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酸化コバルト(II)は灰緑色のコバルト化合物で、青色釉薬やエナメルを作るための添加物としてセラミック産業、およびコバルト(II)塩を作るための化学生産産業で広く使用されています。
酸化コバルトは、酸化コバルト(II,III)が895℃で分解する反応:
2 Co3O4(s) → 6 CoO(s) + O2(g)
酸化コバルト(II)は、加熱すると分解する炭酸コバルト(II)の反応による生成物でもある。
CoCO3(s) → CoO(s) + CO2(g)
最近の研究では、気体の金属コバルトを窒素ガスと酸素ガスを含む環境中で凝縮させると、酸化コバルトが生成することも分かっています。 金属コバルトはレーザーによって気化され、レーザー気化制御凝縮(LVCC)と呼ばれる。 窒素と酸素の割合で生成物が決まり、例えば1:1の混合では硝酸コバルト(II)を主成分とする生成物が得られる。 .
セラミックスとその他の用途
酸化コバルト(II)は、窯焼きセラミックス用の釉薬の着色剤として何世紀も前から使用されています。 紀元前1400年頃の陶器に使用された例が見つかっています。 釉薬として使用された場合、その色調は永久に保持されます。 釉薬の中で最も強力な着色剤のひとつで、酸化物と釉薬の割合は1:100,000で、一般にコバルトブルーと呼ばれる深い青色の色調を作り出すことができる。 窯の温度を変えることで、馴染みのある青から黒に近い暗い色まで、酸化物の色調を調整することができます。 また、酸化コバルトは油性絵具の乾燥機にも使用され、絵具の硬化を促進させます。
工業用途
前述のように、酸化コバルト(II)は、CoCl2 や Co(NO3)2 などのコバルト(II) 塩の生産に使用されます。
健康への懸念
この酸化コバルトは、ほとんどの画材店で見かける絵具の添加物であるコバルト乾燥剤にも含まれています。 これらの乾燥剤は、国際がん研究機関によって、非常に有毒で「ヒト発がん性物質」の可能性があると見なされています。 急性暴露の症状には、咳、喘ぎ、呼吸困難などがあります。 また、小さな粒子は眼に炎症を起こす危険性もあります。 この物質を取り扱う際には、NFPA/NIOSH認定の呼吸器の使用が推奨されます。 OSHAの定める暴露限界値は、8時間あたり空気1立方フィートあたり0.1ミリグラムです。
Toxicology
LD50/LC50 テストでは、ラットでキログラムあたり 202mg を経口投与すると致命的であることが示されています。
反応性の懸念
酸化コバルト(II)は過酸化水素を急速に分解し、不飽和油の乾燥を酸化させ、爆発の可能性がある発熱反応を起こします。
- Garry P. Glaspell, Paul W. Jagodzinski and A. Manivannan: “Formation of Cobalt Nitrate Hydrate, Cobalt Oxide, and Cobalt Nanoparticles Using Laser Vaporization Controlled Condensation” April 13th 2004 <http://pubs.acs.org/cgi-bin/abstract.cgi/jpcbfk/2004/108/i28/abs/jp0370831.html>
- 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> (紀元前1400年まで遡り、「最古の例」がいつかについては触れていません。)
- Zamek, Jeff: “A Problem With Cobalt?” (コバルトの問題? Ceramics Today <http://www.ceramicstoday.com/articles/zamek_cobalt.htm>
- 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>
- Occupational Safety and Health Administration: 「Cobalt Metal, Dust, and Fume” <http://www.osha.gov/SLTC/healthguidelines/cobaltmetaldustandfume/recognition.html> 22 April 1999
- Fisher Scientific UK MSDS “Cobalt(II) oxide” §11 ‘Toxicological Information’
- American Chemical Society(米国化学会): “Journal of Chemical Education” Vol.28 No.10 October 2001 “Hazardous Characteristics” <http://membership.acs.org/c/ccs/pubs/CLIPS/JCE20011328.pdf>