Obyčejný člověk, který není spojen s chemií a medicínou, má zpravidla mlhavou představu o důležitosti kob altu pro jeho život a zdraví. Dalším důvodem, proč je pro nás obtížné vysvětlit, co je kob alt, je jeho vzácné rozšíření v přírodě. Pouze 0,004 % – to je jeho obsah v zemské kůře. Kov a jeho sloučeniny se však aktivně používají v metalurgii, zemědělství a medicíně. V našem článku rozšíříme naše chápání role kob altu v průmyslu a také se zaměříme na jeho funkce v lidském těle.
Místo prvku v periodické tabulce
Jaké místo zaujímá kob alt v periodickém systému? Vlastnosti chemických prvků, včetně námi uvažovaného kovu, závisí na jejich postavení v tabulce D. I. Mendělejeva. Nachází se ve skupině VIII b (ve zkrácené podobě tabulky - v železné triádě skupiny VIII). Stejně jako železo a nikl jsou v jeho atomu na poslední energetické úrovnidva elektrony, což naznačuje, že kov patří k d-prvkům a určuje jeho hlavní charakteristiky. Kov má dvě valence - II a III. Vyznačuje se také jevem alotropie, kovové modifikace mohou mít krychlovou nebo hexagonální strukturu.
Co je kob alt?
Jaké jsou fyzikální vlastnosti prvku? Vzhledově se jedná o kov s vysokou tvrdostí a magnetickými vlastnostmi. Stříbřitý lesk, tvárnost a tepelná stabilita jsou některé z fyzikálních vlastností prvku, které jsou také vlastní jeho dalším dvěma sousedům v periodickém systému – niklu a železu. Na kob alt za běžných teplot nepůsobí ani kyslík, ani voda. Jeho sloučeniny, jako je sm alt, jsou již dlouho známé jako látky používané k výrobě modrého barevného skla a barevné keramiky.
Kob alt je typický kov podobný železu. Jaké jsou vlastnosti jeho oxidů, zásad a solí?
Sloučeniny dvojmocného a trojmocného kob altu
Schopnost tvořit komplexní soli je hlavním rozlišovacím znakem atomů Co (III). Tyto látky jsou nestabilní, koordinační číslo kob altu v nich je vždy rovno šest. Mají vysokou oxidační schopnost. Střední soli, např. CoCL3 nebo Co2(SO4)3 se snadno přemění na soli, ve kterých je kob alt již dvojmocným kovem. Jeho bezvodé sloučeniny mají modrou barvu a krystalické hydráty a roztoky -růžový. Na rozdíl od jiných zásad hydroxid trojmocný kob alt při interakci s kyselinou chlorovodíkovou netvoří sůl a vodu, ale uvolňuje z ní volný chlór. Báze dvojmocného kovu ve formě modré sraženiny se získá přímou reakcí odpovídající soli s alkálií. Uveďme popis vlastností kob altu, který je součástí pevných roztoků kovů v sobě - slitin.
Dává materiálu výjimečné technické parametry vysokoteplotní odolnosti, tvrdosti, otěru a odolnosti proti korozi. Slitiny obsahující kob alt se používají v obranném průmyslu, raketové vědě a v chemii s uzavřenou smyčkou. Při výrobě nástrojových jakostí oceli, materiálů s magnetickými vlastnostmi, se kob alt používá také jako legovací přísada. Vlastnosti těchto slitin železa se velmi liší od běžných nerezových ocelí obsahujících pouze chrom nebo nikl.
Využití kob altu ve strojírenství
Asi třetina veškerého kovu vyrobeného na světě jde na výrobu cermetů – umělých kompozitních materiálů. Jako pevný základ v nich slouží karbid wolframu a kob alt působí jako spojovací a fixační složka. Je také strategickou surovinou pro výrobu motorových turbín v leteckém průmyslu.
V čisté formě se kov prakticky nepoužívá, ale použití kob altu ve směsi s dalšími prvky (železo, měď, wolfram a chrom) je rozšířeno v různýchprůmyslová odvětví. Stelitová slitina obsahující až 60 % kob altu se vyznačuje zvýšenou tepelnou odolností a tvrdostí, je nepostradatelným materiálem pro výrobu fréz a vrtáků při výrobě nástrojů. Legující prvky jako wolfram a molybden zvyšují jeho výkon. Slitina vitalia, která má vysokou odolnost proti plastické deformaci, obsahuje také kob alt. Charakteristika vlastností sloučeniny je následující: žáruvzdorná a odolná vůči kyselinám, používá se při výrobě chemických zařízení: syntézní kolony, destilační přístroje. Úloha slitin při působení proti různým typům koroze je skvělá, například části a mechanismy vyrobené ze stelitu odolávají destrukci při oscilačních a třecích pohybech mechanických povrchů ve spalovacích motorech.
Metody pro získání kob altu
Různá odvětví hospodářství vyžadují použití materiálů obsahujících kob alt. To přispívá ke zvýšení těžby rud a minerálů, a to: kob altového koření a lesku. Složení těchto hornin zahrnuje také arsen, který si vynucuje použití zvýšených bezpečnostních opatření v procesech tavení kovů. Hlavní metodou získávání kob altu je pyrometalurgie a používá se i způsob úpravy rudy síranovou kyselinou. Nejslibnější jsou ložiska silikátových oxidových rud, pyritu a pentlanditu v Číně, Rusku (na poloostrově Kola, v Republice Tuva a na Krasnojarském území) a také v Kanadě.
Použití kovů v zemědělství alék
Určité důležité vlastnosti stopového prvku kob altu přispívají k jeho využití například v rostlinné výrobě ke zvýšení vegetativní hmoty rostlin. U vojtěšky, lupiny, jetele a dalších cenných krmných trav z čeledi bobovitých je zahrnut do enzymatických reakcí fixace dusíku, ke kterým dochází pomocí nodulových bakterií. Nedostatek mikroprvku se projevuje takovými příznaky, jako je odbarvení listových čepelí a jejich ztráta schopnosti fotosyntézy, zpomalení růstových procesů a narušení celého vývojového cyklu rostliny. Nadměrný obsah kob altu je možný kvůli porušení norem pro zavádění mikrohnojiv. Vzhledem k tomu, že jeho sloučeniny jsou vysoce rozpustné ve vodě, okamžitě se dostávají do xylemu a přes vodivé prvky (cévně-vláknité svazky) vstupují do mezofylu listů, což způsobuje jejich odbarvení a vadnutí. Obiloviny jsou nejcitlivější na přebytek mikroelementu: oves, ječmen, rýže.
Biochemie o úloze sloučenin kob altu
Odvětví biologie, které studuje živou hmotu na molekulární a buněčné úrovni, prokázalo důležitou funkci tohoto chemického prvku. Je součástí nebílkovinné části biologicky aktivních látek – enzymů a hormonů. Například kob alt v lidském těle se nachází v molekulách tyroxinu produkovaných štítnou žlázou a řídícími metabolické procesy. Dalším životně důležitým hormonem, který reguluje hladinu glukózy v krvi, je inzulín. Je vylučován β-buňkami Langerhansových ostrůvků slinivky břišní a obsahuje také sloučeniny kob altu. Nedostatečná nabídkaprvek v lidských buňkách a orgánech je pozorován při přechodu ze smíšené výživy na vegetariánství, s helminthickými invazemi a onemocněními trávicího systému. Jak vidíte, kob alt je stopový prvek, který vážně ovlivňuje úroveň homeostázy v lidském těle.
Význam chemického prvku v metabolismu
Hematopoéza, kterou provádí červená kostní dřeň, probíhá za účasti látek obsahujících kob alt - aktivátorů příslušných enzymů. Jeden z hlavních vitamínů B - kyanobolamin (B12), podílející se na tvorbě červených krvinek v krvetvorných orgánech, chrání tělo před anémií. Správná a vyvážená výživa, obsahující játra, hovězí maso, mořské plody, sušené meruňky, červenou řepu, zajistí potřebnou hladinu kob altu v lidském těle (cca 40 mg denně) a ochrání ho před chorobami imunitního, kardiovaskulárního a endokrinního systému.
