سولفات کبالت آبدار چیست؟ – خواص و مزایای آن

سولفات کبالت آبدار که به عنوان رنگدانه به طور گسترده استفاده می شود، ترکیبی معدنی و به صورت بلوری است. این ترکیب در تزئین ظروف چینی، لعاب، سرامیک و مینا به کار برده می شود. سولفات کبالت به صورت یک آبه و ۷ آبه وجود داشته و به عنوان منبعی سرشار از کبالت مورد استفاده قرار می گیرد. با مطالعه این مقاله نشریه جهان شیمی فیزیک به مطالعه سولفات کبالت آبدار و بیان خواص آن می پردازیم.

سولفات کبالت آبدار

سولفات کبالت ترکیبی با فرمول مولکولی CaSO_۴ بوده و حاصل واکنش میان فلز کبالت با اسید سولفوریک است. اکسید یا هیدروکسید کبالت نیز در صورت ترکیب با اسید سولفوریک، تولید سولفات کبالت می کند. این ماده به صورت بلورهای کریستالی قرمزی رنگ بوده و بویی ندارد. یکی از خواص آن، قابلیت انحلال در آب است. این ترکیب در اتانول به میزان کمی حل شده و در متانول به طور کامل حل می شود.

از خواص فیزیکی سولفات کبالت، مرطوب و غیرقابل اشتعال بودن است. سولفات کبالت در دسته ی مواد پارامغناطیس سمی قرار می گیرد. این ماده وقتی به دمای ۴۱ و ۷۱ درجه سانتی گراد می رسد، آب خود را از دست می دهد. سولفات کبالت ۷ آبه در دمای ۲۵۰ درجه سانتی گراد خشک می شود.

سولفات کبالت اسیدی بوده ولی خاصیت اکسندگی و احیاکنندگی ندارد. همچنین این ترکیب به عنوان یک کاتالیزور به کار برده می شود. نام های دیگر آن در صنعت، کبالتوس سولفات، کبالت مونو سولفات و کبالت (II) سولفات است.

تولید سولفات کبالت

به دو روش طبیعی و سنتزی می توان سولفات کبالت تهیه کرد. این ترکیب به صورت کریستال های هیدراته در طبعیت وجود دارد. به طور عمده می توان آن را در مناطقی که کانی های اسکوترودیت و کبالتیت دارند، یافت. کبالت، منگنز و نیکل، عناصری هستند که در این کانی های یافت می شود.

سخت بودن روش استخراج طبیعی، استفاده از روش سنتزی را برای ساخت سولفات کبالت متداول تر کرده است. به این ترتیب که کبالت (II) اکسید، هیدروکسید و یا کربنات را در اسید سولفوریک غلیظ حل می کنند. سپس در نتیجه کریستال گیری، سولفات کبالت بلوری به همراه آب تولید می شود. اگر هیدرولیز ماده را در مجاورت اسید سولفوریک رقیق انجام دهید، سولفات کبالت آبدار حاصل می شود.

خواص و مزایای سولفات کبالت آبدار

در تهیه کودهای کشاورزی و مواد شیمیایی که برای افزایش رشد و بازدهی محصول گیاهان به کار می رود، از سولفات کبالت استفاده می شود. یکی از معمول ترین کاربردهای این ترکیب در تهیه انواع رنگدانه های صنعتی برای رنگ آمیزی شیشه ها و پینی ها است.

در فرمولاسیون کودها و مواد بهداشتی حیوانات از این ترکیب استفاده می شود. همچنین نشخوارکنندگانی که می توانند سولفات کبالت را به ویتامین B_۱۲ تبدیل کنند، نیاز ضروری به آن دارند. به طوری که بدون ویتامین B_۱۲، نشخوارکنندگانی مانند گاو با مشکل مواجه می شوند.

در صنعت از سولفات کبالت به عنوان بازدارنده های خوردگی استفاده شده و مانع زنگ زدگی و خوردگی آندی فلزات می شود. برای این منظور، سولفات کبالت همراه با نانوذرات دیگر روی سطوح فلزات، اسپری می شود. برای تولید پیش سازهای کاتد کبالت و فلز مخلوط در باتری های یون لیتیم و لیتیم پلیمر نیز این ترکیب کاربرد دارد.

از کاربردهای دیگر سولفات کبالت در تصفیه آب و محصولات برقی و الکترونیکی است.

خطرات سولفات کبالت

سولفات کبالت به عنوان ماده ای سمی و خطرناک، در برابر گرما به سرعت تجزیه می شود. نتیجه این تجزیه، آزاد شدن گازهای سمی اکسید کبالت و گوگرد است. از عوارض استشمام بخارات سولفات کبالت، سرفه، عطسه، سردرد، تهوع و کمبود اکسیژن است. اگر مجاورت با این بخارات شدیدتر باشد، قلب، ریه و اندام های داخلی آسیب می بیند. ورود سولفات کبالت از راه پوست به دستگاه گردش خون، منجر به سرطان می شود.

به جهت ناپایدار بودن سولفات کبالت در برابر اکسیژن، رطوبت محیط و اکسنده ها و همچنین سمی بودن آن ها، استفاده از عینک، دستکش و ماسک را ضروری کرده است.