Koboltti(II)oksidi

Koboltti(II)oksidi (CoO) on harmaanvihreä kobolttiyhdiste, jota käytetään laajalti keramiikkateollisuudessa lisäaineena sinisävyisten lasitteiden ja emalien aikaansaamiseksi sekä kemian tuotantoteollisuudessa koboltti(II)suolojen valmistukseen.

Koboltti(II)oksidi on koboltti(II,III)oksidin tuote, joka hajoaa 895 °C:ssa reaktiossa:

2 Co3O4(s) → 6 CoO(s) + O2(g)

Koboltti(II)oksidi on myös koboltti(II)karbonaatin tuote, joka hajoaa kuumennettaessa reaktiossa:

CoCO3(s) → CoO(s) + CO2(g)

Uudemmat tutkimukset osoittavat myös, että koboltti(II)oksidia voidaan muodostaa antamalla kaasumaisen metallisen koboltin tiivistyä typpi- ja happikaasuja sisältävässä ympäristössä. Metallinen koboltti höyrystetään laserilla; prosessia kutsutaan nimellä Laser Vaporization Controlled Condensation (LVCC). Typpi- ja happikaasun suhde määrää syntyvät tuotteet, esimerkiksi seos 1:1 tuottaa tuotteita, jotka koostuvat pääasiassa koboltti(II)nitraatista. .

Keramiikka ja muut käyttötarkoitukset

Koboltti(II)oksidia on käytetty vuosisatojen ajan väriaineena uunikeramiikan lasitteissa. Käyttökohteita on löydetty keramiikasta, joka on peräisin vuodelta 1400 eaa. Kun sitä käytetään lasitteena, se säilyttää värinsä loputtomiin. Se on yksi voimakkaimmista lasitteissa yleisesti käytetyistä väriaineista, sillä se vaatii vain 1:100 000 osaa oksidia suhteessa lasitteeseen, jotta saadaan aikaan syvän sininen sävy, jota kutsutaan yleisesti koboltinsiniseksi. Muuttamalla uunin lämpötilaa savenvalaja voi säätää oksidin värisävyä tutusta sinisestä tummempaan, lähes mustaan sävyyn. Koboltti(II)oksidia käytetään myös öljypohjaisten maalien kanssa käytettävissä kuivaimissa niiden kovettumisen nopeuttamiseksi. Näitä aineita löytyy useimmista taidekaupoista.

Teolliset käyttötarkoitukset

Kuten aiemmin todettiin, koboltti(II)oksidia käytetään koboltti(II)suolojen, kuten CoCl2:n ja Co(NO3)2:n, valmistuksessa. Koboltti(II)oksidia esiintyy myös eläinten rehuissa ja lannoitteissa lisäaineena, joka auttaa B12-vitamiinin eli kobalamiinin tuotantoa.

Terveydelliset näkökohdat

Tätä oksidia esiintyy myös kobolttikuiva-aineissa, maalien lisäaineissa, joita löytyy useimmista taidekaupoista. Kansainvälinen syöväntutkimuslaitos pitää näitä kuivausaineita erittäin myrkyllisinä ja ”mahdollisena ihmisen syöpää aiheuttavana aineena”. Akuutin altistumisen oireita ovat yskä, hengityksen vinkuminen ja hengitysvaikeudet. Pienet hiukkaset aiheuttavat myös silmätulehduksen riskin. NFPA/NIOSH-hyväksyttyjen hengityssuojainten käyttöä suositellaan tätä ainetta käsiteltäessä. OSHA:n vahvistama altistumisraja on 0,1 milligrammaa kuutiometriä kohti ilmaa 8 tunnin aikana.

Toksikologia

LD50/LC50-testit osoittavat, että rotilla suun kautta annettu annos 202 mg kilogrammaa kohti on tappava. Vuonna 1992 Kalifornian osavaltio lisäsi koboltti(II)oksidin syöpää aiheuttavien aineiden luetteloonsa, mutta RTECS ei kuitenkaan virallisesti luokittele oksidia syöpää aiheuttavaksi aineeksi.

Reaktiivisuuteen liittyvät huolenaiheet

Koboltti(II)oksidi hajottaa nopeasti vetyperoksidia ja hapettaa tyydyttymättömien öljyjen kuivumisen eksotermisessä reaktiossa, joka voi olla räjähdysaltis.

1. Garry P. Glaspell, Paul W. Jagodzinski ja A. Manivannan: ”Formation of Cobalt Nitrate Hydrate, Cobalt Oxide, and Cobalt Nanoparticles Using Laser Vaporization Controlled Condensation” 13.4.2004 <http://pubs.acs.org/cgi-bin/abstract.cgi/jpcbfk/2004/108/i28/abs/jp0370831.html>
2. A. J. Shortland, C. A. Hope & M. S. Tite: ”Cobalt blue painted pottery from 18th Dynasty Egypt” 2006 <http://sp.lyellcollection.org/cgi/content/abstract/257/1/91> (kuvailee käyttöä niinkin pitkälle kuin 1400 eKr. — ei käsittele milloin ”varhaisimmat tunnetut esimerkit” ovat).
3. Zamek, Jeff: ”Koboltin ongelma?” Ceramics Today <http://www.ceramicstoday.com/articles/zamek_cobalt.htm>
4. American Chemical Society: ”Journal of Chemical Education” Vol.28 No. 10 October 2001 ”Hazardous Characteristics” <http://membership.acs.org/c/ccs/pubs/CLIPS/JCE20011328.pdf>
5. Occupational Safety and Health Administration: ”Cobalt Metal, Dust, and Fume” <http://www.osha.gov/SLTC/healthguidelines/cobaltmetaldustandfume/recognition.html> 22 April 1999
6. Fisher Scientific UK MSDS ”Cobalt(II) oxide” § 11 ’Toxicological Information’
7. American Chemical Society: ”Journal of Chemical Education” Vol.28 No. 10 October 2001 ”Hazardous Characteristics” <http://membership.acs.org/c/ccs/pubs/CLIPS/JCE20011328.pdf>