Koboltti(II)kloridi (CoCl2) – ominaisuudet, rakenne ja käyttökohteet

CoCl2 (koboltti(II)kloridi): rakenne, ominaisuudet, turvallisuus ja teolliset käyttökohteet. Selkeä opas CoCl2:n kemiaan ja käytäntöihin.

Koboltti(II)kloridi, joka tunnetaan myös nimillä kobolttikloridi ja kobolttidikloridi, on kemiallinen yhdiste. Se sisältää kobolttia sen hapetusasteessa +2. Sen kemiallinen kaava on CoCl₂ . Se sisältää koboltti- ja kloridi-ioneja.

Ominaisuudet

• Fysikaaliset olomuodot ja väri: Anhydrous (vedetön) CoCl₂ on yleensä sinertävän sininen kiinteä aine. Yleisin hydratoitunut muoto on hexahydraatti CoCl₂·6H₂O, joka on vaaleanpunainen. Näiden värien muutos (sininen ↔ vaaleanpunainen) liittyy veden sitoutumiseen ja sitä käytetään kosteuden osoittimena.
• Moolimassa: Anhydrous CoCl₂ ≈ 129,84 g·mol⁻¹; hexahydraatin moolimassa ≈ 237,93 g·mol⁻¹.
• Liukoisuus: Hyvin liukenee veteen ja muodostaa helposti hydratoituneita suoloja. On hygroskooppinen eli imee herkästi vettä ilmasta.
• Koordinointi ja rakenne: Koboltti(II) on tavallisesti kuusikoordinoitunut (oktaedrinen ympäristö) hydratoituneissa muodoissa. Anhydrous-muodossa Koboltti on yleensä myös kloridi-ionien ympäröimänä oktaedrisessa koordinaatiossa.
• Magneettisuus: Co(II) on paramagneettinen (vapaita elektroneja), mikä näkyy magneettisissa mittauksissa.

Valmistus ja kemialliset reaktiot

• Tyypillinen laboratorioyhteys: kobolttimetalli tai kobolttioksidi reagoivat suolahapon kanssa muodostamalla CoCl₂ ja vetyä tai vettä: esimerkiksi Co + 2 HCl → CoCl₂ + H₂, tai CoO + 2 HCl → CoCl₂ + H₂O.
• CoCl₂ muodostaa helposti komplekseja eri ligandeille (veden lisäksi mm. ammoniaakille ja orgaanisille ligandeille) ja toimii lähtöaineena muiden kobolttiyhdisteiden valmistuksessa.

Käyttökohteet

• Kosteusindikaattori: Anhydrous CoCl₂ -paperia tai -silikaageelia on käytetty kosteuden osoittimena, koska väri muuttuu tantereesta (sininen) vaaleanpunaiseksi hydratuessa.
• Laboratoriokemikaali: Yleisessä käytössä lähtöaineena synteesissä ja koordinaatiokemian tutkimuksissa.
• Katalyytti ja esiaste: Käytetään joidenkin katalyyttisten prosessien ja muiden kobolttiyhdisteiden esiasteena teollisuudessa.
• Väri- ja lasiteollisuus: Koboltin suoloja käytetään joskus lasien ja keramiikan väriaineina (huom. käytön rajoitukset ja turvallisuusvaatimukset).
• Pintakäsittely ja elektrolyysit: Kobolttisuoloja voidaan käyttää esimerkiksi elektrolyyttisessä pinnoituksessa ja muissa teknisissä sovelluksissa.

Terveys- ja ympäristövaikutukset

• Myrkyllisyys: Koboltti- ja kobolttiyhdisteet voivat olla haitallisia terveydelle. Altistuminen voi aiheuttaa hengitystieoireita, ihoärsytystä ja herkistymistä (allergeeninen kosketusihottuma). Pitkäaikaisaltistus voi vaikuttaa sydämeen ja keuhkoihin. Kobolttiyhdisteiden haitallisuus riippuu muodosta ja altistuksen määrästä.
• Ympäristö: Kobolttiyhdisteet voivat olla haitallisia vesieliöille; on tärkeää estää niiden pääsy vesistöihin.
• Luokittelu: Monet kobolttiyhdisteet kuuluvat kemikaalien vaaraluokituksiin ja niiden käsittelyssä on noudatettava paikallisia säädöksiä ja turvallisuusohjeita.

Käsittely ja turvallisuus

• Käytä aina sopivia suojavälineitä: suojakäsineet, suojalasit ja tarvittaessa hengityssuojain tai vetokaappi työskentelyssä hienojakoisten tai pölyävien aineiden kanssa.
• Vältä pölyjen hengittämistä ja ihokosketusta. Pese kädet perusteellisesti työskentelyn jälkeen.
• Säilytä kuivassa, viileässä paikassa suljetuissa astioissa; suojattuna kosteudelta, sillä aine on hygroskooppinen.
• Jätteiden käsittely: kerää ja hävitä kemikaalijätteenä paikallisten määräysten mukaisesti; älä päästää viemäreihin tai ympäristöön.
• Ensiapu: ihokosketuksen jälkeen huuhtele runsaalla vedellä ja poista saastunut vaatetus. Hengityshalvauksessa siirrä henkilö raittiiseen ilmaan ja hae lääkärin apua. Niellyn aineen kohdalla älä oksennuta ilman lääkärin ohjetta; hakeudu hoitoon.

Muuta

• CoCl₂-yhdisteiden väriominaisuus tekee niistä hyvin näkyviä indikaattoreita, mutta siksi niiden käyttö kuluttajakohteissa on vähentynyt tai säädelty turvallisuussyistä.
• Kuten muidenkin kobolttiyhdisteiden kanssa, on suositeltavaa käyttää mahdollisimman vähän ja valita tarpeen mukaan turvallisempia korvaavia aineita, kun se on mahdollista.

Ominaisuudet

Koboltti(II)kloridia esiintyy tavallisesti punaisessa (tai vaaleanpunaisessa) muodossa. Punaisessa muodossa on vettä. Sitä voidaan kuumentamalla muuttaa siniseksi muodoksi, jossa ei ole vettä. Sininen muoto imee vettä ilmasta ja muuttuu jälleen punaiseksi.

Erilainen sininen muoto syntyy, kun koboltti(II)kloridi reagoi kemiallisen yhdisteen kanssa, jossa on kloridia. Suolahappo toimii parhaiten, mutta myös natriumkloridia voidaan käyttää. Kuumennettaessa se muuttuu sinisemmäksi kuin jäähdytettäessä.

esimerkkinä. Kobolttikloridia voidaan käyttää kloridi-ionien testaamiseen tällä tavoin.

Se voidaan hapettaa koboltti(III)-yhdisteiksi, mutta koboltti(III)kloridia ei ole olemassa. Jos sitä valmistetaan, se vain pudottaa Cl:n CoCl:sta₃ , jolloin CoCl₂ (koboltti(II)kloridi) muodostuu jälleen.

 
Kuumennettu kuva  


Lämmittämätön kuva  


Koboltti(II)kloridi reagoi suolahapon kanssa. Vaaleanpunainen muoto on pelkkää kobolttikloridia. Sininen muoto on väri, jonka se antaa jonkin verran suolahapon kanssa. Vihreä muoto on kobolttikloridia, joka on reagoinut runsaan suolahapon kanssa.  

Hae kirjaimella