코발트[cobalt]

코발트[cobalt]
철과 비슷한 회백색의 금속. 원소기호 Co, 원자번호 27, 원자량 58.93. 

코발트는 15세기말부터 유리의 진한 청색 착색안료에 사용되어 왔으나, 비소를 포함하므로 노동자의 건강을 끼치는 무가치한 광물로서 지하의 작은 귀신을 의미한다. 코볼트로 불러왔다. 이 의지가 나쁜 대지의 요정은 괴테의 파우스트에 자주 등장한다.

 

코발트는 1737년에 스웨덴의 G. 브란트에 의해 발견되었다. 주요광석은 비코발트석(CoAs), 휘코발트석(CoAsS)으로, 운석에도 소량 포함되는 경우가 있다. 배소하여 산화물로 하고 염산에 녹아서 불순물을 제거 후 적당한 환원제로 환원하여 금속을 얻는다. 정제에는 코발트카르보닐의 열분해나 황산코발트에 황산암모늄과 암모니아를 첨가한 용액의 전기분해로 이루어진다. 

코발트의 녹는점은 1492℃로 실온에서는 육방최밀격자의 α상, 477℃ 이상에서 면심입방격자의 γ상이다. 밀도는 실온에서 8.9g/cm3이다. 순금속인 채 사용되는 경우는 적고 내식성도 그 정도로 좋다고 할 수 없다. 

 

크롬이나 텅스텐 또는 몰리브덴을 첨가한 합금의 스텔라이트는 질산이나 아황산, 아세트산에 내식성을 나타낸다. 고온에 대한 강도 및 내식성이 좋으므로 바이탈륨으로 불리우는 코발트기 내열합금이 개발되고 있고, 첨가한 크롬이나 텅스텐의 복탄화물의 석출이 강화의 원인이 되고 있다. 터빈노즐 등 1000℃ 이상의 산화성으로 고온에 쪼이는 분위기로 사용된다. 또 마모에도 강하므로 공구재료에도 사용된다.

 

 

코발트는 강자성체이고 퀴리온도는 1127℃로 철보다 높다. 철과 마찬가지로 희토류의 스핀과 강자성적으로 결합하므로 높은 자발자화를 요하는 경질자성재료로서 유리하다. 사마륨-코발트 금속간화합물(SmCo5) 등이 개발되고 있다. 또 희토류원소와의 아모르퍼스합금 박막은 자기광학 특성에 우수하고 광자기디스크 매체에 이용되고 있다. 

코발트에 중성자를 조사하면 강한 방사능을 가진 인공방사성핵종 코발트60이 비교적 쉽게 얻어진다. 반감기는 5.2년으로 β붕괴에 따라 γ선을 방사하므로, γ선원으로 분석이나 의료용 식품의 살균, 식물의 품종개량에 널리 쓰이고 있다.