверхлегированных никелевых сплавах наш герой занимает почетное место.
Для промышленности характеристики сплавов просто блестящие. Они бывают жаропрочными, износостойкими, сверхтвердые.
Сверхтвердые стеллитовые сплавы содержат кобальт и хром.
Как легирующая добавка наш герой входит в состав быстрорежущих инструментальных сталей, но в них целое содружество металлов:
Дисперсионно закаленные сплавы нержавейки применяют для изготовления приводов, клапанов и в нефтяной промышленности.
Ферромагнитные свойства металла используют в сплавах с самарием. Кобальт-самариевые магниты имеют большую магнитную силу, чем ферритовые и могут работать при высоких температурах.
Цена металла на LME
Стоимость тонны кобальта на Лондонской бирже металлов составляет 29500,0 US$ (цена указана на 27.05.2020).
Мне 42 года и я специалист в области минералогии. Здесь на сайте я делюсь информацией про камни и их свойства — задавайте вопросы и пишите комментарии!