Ионы кобальта

Химическое обозначение: Co

Характеристика: ферромагнитный химический элемент. В естественных условиях находится в твердом агрегатном состоянии. Физические свойства: хрупкое вещество с блестящей фактурой, по поведению подобен никелю и железу. В воздушной среде обладает высокой устойчивостью, воду также не трансформирует, однако может вступать в химические реакции с растворенными в ней кислотами и другими веществами.

Распространение и применение

Данный элемент не встречается в чистом виде, в земной коре является частью сложных молекул. Самородное вещество можно обнаружить только в метеоритах, или же в космосе. Литосфера содержит следующие кобальтовые соединения:

• Арсенид
• Сульфид
• Тиосурьмянистая кислота
• Тиомышьяковистая кислота

Нередко обнаруживается по соседству с железистыми и никелевыми веществами.

В промышленной отрасли различные соединения с кобальтом используются как составные части при изготовлении металлургических сплавов. Затем они применяются для авиадвигателей, протезирования (суставов колена и таза), изготовления обрабатывающих инструментов, электромагнитной и прочих отраслях. Кроме того, элемент выступает в качестве основы для красителей, пригодных для работы со стеклом, керамики и прочими материалами.

Помимо стабильного изотопа, существуют и радиоактивные версии кобальта, которые находят свое применение в медицине и коммерческой сфере. Кобальт-57 является основой для научных опытов, а кобальт-60 имеет более широкое применение. Он полезен при облучении изделий и продуктов, стерилизации различного оборудования, а также в ходе лучевой терапии – метода лечения, применяющегося для лечения онкологических заболеваний.

Кроме земельных месторождений, кобальтовые ионы способны попадать в водные ресурсы. Это происходит путем вымывания из руды (например, медного колчедана) или из почвы, разложения флоры и фауны, а также других естественных процессов. К антропогенным факторам относится сброс сточных вод из предприятий химической промышленности, металлургических заводов и прочих производственных мощностей. В морской воде его концентрация относительно стабильна и составляет приблизительно 0,5 мкг/л.

Кобальт может быть обнаружен как в составе растворимых соединений (ионная форма), так и нерастворимых (взвеси). Вид и процентное отношение этих конфигураций зависит от температуры коды, ее химического состава и кислотно-щелочного баланса. Поскольку элемент проявляет биологическую активность, его попадание в живые организмы влияет на их функционирование, а также способствует развитию.

Нормирование

Поскольку изотопы кобальта относятся к тяжелым металлам, важно помнить, что его избыточные концентрации могут привести к токсическому поражению. По этой причине уровень кобальтовых ионов нормируется санитарными правилами. Ниже представлены нормативы для различных источников проб.

• Централизованная питьевая вода – 0,1 мг/л
• Образцы из водоемов рыбхоза – 0,01 мг/л

Влияние на организм

При превышении ПДК в употребляемой воде кобальт начинает проявлять свойства тяжелого металла, становясь токсичным для человеческого организма. Различные системы органов обладают своим порогом устойчивости к воздействию данного вещества. Так, наиболее часто проблемы возникают в следующих органах и процессах:

• Центральная нервная система
• Дыхание и усвоение кислорода
• Сердечно-сосудистая система
• Выделительная система (почки и печень)
• Железы (щитовидная, поджелудочная)
• Кровь
• Усвоение углеводов

При резком превышении ПДК симптомы могут проявиться практически сразу и носить острый характер. При этом можно столкнуться с такими проблемами:

• Повышение температуры
• Частый пульс
• Симптомы пищевого отравления (рвота, тошнота, диарея)
• Покраснение кожных покровов, особенно в верхней чаасти тела
• Цианоз
• Судороги или паралич

При работе с соединениями важно помнить, что они не воздействуют на организм через кожу и глаза. Чаще всего попадание в организм происходит через желудочно-кишечный тракт и органы дыхания. По этой причине именно их нужно защищать при контакте с ионами кобальта.

Способы очистки

Для того, чтобы соединения кобальта не превышали показатель ПДК, используются те же методы, что и при работе с другими металлическими ионами. Возможно применение следующих двух технологий:

• Ионный обмен. Эффективно справляется с поляризированными частицами кобальта и других металлов, однако редко помогают с другими загрязнениями. Требуется частая замена картриджей
• Обратный осмос. Методика, способная устранять более 90% всех видов загрязнения. В зависимости от объемов жидкости, используются бытовые или промышленные установки. Конфигурация выбирается с учетом прочих загрязнителей и количества воды, которую необходимо обработать за литр