نیترات کبالت و کاربردهای آن

نیترات کبالت یک ترکیب غیر آلی با فرمول Co (NO3) 2.xH2O است که نمک کبالت (II) می باشد.

نیترات کبالت معمولاً به صورت هگزاهیدرات Co (NO3) 2 · 6H2O یا 6 آبه تولید می شود که یک نمک آب شونده قهوه ای - قرمز است که در آب و سایر حلال های قطبی محلول است.

این ماده از واکنش اسید نیتریک با کبالت تولید می شود بدین ترتیب که در ابتدا کبالت در ظرف واکنش که نسبت به خوردگی و فشار مقاومت خوبی دارد با اسید نیتریک واکنش می دهد.

پس از آب بندی واکنش در فشار 0.5 تا 0.05 مگا پاسکال و در دمای 20 الی 200 درجه سانتی گراد کنترل شده و طی 1 تا 10 ساعت واکنش تکمیل و جداسازی می شود.

کبالت عنصری شیمیایی با نماد Co و عدد اتمی 27 و فلزی سخت، براق و به رنگ خاکستری - نقره ای است که کاربردهای مختلفی در صنایع دارد. مثلا برای باتری های قابل شارژ، وسایل الکترونیکی، کاتالیزورها، تولید آلیاژها و لوازم مراقبت های بهداشتی مورد استفاده قرار می گیرد.

انواع نیترات کبالت:
نیترات کبالت به صورت آبدار و بی آب وجود دارد. نیترات کبالت بی آب (II) یک ساختار شبکه پلیمری سه بعدی را ایجاد می کند که هر اتم کبالت (II) تقریباً به صورت هشت ضلعی با شش اتم اکسیژن کئوردینه می شود و هر کدام یون نیترات متفاوتی تشکیل می دهد.

هر یون نیترات با سه کبالت کئوردینه می شود. دی هیدرات یک پلیمر دو بعدی است که با پل های نیترات بین مراکز Co) II) و پیوند هیدروژنی لایه ها را کنار هم نگه می دارد.

تتراهیدرات از مولکولهای گسسته، هشت ضلعی [(H2O) 4Co (NO3) 2] تشکیل شده است. هگزاهیدرات بهتر است به عنوان نیترات hexaaquacobalt (II)، [Co (OH2) 6] [NO3] 2 توصیف شود، زیرا از یون های گسسته [Co (OH2) 6] 2+ و [NO3] تشکیل شده است.

در دمای بالاتر از 55 درجه سانتی گراد هگزاهیدرات به تری هیدرات و در دماهای بالاتر به مونوهیدرات تبدیل می شود.

کاربردهای نیترات کبالت:
نمک های کبالت معمولاً به کبالت فلزی با خلوص بالا کاهش می یابند. این ماده می تواند جذب پشتیبان های کاتالیزورهای مختلف برای استفاده در تجزیه و تحلیل فیشر- تروپش شود. این ترکیبات در تهیه رنگ و جوهر استفاده می شوند.

این ترکیب به عنوان منبع کبالت برای تولید رنگدانه و آبکاری با هدف ایجاد روکش کبالت بر روی سطح دیگر مورد استفاده قرار می گیرد.

یکی دیگر از کاربردهای نیترات های کبالت در تولید باتری های قابل شارژ خودرو به همراه سولفات به عنوان مواد اولیه است. این ترکیبات با تبدیل کبالت هیدروکسید یا تری کبالت تترا اکسید برای تولید کاتد باتری های پایه نیکل و باتری های لیتیومی کارایی خوبی دارند.

کاتالیست های مبتنی بر کبالت معمولا در فرایند پالایش نفت خام و فرآیندهای تبدیل گاز به مایع استفاده می شوند. نمک های کبالت مانند کربنات و نیترات کبالت برای ساخت این کاتالیست ها مورد استفاده قرار می گیرند.

نیترات کبالت برای اصلاح سطوح خصوصا محافظت در برابر خوردگی استفاده می شود یا اینکه باعث افزایش سختی و واترپروف شدن فلزات و آلیاژهای آبکاری شده می شود. به عنوان مثال در فرآیند آبکاری با طلا افزودن نیترات کبالت به فرآیند باعث بهبود سطح آبکاری شده در مقایسه با سطح آبکاری با طلا به تنهایی می شود.

نمک های کبالت در مقادیر کم در فرآیندهای تخمیر و بیوتکنولوژی به عنوان ردیاب استفاده می شود و در تولید بیوگاز برای رشد سلول های باکتریایی مورد استفاده قرار می گیرند.

از دیگر کاربردهای این ماده شیمیایی در پزشکی برای تولید و آماده سازی ویتامین ها و استفاده در کشاورزی به عنوان کود شیمیایی و غذای دام و طیور و ساخت لوازم آرایشی - بهداشتی از جمله تولید رنگ مو است.