VI

Trọng lượng riêng của cobalt, tính chất, ứng dụng và bảng giá trị

Cobalt là nguyên tố thuộc nhóm tám, phân nhóm phụ của bảng tuần hoàn. Ở dạng đơn chất, cobalt là kim loại màu trắng hơi vàng pha bạc, có ánh xanh lam hoặc hồng. Vật liệu tồn tại ở hai dạng: cobalt có mạng lục giác xếp chặt và cobalt có mạng lập phương tâm mặt. Nhiệt độ chuyển đổi giữa hai dạng là 427 °C.

Cobalt phần lớn được khai thác từ quặng nickel, được xử lý bằng dung dịch ammonia và sulfuric acid. Cũng có thể dùng các phương pháp hỏa luyện với cobalt chloride hoặc chlorine thông thường.

Bảng trọng lượng riêng của cobalt

Vì cobalt là vật liệu phức tạp, không thể tự tính trọng lượng riêng trong điều kiện thực địa. Các phép tính được thực hiện trong phòng thí nghiệm hóa học chuyên dụng. Tuy nhiên, trọng lượng riêng trung bình đã biết là 8,9 g/cm³.

Bảng dưới đây trình bày khối lượng và trọng lượng riêng của cobalt theo các đơn vị để đơn giản hóa phép tính.

Trọng lượng riêng và khối lượng 1 m³ cobalt theo đơn vị đo
Vật liệuTrọng lượng riêng (g/cm³)Khối lượng 1 m³ (kg)
Cobalt8,98900

Tính chất của cobalt

Cobalt thuộc nhóm kim loại cứng. Như đã nêu, cobalt có hai dạng tùy nhiệt độ. Dưới 427 °C, dạng mạng lục giác xếp chặt ổn định; từ 427 đến 1494 °C, dạng mạng lập phương tâm mặt ổn định. Kim loại này thuộc nhóm sắt từ, có điểm Curie 1121 °C. Một lớp oxide mỏng tạo cho cobalt sắc vàng.

Ở nhiệt độ trên 300 °C, nguyên tố này bị oxy hóa trong không khí. Nó phản ứng tốt với halogen và fluorine khi nung nóng. Khi tương tác với lưu huỳnh, hai dạng khác nhau hình thành: dạng alpha màu xám pha bạc và dạng beta màu đen. Cobalt tạo hợp chất phức tạp với các nguyên tố oxy hóa khác như phosphor, selenium, boron, carbon, nitrogen và silic.

Cobalt có khả năng hòa tan hydro mà không tạo hợp chất.

Ứng dụng của cobalt

Nhờ nhiều loại hợp chất, cobalt được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Các ứng dụng chính gồm:

  • chế tạo dụng cụ gia công, dùng cobalt để tăng khả năng chịu nhiệt và cải thiện cơ tính;
  • chế tạo thiết bị ghi từ, lõi máy biến áp và động cơ điện nhờ tính từ của cobalt;
  • sản xuất nam châm vĩnh cửu, trong đó cobalt được dùng với tỷ lệ khoảng 50 phần trăm;
  • dùng làm chất xúc tác hóa học;
  • sản xuất pin lithium, trong đó cobalt làm vật liệu điện cực dương hiệu suất cao;
  • sản xuất máy phát nhiệt điện có hiệu suất cao;
  • dùng cobalt-60 làm nguồn phóng xạ trong y học, khử trùng và kiểm tra khuyết tật bằng tia gamma trong công nghiệp; chu kỳ bán rã khoảng 5,27 năm.

Câu hỏi thường gặp

1 m³ cobalt nặng bao nhiêu?

Với khối lượng riêng khoảng 8,9 g/cm³, một mét khối cobalt nặng xấp xỉ 8900 kg. Khi tính chính xác cần xét độ tinh khiết và nhiệt độ.

Vì sao cobalt được dùng trong hợp kim?

Cobalt làm tăng khả năng chịu nhiệt, độ cứng, tính từ và khả năng chống mài mòn, nên được dùng trong thép đặc biệt, nam châm và hợp kim dụng cụ.

Làm thế nào để tính khối lượng chi tiết bằng cobalt?

Nhân thể tích chi tiết với khối lượng riêng của cobalt hoặc hợp kim cobalt cụ thể. Với hợp kim, lấy khối lượng riêng trong tài liệu vật liệu.