1.

Einleitung

Cobalt, chemisches Symbol Co, silberweißes, magnetisches, metallisches Element mit der Ordnungszahl 27, das in der achten Nebengruppe des Periodensystems steht und zusammen mit Eisen und Nickel zur Eisengruppe zusammengefasst wird; Cobalt zählt zu den Übergangsmetallen.

Cobalt verdankt seinen Namen dem Berggeist Kobold, von dem die Bergleute des Mittelalters glaubten, er würde Silber aus Erzen rauben und stattdessen das für wertlos gehaltene Cobalt dort hineinzaubern. Der Name Cobalt verbreitete sich etwa ab Anfang des 18. Jahrhunderts, als man in Europa begann, cobalthaltige Salze gezielt zur Blaufärbung (z. B. Glas, Porzellan) zu nutzen. Reines Cobalt wurde erstmals 1735 von dem schwedischen Chemiker Georg Brandt hergestellt.

2.

Vorkommen und Eigenschaften

In der Natur kommt Cobalt z. B. legiert mit Eisen in Meteoriten vor, am häufigsten jedoch in Form von Erzen. Unter den Elementen der Erdkruste steht Cobalt an 30. Stelle. Einige Cobalterze sind Speiscobalt oder Smaltit (CoAs_2-3), Cobaltglanz oder Cobaltit (CoAsS) und Cobaltkies oder Linneit (Co₃S₄). Ebenso können Kupfererze und Magnetkies Cobalt enthalten; ein bedeutender Anteil der Weltproduktion an Cobalt stammt aus Kupfererzen der kongolesischen Provinz Katanga sowie aus dem in Ontario (Kanada) geförderten Magnetkies. In Deutschland findet man das Metall u. a. in geringen Mengen im sächsischen Erzgebirge. Außerdem ist Cobalt ein essentielles Spurenelement im menschlichen Organismus.

Cobalt ist ein korrosionsbeständiges, bei Raumtemperatur wenig formbares und hartes Metall (härter als Eisen). Es schmilzt bei 1 495 °C, siedet bei 2 870 °C und hat eine relative Dichte von 8,9 sowie die Atommasse 58,93 u. Bis zu einer Temperatur von 1 121 °C (Curie-Temperatur) zeigt das Metall ferromagnetische Eigenschaften. Cobalt ist bei Raumtemperatur beständig gegen Wasser und Luft; nichtoxidierende Säuren greifen es nur langsam an. Cobalt löst sich in verdünnter Salpetersäure, wird jedoch von konzentrierter Salpetersäure passiviert, d. h., nach Bildung einer dünnen Schutzschicht reagiert es nicht mehr weiter.

3.

Verbindungen

In seinen Verbindungen, die teils sehr giftig sind, tritt Cobalt meistens mit den Oxidationsstufen +2 und +3 auf, etwa im blauen Cobaltdichlorid bzw. Cobalt(II)-chlorid (CoCl₂), im hellbraunen Cobalttrifluorid bzw. Cobalt(III)-fluorid (CoF₃) oder im braunen bis schwarzen Dicobalttrioxid bzw. Cobalt(III)-oxid (Co₂O₃). Seltener sind Cobaltverbindungen anderer Oxidationsstufen von -1 bis +5, z. B. in dem nicht stabilen Tetracarbonylcobaltat(III)-ion ([Co(CO)₄]^-), das u. a. zum stabileren Dicobaltoctacarbonyl (Co₂(CO)₈) dimerisiert. Cobalt bildet wie viele andere Metalle auch Verbindungen mit organischen Resten bzw. Liganden. Ein Beispiel ist das Vitamin B₁₂.

4.

Verwendung

Der größte Teil des weltweit erzeugten Cobalts dient zur Herstellung harter und wärmebeständiger Legierungen und Werkstoffe, etwa für Maschinenbauteile. Beispiele dafür sind Stellit, eine aus Cobalt, Chrom und Wolfram bestehende Legierung für Meißelspitzen, und Widia (hart „wie Diamant”), ein aus Cobalt und Wolframcarbid bestehender Sinterwerkstoff für Schneidwerkzeuge. Cobalt wird auch zur Erzeugung magnetischer Werkstoffe für Permanentmagnete verwendet. Seine korrosionsbeständigen Eigenschaften macht man sich beim Korrosionsschutz zunutze, indem man die Oberflächen zu schützender Werkstücke galvanisch mit einer Cobaltschicht versiegelt (siehe Galvanotechnik).

Einige Cobaltverbindungen kommen zu Färbe- oder Entfärbungszwecken in der Keramik- und Glasindustrie zum Einsatz. Andere Verbindungen des Schwermetalls wirken als Katalysatoren, etwa beim Fischer-Tropsch-Verfahren (siehe Hydrierung) oder der Oxosynthese (Erzeugung von Aldehyden und Alkoholen aus Kohlenwasserstoffen wie Alkenen). Das aus Kernreaktoren gewonnene radioaktive Isotop Cobalt 60 ist ein intensiver Gammastrahler (Halbwertszeit 5,3 Jahre) und wird u. a. in der Strahlentherapie sowie in der Industrie als Tracer zur Materialprüfung eingesetzt.