سولفات کبالت یک ترکیب معدنی جامد مایل به قرمز، بی بو، سمی با ساختار کریستالی فلزی است. این ماده که به صورت نمک کبالت بوده در آب و اسید محلول است، دارای فرمول مولکولی CoSO4 است. به طور کلی به دو حالت خشک و آبدار (شش آبه و هفت آبه) وجود دارد که فرم هفت آبه آن به صورت جامد قرمز رنگ بوده و در آب و متانول به هر میزان محلول است. این ترکیبات به صورت نمک های سولفات فلزی و یا استرهای اسید سولفوریک وجود دارد که با جایگزینی یک یا هردو اتم هیدروژن با فلز تشکیل می شوند.
اکثر ترکیبات سولفات فلزی برخلاف فلوریدها و اکسیدها تمایل زیادی به انحلال در آب دارند و از این ویژگی در فرآیند تصفیه آب بسیار استفاده می شود. یون های فلزی در سولفات کبالت به راحتی می توانند توسط نانوذرات معلق یا پوشش داده شده و از آن برای اهداف کند و پاش سطوح حساس مانند سلول های خورشیدی، سلول های سوختی استفاده می شود. از جمله گریدها این ماده می توان به گرید صنعتی، گرید دارویی و خوراکی، گرید آزمایشگاهی و گرید کشاروزی اشاره کرد.
از این ترکیب در بخش های مختلف صنعت مانند تهیه رنگ، جوهرسازی، داروسازی، تصفیه آب و باطری های ذخیره انرژی استفاده می شود.
خواص و ويژگی ها
سولفات کبالت یک جامد کریستالی با رنگ قرمز تا رز صورتی، به شدت سمی و بی بو است. این ماده یک نمک فلزی و ترکیب معدنی سمی با فرمول مولکولی CoSO4 بوده که به دو صورت آبدار و بی آب وجود دارد. فرم آب دار این ماده به هر میزان در آب و متانول محلول بوده و فرم خشک یا بدون آب این ماده انحلال پذیری پایینی در آب دارد و به آرامی در آب جوش حل می شود.
این ماده بیشتر به عنوان یک ترکیب اسیدی بوده و برای خنثی کردن محیط های اسیدی آبی استفاده می شود. اغلب از نظر خاصیت احیاء کنندگی و اکسید کنندگی یک ترکیب خنثی و بی اثر است. همچنین سولفات کبالت به عنوان کاتالیزور صنعتی نیز شناخته شده است و به دلیل کاربردهای فراوانی که دارد در صنعت، با نام های کبالت مونو سولفات، کبالت (ll) سولفات و کبالتوس سولفات نیز شناخته می شود.
این ماده با جرم مولی 154.996 گرم بر مول، دانسیته 3.71 گرم بر سانتی متر مکعب، نقطه ذوب بالا 700 درجه سانتیگراد به صورت یک ترکیب پودری خشک است. به اکسنده های قوی، آب و رطوبت، و حرارت حساس بوده و در اثر واکنش تجزیه شده و گازهای بسیار سمی و خطرناک اکسید کبالت و اکسید گوگرد را آزاد می کند. این گازها به راحتی از طریق استنشاق و پوست جذب شده و منجر به مشکلات تنفسی، خارش پوست، آلرژی، تنگی نفس و حالت تهوع می شود.
روش تولید سولفات کبالت
سولفات کبالت یک ماده معدنی است که هم به صورت طبیعی و هم سنتزی تهیه می شود. این ماده در طبیعت به صورت کریستال های هیدارته یافت می شود. در واقع این ماده در طبیعت در مناطقی که حاوی کانی های اسکوترودیت و کبالتیت هست، وجود دارد. این کانی ها حاوی مقادیری از کبالت، منگنز و نیکل است.
به دلیل استحصال سخت از کانی ها، روش طبیعی آن چندان مرسوم نیست و بیشتر از روش صنعتی برای تهیه این ترکیب استفاده می شود. در روش تهیه صنعتی، از ماده خام کبالت (ll) اکسید، کربنات یا هیدروکسید استفاده می شود. هر یک از این مواد خام ابتدا در حضور اسید سولفوریک غلیظ حل شده و در ادامه طی فرآیند کریستال گیری محصول اصلی به همراه محصول جانبی آب تولید می شود. در صورت هیدرولیز این ماده در حضور سولفوریک اسید رقیق، مشتقات آب دار آن به راحتی تولید می شود.
CoO + H2SO4 → CoSO4 + H2O
Co(OH)2 + H2SO4 → CoSO4 + 2H2O
CoCO3 + H2SO4 → CoSO4 + CO2 + H2O
کاربردهای سولفات کبالت
از مهم ترین خواص سولفات کبالت می توان به موارد زیر اشاره کرد:
مواد شیمیایی کشاورزی: از این ماده برای تهیه انواع کودهای شیمیایی و مواد شیمیایی برای رشد گیاهان و افزایش میزان باروری درختان استفاده می شود. این ماده در تهیه آفت کش ها استفاده نمی شود.
رنگ دانه ها: از نمک سولفات کبالت برای تهیه انواع رنک دانه های صنعتی استفاده می شود. از این رنگدانه ها برای رنگ آمیزی پینی ها و شیشه ها استفاده می شود.
مواد غذایی حیوانات: سولفات کبالت محبوب ترین شکل کبالت برای استفاده در کودها و همچنین فرمولاسیون های بهداشتی حیوانات است. کبالت برای تمام نشخوارکنندگانی که توانایی تبدیل مستقیم این شکل از کبالت را به ویتامین B12 دارند ضروری است. بدون سطح کافی B12 در سیستم گوارش، گاو از صرفه جویی شدید رنج می برد.
به عنوان ضد خردگی و ضد زنگ: سولفات کبالت به عنوان بازدارنده های خوردگی برای جلوگیری از زنگ زدگی و خوردگی آندی فلزات استفاده می شوند. این به طور کلی از طریق پوشش سطح فلز با یک لایه کبالت انجام می شود. برای جلوگیری از خوردگی و زنگ زدگی سطح فلزات و سطوح حساس این ماده به همراه سایر نانوذرات به صورت اسپری روی سطوح قرار گرفته و محافظه می کند.
به عنوان پیش ماده: سولفات کبالت به عنوان یک پیش ماده مهم برای تهیه مواد بارزش دارویی، خوراکی، جوهرسازی، ماده موثره باتری ها و بسیاری از ترکیبات مهم استفاده می شود.
باتری سازی: به عنوان ماده اولیه در تولید پیش سازهای کاتد کبالت و فلز مخلوط (نیکل- کبالت- منگنز) برای باتری های یون لیتیوم و لیتیوم پلیمر استفاده می شود.
از کاربردهای دیگر سولفات کبالت می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- به عنوان عوامل آبکاری و عوامل تصفیه سطوح
- کمک به تصفیه و فرآوری مواد با ارزش از نفت خام
- برای تولید محصولات الکترونیکی و برقی
- برای تصفیه آب
- استخراج و خااص سازی مواد معدنی
- تهیه مواد سوختی و محصولات مرتبط با آن
خطرات سولفات کبالت
به طور کلی سولفات کبالت یک ماده سمی و خطرناک است. این ماده در برابر اعمال مستقیم حرارت ناپایدار بوده و به سرعت تجزیه می شود. در اثر تجزیه گازهای سمی اکسید کبالت و گوگرد آزاد می کند. بخارات این ماده از طریق استنشاق وارد بدن شده و از این طریق منجر به سرفه، عطسه، کمبود اکسیژن، سردرد، حالت تهوع و در موارد شدید تر بر روی قلب، ریه ها و اندام های داخلی اثر مخرب داشته و منجر به مرگ می شود.
همچنین این ماده از طریق پوست وارد سیستم گردش خون شده و منجر به خارش و سوزش دست ها و سرطان می شود. همچنین این ماده در برابر اکسنده ها، رطوبت محیط و اکسیژن محیط ناپایدار بوده و تخریب می شود. به دلیل سمیت بالای این ماده، در حین کار از دستکش آزمایشگاهی، عینک، ماسکی تنفسی استفاده شود. محیط کار این ترکیب در زیر هود با مکش قوی است. در صورت تماس مستقیم آن با دست و یا صورت، فورا محل آغشته شده را با آب و صابون فراوان شست و شو داده و در صورت بلع یا تماس آن با چشم به سرع آن را با اورژانس انتقال داده و تحت درمان قرار گیرد.
سولفات کبالت را ازکجا بخرم؟
شما می توانید مشخصات و قیمت انواع بسته بندی سولفات کبالت را در فروشگاه آنلاین ای آز فعال در حوزه ی فروش مواد شیمیایی و تجهیزات آزمایشگاهی مشاهده بفرمائید . www.eaz.ir
