Энциклопедия Брокгауза и Ефрона - кобальт

2CoCl2 + 14KNO2 + 4C2H4O2 = 2K3Co(NO2)6 + 4KCl + 4С 2H3O2K + 2NO + 2H2O

осаждается желтый кристаллический осадок двойной соли, содержащий кристаллизационную воду 2K 3Co(NO2)63Н 2 O, где азотистокислый К., очевидно, представляет соль окиси. Подобное же превращение имеет место для цианистого К.: при смешении растворов CoCl 2 и цианистого калия получается красноватый осадок цианистого К. CoCl 2 + 2KCN = Co(CN)2 + KCl; этот осадок растворим в избытке реактива, потому что тогда образуется растворимая двойная соль K 4Co(CN)6, отвечающая желтой соли (см.); если раствор этой двойной соли кипятить при хорошем доступе воздуха, то он поглощает кислород 2K 4Co(CN)6 + H2O + O = 2K З Co(CN)6 + 2KOH; это превращение без доступа воздуха совершается при выделении водорода 2K 4Co(CN)6 + 2H2O = 2K3Co(CN)6 + 2KOH + H2; получается новая двойная соль, кристаллизующаяся в виде светло-желтых кристаллов, изоморфная с солью Гмелина (см.); очевидно, и здесь закисный тип К. переходит в окисный. Попытки готовить простые соли типа окиси показали, что если они и могут быть получены, то весьма непостоянны Г. Маршалль получил (1891) синие кристаллические соли окиси К., пропуская гальванический ток через охлажденный концентрированный раствор солей закиси или, кроме того, еще аммониевых, или калиевых солей; платиновая чашка, в которой помещался раствор, служила анодом, а катод погружался в пористый сосуд, помещенный в жидкости; таким образом были получены Co 2(SO4)318H2 O и квасцы аммониевые и калиевые, в виде октаэдров правильной системы. Соли эти чрезвычайно непрочны: выделяют кислород под водой и на воздухе, легко переходя в соли закиси (с HCl — хлор). Способность К. образовать малорастворимую двойную соль K 3Co(NO2)6 [Натровая соль легко растворима.] и хорошо растворимую K 3Co(CN)6 дает два пути (Фишера — Штромейера и Либиха) для отделения его от никеля: 1) когда из раствора, содержащего CoCl 2 и NiCl 2, осаждается K 3Co(NO2)6, то никель в виде соли закиси остается в растворе (при отсутствии кальция); промывая желтый осадок, получают соединение К., не содержащее никеля; 2) действуя бромом на щелочной раствор Co(CN) 2 и Ni(CN) 2 в избытке цианистого калия, при кипячении, получают в растворе K 3Co(CN)6, а в осадке гидрат Ni 2O3 Здесь, между прочим, выступает большая склонность окисляться для К., чем для никеля (1); последний если и окисляется до окиси (2), то эта последняя неспособна образовать соответствующие соли. Гидрат закиси Co(ОН) 2, розово-красный осадок, получается при кипячении со щелочью растворов обычных солей [При обыкновенной температуре едкие щелочи осаждают синие основные соли, которые при доступе воздуха сереют; гидрат закиси в них переходит до некоторой степени в гидрат окиси.]; прокаливая без доступа воздуха, получают оливково-зеленый порошок закиси CoO, которая более или менее быстро способна растворяться в кислотах, образуя красные или розовые растворы солей закиси. Азотнокислый К. [При сплавлении эта соль разлагается: 2Co(NО 3)2 = Co2O3 + NО + NO 2 — простейший путь для получения чистой окиси К., твердой стально-серой массы, которая при слабом прокаливании теряет часть кислорода: 3Co 2 О 3 = 2Co3O4 + O, превращаясь в закись-окись, черный порошок, закись-окись образуется также при прокаливании на воздухе СоО, CoC 2O4, CoCO3 Существует еще один промежуточный окисел Co 6O7 = (4СoO + Co 2O3).], сернокислый, хлористый легко растворимы в воде; фосфорная и угольная соли нерастворимы. Розовые кристаллы хлористого К. СоCl 26Н 2 O при нагревании синеют, превращаясь (Потылицын) в СоCl 2Н 2 O; последний гидрат образуется также при растворении в абсолютном спирте первого гидрата; из спиртового раствора СоСl 2Н 2 O кристаллизуется в виде фиолетовых с шелковистым блеском игл. Раствор СоCl 2 употребляется как симпатические чернила: написанное им незаметно на бумаге, а если слегка подогреть такую бумагу — появляется все с синим цветом и снова исчезает, если подышать на бумагу или просто оставить ее на воздухе.

СоSO 47Н 2 O, сернокислый К., изоморфен с железным купоросом, красного цвета, почти не обладает металлическим вкусом (не теряет элементов серной кислоты при довольно сильном накаливании, чем отличается от FeSO 4 и NiSO 4 и приближается к MnSO 4). Двойная соль (NH 4)2Co(SO4)26Н 2 O изоморфна с соответственными солями, содержащими (NH 4)2Mg, (NH4)2Zn, K2Zn, KNi, K2Co и пр.; удобна для гальванопластики; раствор ее при действии слабого тока осаждает на катоде из другого металла тонкий блестящий слой К., более прочный и красивый, чем слой, получающийся при никелировании (Троост). При сплавлении в ушке платиновой проволоки какого-либо соединения К. с бурой получается красивое синее стекло — это качественная реакция на К.

В техническом отношении важны различные соединения К., употребляющиеся как краски. Кроме шмальты (см. Кобальтовая синь) следует упомянуть следующие К. краски: Тенарова синь -получается путем смешения гидрата Al 2O3 с фосфорноили мышьяковокислым К. и прокаливания, после сушения, этой смеси; церулеум СоО.4SnO 2, оловянно-кислый К. — светло-синяя краска, не кажущаяся фиолетовой при ламповом освещении, а потому удобная для масляной и акварельной живописи; Ринманнова зелень -получается при накаливании осадка, который образуется, если к раствору солей К. и цинка прибавить соды; прибавление перед калением мышьяковистой кислоты усиливает блеск краски (Вагнер); как желтая краска употребляется уже упомянутая двойная соль K 3Co(NO2)6 Отношение солей К. к аммиаку представляет большие особенности и сложность; оно описано в статье Кобальтиаковые соединения.

С. С. Колотов. Δ .

Кобальт (металлургия). — Кобальтовые руды встречаются в природе чаще всего в виде шпейсового К., CoAs 2, или кобальтового блеска, CoAsS (см. Кобальтиаковые соединения). Анализ этих руд, приблизительно, следующий:

веществ нерастворимых в воде

8% летучих веществ (воды и кислорода в избытке)

32,75% глинозема

5% извести

1% магнезии

1% закиси железа

30% окиси марганца

18% окиси кобальта

3% окиси никеля

1%

Для получения металлического К. руда обрабатывается сухим, смешанным, мокрым или электролитическим способом.

I. Сухой способ. В 1886 г. Levat взял патент на обработку руды углем, так, чтобы восстановлять никель и К. и получить их в виде зерен или металлической пыли. После этой операции отделение К. и никеля от окислов железа и марганца совершается электролитическим путем. Этот способ не нашел себе применения, вследствие значительного содержания железа и марганца, которые препятствуют полной обработке руды. Электролитический способ пока тоже не употребляется.

II. Смешанный способ (Herrenschmidt'a) состоит в обогащении сперва руды К. и в обработке реактивами мокрым путем. Для этого руду сперва смешивают со свинцовой серебристой рудой или с медной (с медным песчаником). Смесь закладывается в доменную печь, где марганец переходит в шлак, а полученный продукт заключает сернистые соединения К., никеля, меди, свинца, а также и железа. Потом продукт мелется и превращается обжигом в сернокислые соли. Сернокислые никель, К. и медь выщелачивают водой и с помощью железа осаждают медь. Жидкость фильтруют через слой руды, вследствие чего железо осаждается и замещается в растворе соответственным количеством К., никеля и марганца из руды. Берут часть раствора и магнезией осаждают эти металлы; осадок отделяют и обрабатывают кипячением с остальным количеством раствора, заключающего в себе К., никель и марганец. При этом марганец растворяется, осаждая соответственное количество окиси К. и никеля. Повторяют операцию несколько раз пока окончательно не получат в осадке только никель и К., которые отделяют по способу, указанному ниже. В 1891 г. Герреншмидт предложил сернистые соединения, в полученном из домны продукте, переводить в хлористые посредством хлористого кальция. Затем часть профильтрованного раствора обрабатывать смесью окиси и углекислой меди и извести, причем осаждается — железо с некоторым количеством меди в виде углекислого соединения. Подвергают кипячению: медь вторично растворяется. Известью или углекислым натром осадить из жидкости никель, К. и медь и к этому осадку прибавить остальную часть жидкости, заключающую хлористый К., никель и медь, вследствие чего медь осаждается, а К. и никель переходят в раствор.

III. Мокрый способ. Кобальтовые руды, а в особенности руды из Новой Каледонии, могут быть обрабатываемы прямо мокрыми способами, из которых более употребителен способ Герреншмидта. Измельченную руду или кипятят с раствором сернокислой закиси железа или же прокаливают смесь этой соли с измельченной рудой. Металлы: К., никель и марганец переходят в сернокислые соединения:

2SO4 Fe + MnО 2 + CoO = Fе 2O4 + SO4Mn + SO4Co

и 2SO 4Fe + Co2O3 = Fe2O3 + 2SO4Co.

Сцеживают и фильтруют железистую муть, содержащую глинозем и другие породы. Фильтрат, содержащий соединения К., никеля и марганца, обрабатывают сернистым железом; полученные в осадке сернистые соединения К. и никеля, а также и некоторого количества марганца отделяют фильтрацией на фильтр-прессе и подвергают отстаиванию с некоторым количеством хлористого железа. Сернистый марганец растворяется и в растворе получается черный осадок сернистого К. и никеля и жидкость с сернокислыми и хлористыми солями марганца и железа. Осадок фильтруют, просушивают и обжигают для превращения в растворимые сернокислые соединения. Обожженную массу разбавляют снова кипяченой водой для растворения сернокислого К. и никеля. Эту жидкость обрабатывают хлористым кальцием для превращения в хлористые соединения. Потом жидкость разделяют на 2 части: в первой части К. и никель осаждают известковым молоком, пропускают через фильтр-пресс и промывают для выделения хлористого кальция. Осадок в виде мути окисляют струей хлора вместе с воздухом. Затем к окисленной мути добавляют вторую часть жидкости. При подогреве в присутствии пара никель осадка переходит в виде хлористого соединения в раствор и вместе с тем осаждает соответственное количество окиси К. Повторяют эту операцию до тех пор, пока не получат осадка с содержанием одной чистой окиси К.

Металлический К. промышленным образом получается восстановлением окиси К. углем, реже углеводородами или окисью углерода. Для этого приготовляется масса из 95 частей CoO, 4 частей древесного угля, 2 частей патоки и достаточного количества воды. Эта масса перемешивается на месильной машине, спрессовывается в металлических формах и после ее предварительной просушки разрезается на кубики и вторично просушивается. Затем кубики обсыпаются угольным порошком и накаливаются до 1220° в восстановительном пламени, причем металлы восстанавливаются и обуглероживаются. Наконец, металл сплавляется в тиглях в присутствии буры и окиси К. при 1800—2000° для обезуглероживания кобальта. В белокалильном жару кобальт сваривается со сталью; железо, покрытое с обеих сторон К., выкатывается, в самые тонкие листы. Употребление металлического К. очень ограничено. Он идет на приготовление феррокобальта для получения кобальтовой стали и для разных сплавов с медью. Употребляется также для кобальтирования металлов. Главным же образом пользуются кобальтовыми красками (см. выше).

А. Ржешотарский. Δ .

Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. — С.-Пб.: Брокгауз-Ефрон

1890—1907