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Cobalto - Co

Proprieta' chimiche dell'ozono - Effetti del cobalto sulla salute - Effetti ambientali del cobalto

Numero atomico

27

Massa atomica

58.9332 g.mol -1

Elettronegativita' secondo Pauling

1.8

Densita'

8.9 g.cm-3 at 20°C

Punto di fusione

1495 °C

Punto di ebollizione

2927 °C

Raggio di Vanderwaals

0.125 nm

Raggio ionico

0.078 nm (+2) ; 0.063 nm (+3)

Isotopi

8

Guscio elettronico

[ Ar ] 3d7 4s2

Energia di prima ionizzazione

757 kJ.mol -1

Energia di seconda ionizzazione

1666.3 kJ.mol -1

Energia di terza ionizzazione

3226 kJ.mol -1

Potenziale standard

- 0.28 V ( Co2+/ Co ) ; +1.84 V ( Co3+/ Co2+ )

Scoperto da

George Brandt nel 1737

Cobalt - Co


Cobalto

Il cobalto è un elemento ferromagnetico duro di colore bianco argenteo. È un membro del gruppo VIII della tabella periodica. Come il ferro, può essere magnetizzato. Nelle sue proprieta' fisiche e' simile a ferro e nichel. L'elemento è chimicamente attivo e forma molti composti. Il cobalto è stabile in aria ed inalterato in acqua, ma e' lentamente attacato da acidi diluiti.

Applicazioni

Il cobalto è usato in molte leghe (superleghe, per parti nei motori delle turbine a gas dei velivoli, leghe resistenti alla corrosione, acciai ad alta velocità, carburi cementati), nei magenti e nei mezzi magnetici per la registrazione, come catalizzatore per l'industria chimica e petrolifera, come agenti essiccante per vernici e inchiostri. Il blu cobalto è una componente importante della gamma di colori degli artisti ed è usato in lavori in porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria. Il suo isotopo radiattivo, il cobalto-60, è usato nelle cure mediche ed anche per irradiare gli alimenti, per conservarli e proteggere il consumatore.

Il cobalto nell'ambiente

La maggior parte del cobalto della terra è nel suo nucleo. Il cobalto è relativamente poco abbondante nella crosta terrestre ed nelle acque naturali, da cui precipita come il sulfido di cobalto altamente insolubile CoS.
Anche se il livello medio di cobalto nel terreno è pari a 8 ppm, ci sono terreni con solo 0,1 ppm ed altri contenenti fino a 70 ppm. Nell'ambiente marino il cobalto è necessario per le alghe blu-verdi (cianobatteri) e da altri organismi che fissano l'azoto. Il cobalto generalmente non si trova come metallo libero ma solitamente in forma di minerali. Il cobalto non è solitamente estratto da solo e tende ad essere prodotto come sottoprodotto dell'attività di estrazione mineraria di nichel e rame. I minerali principali di cobalto sono cobaltite, eritrite, glaucodoto e scutterudite. I produttori principali mondali di cobalto sono la Repubblica democratica del Congo, la Cina, lo Zambia, la Russia e l'Australia. Si trova inoltre in Finlandia, Azerbaijan e Kazakihstan. La produzione mondiale è pari a 17,000 tonnellate all'anno.

Effetti del cobalto sulla salute

Dal momento che il cobalto è ampiamente disperso nell'ambiente gli esseri umani possono essere esposti ad esso respirando aria, bevendo acqua e magiando alimenti che contengono cobalto. Anche il contatto con terreno o acqua che contiene cobalto può aumentare l'esposizione.
Il cobalto non è spesso liberamente disponibile nell'ambiente, ma da quando le particelle di cobalto non sono legate al terreno o a particelle di sedimenti, l'assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo in piante e animali.

Il cobalto è favorevole per gli esseri umani perché è parte della vitamina B12, che è essenziale per la salute umana. Il cobalto è usato per trattare l'anemia nelle donne incinte, perché stimola la produzione di cellule rosse del sangue. La presa giornaliera di cobalto e' variabile e puo' essere pari a 1 mg, ma quasi tutto passa attraverso l'organismo senza essere assorbito, tranne quello assorbito nella vitamina B12.

Tuttavia, concentrazioni di cobalto troppo elevate possono danneggiare la salute umana. Quando respiriamo in concentrazioni troppo alte di cobalto attraverso l'aria avvertiamo effetti ai polmoni, come asma e polmonite. Questo avviene soprattutto in persone che lavorano con il cobalto.

Quando le piante crescono su terreni contaminati accumulano particelle molto piccole di cobalto, in particolare nelle parti delle piante che mangiamo, come frutta e semi. I terreni in prossimita' di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto, di conseguenza l'assorbimento dagli esseri umani attraverso l'ingestione di piante può avere degli effetti sulla salute. Gli effetti sulla salute che derivano da assorbimento di alte concentrazioni di cobalto sono:

- Vomito e nausea
- Problemi di vista
- Problemi di cuore
- Danni alla tiroide

Effetti sulla salute possono anche essere causati attraverso radiazione degli isotopi radioattivi di cobalto. Ciò può causare la sterilità, perdita di capelli, vomito, perdite di samgue, diarrea, coma e perfino morte. Questa radiazione e' a volte usata nei pazienti di cancro per distruggere i tumori. Questi pazienti soffrono di perdite di capelli, diarrea e vomito.

La polvere di cobalto può causare una malattia simile all'asma con sintomi che variano da tosse, respiro corto e dispnea fino a riduzione nelle funzioni polmonari, fibrosi nodulare, inabilità permanente e morte. L'esposizione a cobalto può causare perdita di peso, dermatite e ipersensibilità respiratoria. LD 50 (orale, ratti) = 6171 mg/kg. (LD50 = dose mortale 50 = singola dose di una sostanza che causa la morte del 50% di una popolazione animale a seguito di esposizione alla sostanza in tutte le vie tranne inalazione. LD50 è espresso solitamente in milligrammi o grammi di materiale per il chilogrammo di peso dell'animale (mg/kg o g/kg).)

L'associazione internazionale per la ricerca contro il cancro (IARC) colloca il cobalto ed i composti di cobalto all'interno del gruppo 2B (agenti che possono essere cancerogeni per gli esseri umani). L'ACGIH ha collocato il cobalto ed i suoi composti inorganici nella categoria A3 (cancerogeno per gli animali da laboratorio: l'agente è cancerogeno per gli animali da laboratorio in concentrazioni relativamente elevate, attraverso vie, in forme istologiche, o con meccanismi che non sono considerate importanti per l'esposizione degli operai.) Il cobalto è stato classificato essere cancerogeno per agli animali da laboratorio in Germania.


Effetti ambientali del cobalto

Il cobalto è un elemento che si presenta naturalmente nell'aria ambiente, in acqua, nel terreno, nelle roccie, in piante ed in animali. Può anche entrare nell'aria e nell'acqua e depositarsi sul terreno attraverso polvere trasportata dal vento ed entrare nell'acqua superficiale attraverso lo scorrimento superficiale quando l'acqua piovana scorre attraverso terreni e roccie che contengono cobalto.

Gli esseri umani aggiungono cobalto scaricando piccole quantita' nell'atmosfera dalla combustione e dall'estrazione mineraria del carbone, trattando dei minerali contenenti cobalto e dalla produzione e dall'uso dei prodotti chimici a base di cobalto.
Gli isotopi radioattivi del cobalto non sono naturalmente presenti nell'ambiente, ma vengono rilasciati attraverso il funzionamento di impianti di energia nucleare e gli incidenti nucleari. Dal momento che hanno periodi radioattivi relativamente brevi non sono particolarmente pericolosi.

Il cobalto non può essere distrutto una volta entrato nell'ambiente. Può reagire con altre particelle o essere assurbito sulle particelle del terreno o nei sedimenti dell'acqua. Il cobalto si muove soltanto in condizioni acide, ma alla fine la maggior parte del cobalto finisce in su in terreni e sedimenti.

I terreni che contengono quantita' molto basse di cobalto possono far crescere piante che cobalto-deficienti. Quando gli animali pascolanosu questi terreni soffrono di mancanza di cobalto, che è essenziale per loro.

D'altra parte, terreni nei pressi di miniere e impianti di dusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto, di modo che l'assorbimento dagli animali attraverso il consumo di piante può avere effetti sulla salute. Il cobalto si accumula nelle piante e nel corpo degli animali che mangiano queste piante, ma il cobalto non è conosciuto bioingrandirsi ciclo alimentare. A causa di questo le frutte, le versure, i pesci ed altri animali che mangiamo non contengono solitamente quantità molto elevate di cobalto.


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