Кобалтови факти и факти
Защо кобалтът е важен за живота? Той е незаменим микроелемент и ние научихме за него по този начин. Дълго време в различни населени места селяните забелязваха болест при говедата, която у нас се наричаше табес, а сред британците и шведите беше блатна болест: животните губят апетита си, кожата става мътна, лигавиците се обръщат бял. Когато лекарите се научиха да изследват кръв, такива животни отбелязаха рязък спад в броя на червените кръвни клетки. Човек има подобно заболяване - злокачествена анемия, съвременното му име е B12-дефицитна анемия: тя също произвежда малко червени кръвни клетки. Животните се спасяват от сухота, като ги карат на друго пасище или като добавят към храната си някои вещества, като меласа (вж. Химия и живот, 1965, №6), хората се подпомагат, като ядат полусуров говежди черен дроб. Както се оказа, причината за заболяването при хората и животните е една и съща - дефицит на кобалт. Той е този, който е обогатен с меласа и изчерпани билки при лошо пасище, той е този, който е част от витамин В12, необходим за хематопоезата, или, както се нарича още, антианемичният фактор. А структурата на витамина след осем години работа е създадена през 1956 г. от Дороти Кроуфут-Ходжкин, за което тя получава Нобелова награда за химия през 1964 г. Тя показа, че кобалтовият йон се намира в центъра на витаминната молекула и осигурява нейната биологична активност.
Продължавайки медицинската тема, кобалтът е необходим за производството на протези, предимно зъбни, и стентове, използвани в сърдечната хирургия. Тук влизат в сила неговата висока устойчивост на корозия в агресивна среда и високата якост, присъща на неговите сплави. Ще бъдат включени и другите му полезни свойства: от края на миналия век се работи по производството на крепежни елементи за подвижни протези от силно магнитно кобалтово съединение. Обикновено те са прикрепени с пружинни ключалки към здрави зъби или импланти, но доброволците намират магнитните ключалки за по-удобни. Експерименти върху плъхове показват, че постоянното магнитно поле в областта на венците не влияе на здравето. Вярно е, че човек с такива магнити няма да може да се подложи на магнитна томография. Но засега магнитните закопчалки не са широко разпространени.
Защо се нуждаете от радиоактивен кобалт? Изотопът кобалт-60 е много радиоактивен, излъчващ мощни гама лъчи. Почти от откриването на радиоактивността той се използва като източник на такива лъчи и е намерил много приложения в технологиите - във всички видове гама-дефектоскопи, разходомери и други устройства, както и в кобалтовите пистолети за лечение на рак.
Защо кобалтът е важен за цивилизацията? Магнитни свойства. Той има много висока температура на Кюри - това е температурата на прехода от магнитно в немагнитно състояние при нагряване: 1150 ° C (за желязо, 769 ° C). Магнитната сила на кобалта е много висока и от началото на 20 век се използва за създаване на магнитно твърди материали - тоест такива, които е трудно да се намагнетизират или размагнитят. Японците бяха първите, които направиха това. През 1917 г. Honda Kotaro от императорския университет в Тохоку създава така наречената японска стомана, съдържаща до 35% кобалт в състава си: принудителната сила (мярка за способността за обръщане на намагнитването) в същото време се увеличава повече от три пъти в сравнение със стомана без кобалт. Причината за работата беше прекъсването на доставките на такива материали във връзка с Първата световна война. През 1930 г. Мишима Токушихи от Императорския университет в Токио създава сплав от алнико на основата на желязо (алуминий-никел-кобалт, последният до 40%) с принудителна сила, осем пъти по-голяма от тази на японската стомана. Истинският пробив обаче дойде през 1966 година. Д-р Карл Стърнат от Изследователския център на Университета в Дейтън, поръчан от американските военновъздушни сили, откри супермощното магнитно интерметално съединение SmCo5. Шест години по-късно, заедно с д-р Алдън Рей, той създава още по-мощен магнит - Sm2Co17. Тези съединения многократно превъзхождаха магнитите, създадени върху желязна основа - принудителната им сила е 130 пъти по-голяма от тази на алнико! Едва през 1983 г. се появяват най-мощните за днес магнити - сплави от системата Nd-Fe-B. Те са по-евтини от самарий-кобалт, но те губят своите магнитни свойства дори при нагряване до 80 ° C, а конкурентите дори не се интересуват от нагряване над 200 ° C. Тези здрави магнити се използват в различни устройства, които трябва да бъдат намалени по обем или тегло, от компютри и преносими плейъри до ЯМР и мощни електрически двигатели. Например, двигателното ядро е направено от SmCo5, на който слънчевият самолет Solar Challenger прави първия си полет през Ламанша през 1981 г. - 262 км за 5 часа 23 минути.