Kobalt(II)oxide

Kobalt(II)oxide (CoO) is een grijsgroene kobaltverbinding die op grote schaal wordt gebruikt in de keramiekindustrie als additief om blauwgekleurde glazuren en emaillakken te maken, alsook in de chemische productie-industrie voor de productie van kobalt(II)zouten.

Kobalt(II)oxide is een product van kobalt(II,III)oxide dat bij 895 °C ontleedt door de reactie:

2 Co3O4(s) → 6 CoO(s) + O2(g)

Kobalt(II)oxide is ook een product van kobalt(II)carbonaat dat ontleedt bij verhitting door de reactie:

CoCO3(s) → CoO(s) + CO2(g)

Recent onderzoek wijst ook uit dat Kobalt(II)oxide kan worden gevormd door gasvormig metallisch kobalt te laten condenseren in een omgeving met stikstof en zuurstofgassen. Het metallisch kobalt wordt verdampt door een laser; het proces wordt Laser Vaporization Controlled Condensation (LVCC) genoemd. De verhouding stikstof/zuurstofgas bepaalt de resulterende producten; een mengsel van 1:1 levert bijvoorbeeld producten op die hoofdzakelijk bestaan uit kobalt(II)nitraat.

Kobalt en andere toepassingen

Kobalt(II)oxide wordt al eeuwenlang gebruikt als kleurstof in glazuren voor in de oven gebakken keramiek. Voorbeelden van gebruik zijn gevonden op aardewerk dat dateert van 1400 v. Chr. Wanneer het als glazuur wordt gebruikt, behoudt het zijn kleur voor onbepaalde tijd. Het is een van de krachtigste kleurstoffen die gewoonlijk in glazuur worden gebruikt. Er is slechts 1:100.000 verhouding tussen oxide en glazuur nodig om de diepblauwe kleur te verkrijgen die gewoonlijk kobaltblauw wordt genoemd. Door de temperatuur van de oven te variëren, kan de pottenbakker de kleur van het oxide aanpassen, variërend van het bekende blauw tot een donkerder tint die bijna zwart is. Kobalt(II) oxide wordt ook gebruikt in drogers voor olieverven om de uitharding te versnellen. Deze stoffen zijn te vinden in de meeste kunstwinkels.

Industriële toepassingen

Zoals eerder vermeld, wordt kobalt(II)oxide gebruikt bij de productie van kobalt(II)zouten zoals CoCl2 en Co(NO3)2. Kobalt(II)oxide wordt ook gevonden in diervoeder en kunstmest als een supplement om te helpen bij de productie van vitamine B12, of cobalamine.

Gezondheidskwesties

Dit oxide wordt ook gevonden in kobaltdrogers, additieven voor verf die te vinden zijn in de meeste kunstwinkels. Deze drogers worden als zeer giftig beschouwd en als “mogelijk kankerverwekkend voor de mens” door het Internationaal Instituut voor Kankeronderzoek. Symptomen van acute blootstelling zijn hoesten, een piepende ademhaling en ademhalingsmoeilijkheden. De kleine deeltjes vormen ook een risico voor oogontsteking. Het gebruik van door de NFPA/NIOSH goedgekeurde ademhalingsapparatuur wordt aanbevolen bij het werken met deze stof. OSHA’s vastgestelde blootstellingslimiet is 0,1 milligram per kubieke voet lucht per periode van 8 uur.

Toxicologie

LD50/LC50 tests geven aan dat bij ratten een dosis van 202mg per kilogram oraal toegediend dodelijk is. In 1992 voegde de staat Californië kobalt(II)oxide toe aan zijn lijst van carcinogene agentia, maar RTECS vermeldt het oxide niet officieel als carcinogeen.

Gezorgdheid over reactiviteit

Kobalt(II)oxide ontleedt snel waterstofperoxide en oxideert het drogen van onverzadigde oliën in een exothermische reactie die potentieel explosief kan zijn.

1. Garry P. Glaspell, Paul W. Jagodzinski en A. Manivannan: “Formation of Cobalt Nitrate Hydrate, Cobalt Oxide, and Cobalt Nanoparticles Using Laser Vaporization Controlled Condensation” 13 april 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> (beschrijft gebruik zo ver terug als 1400 v. Chr. — gaat niet in op wanneer de “vroegst bekende voorbeelden” zijn).
3. Zamek, Jeff: “Een probleem met kobalt?” 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 “Gevaarlijke eigenschappen” <http://membership.acs.org/c/ccs/pubs/CLIPS/JCE20011328.pdf>