Šablona:Článek dne/2021/29

Z Multimediaexpo.cz

(Rozdíly mezi verzemi)

Aktuální verze z 12. 1. 2023, 11:52

Kobalt, chemická značka Co (Cobaltum) je namodralý, feromagnetický, tvrdý kov. Používá se v metalurgii pro zlepšování vlastností slitin při barvení skla a keramiky a je důležitý i biologicky.

Typický kovový ferromagnetický prvek, stříbrolesklý s modrým nádechem. Je velmi pevný, svou tvrdostí a pevností předčí ocel. Kobalt je feromagnetický do teploty 1000 °C, nad touto teplotou své feromagnetické vlastnosti ztrácí. Bod při němž kov ztrácí feromagnetické vlastnosti se nazývá Curieův bod. Kobalt patří mezi přechodné prvky, které mají valenční elektrony v d-sféře. Ve sloučeninách se vyskytuje především v mocenství Co^+II a Co^+III, vzácně se můžeme setkat i s Co^+I, Co^+IV a od nedávna také s některými nestabilními sloučeninami v oxidačním stavu Co^+V například Na₃Co^VO₄. Kobalt se vyskytuje v přírodě ve dvou alotropických modifikacích označovaných α-Co a β-Co. První je stabilní za obyčejné teploty a kobalt v ní zaujímá těsné uspořádání v hexagonální mřížce. Druhá modifikace je stabilní nad teplotou 417 °C a kobalt v ní zaujímá uspořádání atomů v plošně centrované kubické mřížce. Přeměna mezi modifikacemi je malá, což má vliv na fyzikální vlastnosti kovu. V kompaktním stavu je kobalt vůči vzduchu i vodě stabilní. V jemně rozptýleném stavu je kobalt stejně jako železo pyroforický (je samozápalný na vzduchu). Ve zředěných kyselinách, jako je kyselina chlorovodíková, kyselina sírová a kyselina dusičná, se rozpouští, ale velmi neochotně a pomalu. V koncentrované kyselině dusičné se kobalt, stejně jako železo pouze pasivuje.

Při zahřívání shoří kobalt na vzduchu na oxid kobaltnato-kobaltitý Co₃O₄. Při zahřívání na vzduchu nad 900 °C shoří kobalt na oxid kobaltnatý CoO. Ten vzniká i při působení vodní páry na kov zahřátý do červeného žáru. Za normální teploty je kobalt málo reaktivní, ale za vyšších teplot se často za vzniku plamene slučuje s mnoha prvky. Neslučuje se však s dusíkem a vodíkem.

Oproti příbuznému niklu je zastoupení kobaltu na Zemi i ve vesmíru výrazně nižší. V zemské kůře činí průměrný obsah kobaltu kolem 25 mg/kg, čímž se zařazuje na 30. místo ve výskytu prvků na zemi. Jeho procentuální obsah odpovídá 29 ppm (parts per milion = počet částic na 1 milion částic). V mořské vodě se jeho koncentrace pohybuje na úrovni 0,27 mikrogramu v jednom litru. Předpokládá se, že ve vesmíru připadá na jeden atom kobaltu přibližně 15 milionů atomů vodíku. V přírodě nejsou známa naleziště rud s převažujícím množstvím kobaltu. Ten vždy pouze doprovází niklové rudy a nalezneme jej i jako doprovodný prvek v sulfidických rudách mědi nebo olova. Nejdůležitější nerosty kobaltu jsou smaltin CoAs₃, linnéit Co₃S₄ a kobaltin CoAsS. V ryzím stavu je možné nalézt kobalt v množství 0,5 - 2,5 % v železných meteoritech.

Největším zásoby rud s významným podílem kobaltu jsou v Rusku, Číně, Austrálii, Demokratické republice Kongo a Zambii. Například roku 2005 se vytěžilo 22 000 tun kobaltových rud.

Základ pro výrobu kobaltu tvoří tzv. míšně, které se získávají při hutnickém zpracování rud niklu, mědi a olova obsahujících arsen, kde je kobalt přítomen zejména jako arsenid. Z míšně se vyráběly oxidy kobaltu, které se používaly při výrobě kobaltových barev a nemusely být v příliš čistém stavu. Dnes se však vyrábí zejména kovový kobalt. Příprava čistého kobaltu je velmi náročná, protože největší problém činí odstranit nikl, který tvoří podstatnou část kobaltových rud. Nejčastěji se postupuje tak, že se rudy kobaltu nebo míšně pražením převedou na směs oxidů a arseničnanů, která se podle červeného zbarvení nazývá safor nebo cafra. Tato směs se rozpustí v kyselině chlorovodíkové a sulfanem se srazí měď, olovo, bismut a další těžké kovy. Po oxidaci chlorem se srazí arsen a železo uhličitanem vápenatým jako hydroxid železitý a arseničnan vápenatý. Pak se přidá chlorové vápno v takovém množství, aby se srazil jen kobalt, který se sráží přednostně před niklem. Díky toho zůstane nikl přítomen v roztoku a kobalt, který je nyní přítomen v podobě svého oxidu se může od stop niklu ještě mnohokrát přečistit. Nakonec se oxid kobaltnato-kobaltičitý redukuje uhlím nebo koksem a získá se tak kovový kobalt.

Cena kobaltu je díky jeho poměrně nízkému výskytu i obtížnosti výroby dosti vysoká a v některých obdobích dosahuje burzovní cena kobaltu úrovně stříbra. Proto je především v metalurgii využíván pouze v případech, kdy se nedá nahradit některým levnějším kovem a do slitin je legován obvykle jen v relativně nízkém množství.

@@ Řádka 1: / Řádka 1: @@
 <!-- Zde bude umístěn článek platný pro daný rok a den. Každému dni náleží jiný článek. -->
-[[Soubor:SUN-Ultra40-2014-002.jpg|right|160px|Dvojice konektorů IEEE 1394a na předním panelu serveru SUN Ultra 40 M2.]]
+[[Soubor:Kobalt electrolytic and 1cm3 cube.jpg|right|160px|Pure (99.9 %) cobalt chips, electrolytically refined]]
-'''[[FireWire]]''' ('''IEEE 1394''') je standardní sériová [[sběrnice]] pro připojení periférií k [[počítač]]i. Díky své technické jednoduchosti a pořizovací ceně nahrazuje dříve používané způsoby připojení, především [[SCSI]].
+'''<big>[[Kobalt]]</big>''', chemická značka '''Co''' ('''''[[Kobalt|Cobaltum]]''''') je namodralý, feromagnetický, tvrdý [[kov]]. Používá se v [[metalurgie|metalurgii]] pro zlepšování vlastností slitin při barvení skla a keramiky a je důležitý i biologicky.
-V současné době jsou k dispozici dvě verze FireWire: původní s šestipinovým kabelem označovaná dnes jako FireWire 400 neboli IEEE&nbsp;1394a s rychlostí 400 Mbit/s a FireWire 800 neboli IEEE&nbsp;1394b s rychlostí až 800&nbsp;Mbit/s a devítipinovým kabelem. Nyní se schvaluje nový&nbsp;standard IEEE 1394c s rychlostí až 3&nbsp;200&nbsp;Mbit/s. FireWire na rozdíl od USB není ale prozatím tak rozšířen a patrně už nikdy nebude. Dnes se používání tohoto rozhraní pro běžné uživatele zúžilo zejména k připojení digitálních videokamer, v profesionální sféře se používá k rychlému připojení externích disků a optických mechanik.
+Typický kovový ferromagnetický prvek, stříbrolesklý s modrým nádechem. Je velmi pevný, svou [[tvrdost]]í a pevností předčí [[ocel]]. Kobalt je feromagnetický do teploty 1000&nbsp;°C, nad touto teplotou své feromagnetické vlastnosti ztrácí. Bod při němž [[kov]] ztrácí feromagnetické vlastnosti se nazývá Curieův&nbsp;bod. Kobalt patří mezi přechodné prvky, které mají valenční elektrony v ''d''-sféře. Ve sloučeninách se vyskytuje především v mocenství Co<sup>+II</sup> a Co<sup>+III</sup>, vzácně se můžeme setkat i s Co<sup>+I</sup>, Co<sup>+IV</sup> a od nedávna také s některými nestabilními sloučeninami v oxidačním stavu Co<sup>+V</sup> například Na<sub>3</sub>Co<sup>V</sup>O<sub>4</sub>.
+Kobalt se vyskytuje v přírodě ve dvou alotropických modifikacích označovaných α-Co a β-Co. První je stabilní za obyčejné teploty a kobalt v ní zaujímá těsné uspořádání v hexagonální mřížce. Druhá modifikace je stabilní nad teplotou 417&nbsp;°C a kobalt v ní zaujímá uspořádání atomů v plošně centrované kubické mřížce. Přeměna mezi modifikacemi je malá, což má vliv na fyzikální vlastnosti kovu.
+V kompaktním stavu je kobalt vůči vzduchu i vodě stabilní. V jemně rozptýleném stavu je kobalt stejně jako [[železo]] pyroforický (je samozápalný na vzduchu). Ve zředěných kyselinách, jako je [[kyselina chlorovodíková]], [[kyselina sírová]] a [[kyselina dusičná]], se rozpouští, ale velmi neochotně a pomalu. V&nbsp;koncentrované [[kyselina dusičná|kyselině dusičné]] se kobalt, stejně jako [[železo]] pouze [[pasivace|pasivuje]].
-FireWire může spojit až 63 zařízení ve stromové nebo daisy chain topologii (na rozdíl od sběrnicové topologie paralelního SCSI). To umožňuje komunikaci zařízení na principu [[peer-to-peer]], například mezi [[Scanner|skenerem]] a [[Počítačová tiskárna|tiskárnou]], bez potřeby využití systémové paměti nebo [[Procesor|procesoru]] počítače. FireWire také podporuje více hostitelských zařízení na jedné sběrnici. USB potřebuje na stejnou funkci speciální čipset, což v praxi znamená, že potřebuje speciální drahý kabel, přičemž FireWire postačuje běžný kabel se správným počtem pinů (standardně šest). FireWire podporuje technologie [[plug-and-play]] a hot swapping. Měděný kabel, který je použit nejčastěji, může mít délku až 4,5 metru a je flexibilnější než většina kabelů pro paralelní SCSI. Kabel se šesti nebo devíti piny dokáže napájet port až 45 [[watt]]y a 30&nbsp;[[volt]]y, což umožňuje energeticky středně náročným zařízením pracovat bez samostatného napájecího zdroje.
+Při zahřívání shoří kobalt na [[vzduch]]u na [[oxid kobaltnato-kobaltitý]] Co<sub>3</sub>O<sub>4</sub>. Při zahřívání na vzduchu nad 900&nbsp;°C shoří kobalt na [[oxid kobaltnatý]] CoO. Ten vzniká i při působení vodní páry na kov zahřátý do červeného žáru. Za normální teploty je kobalt málo reaktivní, ale&nbsp;za&nbsp;vyšších teplot se&nbsp;často za&nbsp;vzniku plamene slučuje s&nbsp;mnoha prvky. Neslučuje se však s [[dusík]]em a [[vodík]]em.
-Dodatek IEEE 1394a, vydaný v roce 2000, upřesnil a vylepšil původní specifikaci. Přidal podporu pro asynchronní&nbsp;streaming, rychlejší rekonfiguraci sběrnice, spojování paketů a úsporný režim spánku. IEEE 1394a nabízí několik výhod oproti IEEE 1394. 1394a je schopen rozhodčích zrychlení, což sběrnici umožňuje urychlit rozhodčí řízení cyklů, což vede ke zlepšení efektivity. To také umožňuje řídit krátký restart sběrnice, při kterém mohou být přidány nebo odebrány uzly, aniž by došlo k&nbsp;velkému poklesu v isochronním přenosu.
+Oproti příbuznému [[nikl]]u je zastoupení kobaltu na Zemi i ve vesmíru výrazně nižší. V [[zemská kůra|zemské kůře]] činí průměrný obsah kobaltu kolem 25 mg/kg, čímž se zařazuje na 30. místo ve výskytu prvků na zemi. Jeho procentuální obsah odpovídá 29 ppm (''parts per milion'' = počet částic na 1 milion částic). V mořské [[voda|vodě]] se jeho koncentrace pohybuje na úrovni 0,27 mikrogramu v jednom litru. Předpokládá se, že ve [[vesmír]]u připadá na jeden atom kobaltu přibližně 15 milionů atomů [[vodík]]u.
-<noinclude>[[Kategorie:Článek DNE]]</noinclude>
+V přírodě nejsou známa naleziště rud s převažujícím množstvím kobaltu. Ten vždy pouze doprovází niklové rudy a nalezneme jej i jako doprovodný prvek v sulfidických rudách [[měď|mědi]] nebo [[olovo|olova]]. Nejdůležitější nerosty kobaltu jsou '''''[[smaltin]]''''' CoAs<sub>3</sub>, '''''[[linnéit]]''''' Co<sub>3</sub>S<sub>4</sub> a '''''[[kobaltin]]''''' CoAsS. V ryzím stavu je možné nalézt kobalt v množství 0,5 - 2,5 % v&nbsp;[[železo|železných]] [[meteorit]]ech.
+Největším zásoby rud s významným podílem kobaltu jsou v [[Rusko|Rusku]], [[Čína|Číně]], [[Austrálie|Austrálii]], [[Demokratická republika Kongo|Demokratické republice Kongo]] a [[Zambie|Zambii]]. Například roku 2005 se vytěžilo 22 000 tun kobaltových rud.
+Základ pro výrobu kobaltu tvoří tzv. ''míšně'', které se získávají při hutnickém zpracování rud [[nikl]]u, [[měď|mědi]] a [[olovo|olova]] obsahujících [[arsen]], kde je kobalt přítomen zejména jako [[Arsenidy|arsenid]]. Z míšně se vyráběly [[oxidy]] kobaltu, které se používaly při výrobě kobaltových barev a nemusely být v příliš čistém stavu. Dnes se však vyrábí zejména kovový&nbsp;kobalt. Příprava čistého kobaltu je velmi náročná, protože největší problém činí odstranit [[nikl]], který tvoří podstatnou část kobaltových rud. Nejčastěji se postupuje tak, že se rudy kobaltu nebo míšně pražením převedou na směs [[Oxidy|oxidů]] a [[arseničnan]]ů, která se podle červeného zbarvení nazývá ''safor'' nebo ''cafra''. Tato směs se rozpustí v [[Kyselina chlorovodíková|kyselině chlorovodíkové]] a [[sulfan]]em se srazí [[měď]], [[olovo]], [[bismut]] a další těžké kovy. Po oxidaci [[Chlor|chlorem]] se srazí [[arsen]] a [[železo]] [[uhličitan vápenatý|uhličitanem vápenatým]] jako [[hydroxid železitý]] a [[arseničnan vápenatý]]. Pak se přidá [[chlorové vápno]] v takovém množství, aby se srazil jen kobalt, který se sráží přednostně před [[nikl]]em. Díky toho zůstane nikl přítomen v roztoku a kobalt, který je nyní přítomen v podobě svého oxidu se může od stop niklu ještě mnohokrát přečistit. Nakonec se [[oxid kobaltnato-kobaltičitý]] redukuje [[uhlí]]m nebo [[koks]]em a získá se tak kovový kobalt.
+Cena kobaltu je díky jeho poměrně nízkému výskytu i obtížnosti výroby dosti vysoká a v některých obdobích dosahuje burzovní cena kobaltu úrovně [[stříbro|stříbra]]. Proto je především v [[metalurgie|metalurgii]] využíván pouze v případech, kdy se nedá nahradit některým levnějším kovem a do slitin je legován obvykle jen v relativně nízkém množství.
+<noinclude>[[Kategorie:Archiv Článků DNE]]</noinclude>