精選版 日本国語大辞典 「コバルト」の意味・読み・例文・類語
コバルト
出典 精選版 日本国語大辞典精選版 日本国語大辞典について 情報
出典 精選版 日本国語大辞典精選版 日本国語大辞典について 情報
周期表第9族に属し、鉄族元素の一つ。コバルトの鉱石は古代からエジプトや中国でガラスや陶磁器を青く彩色するのに用いられていた。これらの鉱石が存在すると金属の精錬が困難であったので、いたずら好きで人間を困らせたと伝えられるギリシアの山神コボロスKobolosにちなんでコバルトとよばれていた。
[鳥居泰男]
1735年、スウェーデンのブラントGeorg Brandt(1694―1768)が鉱石から元素を単体として取り出すことに成功し、以来、元素そのものがコバルトとよばれるようになった。
コバルトは砒(ひ)化鉱、硫化鉱、酸化鉱として岩石圏に広く分布しているが、そのほとんどがニッケル、銅などの他の金属を伴っている。おもなものとしてスマルタイトCoAs2、コバルタイトCoAsS、コバルト華3CoO・As2O5・8H2O、呉須土(ごすど)などがあげられる。一方、ニッケル、銅、鉛などの鉱石で少量のコバルトを含んでいるものも多く、工業資源としてはむしろこのほうが重要である。隕鉄(いんてつ)の中にも遊離状態で平均0.6%程度存在する。また、きわめて微量ではあるが動物の肝臓中にビタミンB12の成分として含まれる。
[鳥居泰男]
金属コバルトの抽出法は原鉱の性質によって多様であるが、一般には、まず精選した鉱石を電気炉で融解処理して金属成分を鈹(かわ)、砒鈹または合金の形で濃縮し、濃硫酸などに溶かす。適当な化学処理で共存する他の金属成分を分離して水酸化コバルトとして沈殿させ、約800℃に加熱して酸化コバルトCo2O3とする。これを約1000℃で木炭で還元すると粒状コバルトが得られる。また、約700℃で水素還元すると粉状となる。化学的工程のかわりに溶液を鉛陽極で電解してコバルトを回収する方法も行われている。いずれによっても純度は99%以上である。より高純度のコバルトは、硫酸コバルト(Ⅲ)溶液の電解還元、コバルトカルボニルの熱分解などによって得られる。ほかにクロロペンタアンミンコバルト(Ⅲ)塩化物[CoCl(NH3)5]Cl2に変え、熱分解する方法も用いられる。
[鳥居泰男]
銀白色の金属で、見かけは鉄、ニッケルに似ている。α(アルファ)形(六方最密充填(じゅうてん))、β(ベータ)形(立方最密充填)の二つの結晶変態がある。常温ではα形のほうが安定であるが、417℃以上でβ形に変わる。しかし、両形のエネルギー差が少ないため、冷却によって全部の原子層が六方型に戻らず、部分的に立方型が残る。このような充填層の乱れは塑性変形によっても生ずる。いずれの変態も強磁性を示すが、1121℃で常磁性に変わる。鉄、ニッケル類似の展延性をもつが、粘度は錬鉄より大きく、硬さと剛性は鋼よりも大きい。
化学的安定性は状態によって異なる。水素還元法で製造した微粉状のものは、構造的にはβ形であるが、空気中で熱すると火を発して燃え、不純なものは自然発火する。これに対し粒状のものは、常温で空気中に長時間放置しても酸化物の被膜が生ずるだけで、著しい変化はおこらない。熱すると酸化が進み、白熱すれば燃えて四酸化三コバルトCo3O4を生ずる。塩酸や希硫酸には鉄よりは溶けにくい。希硝酸にはよく溶けるが、濃硝酸に対しては鉄と同様に不動態をつくるので溶けない。カ性アルカリには鉄、ニッケルと同様不溶であるが、アンモニアを含む(とくに空気や酸化剤が共存する)場合には錯塩をつくって溶ける。コバルトは酸化数ⅡおよびⅢの状態で多くの化合物をつくる。とくにコバルト(Ⅲ)は多くの安定な錯塩(多くは6配位型)をつくることで有名であり、錯塩化学の基礎的研究の多くはこの種の化合物で行われている。
[鳥居泰男]
純金属は、たとえばフィッシャー‐トロプシュ合成用触媒などに用いられるが、むしろ各種合金の成分としての用途のほうが重要である。高速度鋼、焼結炭化物合金などの切削工具用の超硬質材料、KS鋼、モリブデン‐コバルト鋼などの磁石材料の製造に用いられる。また、高温での耐酸化性、耐食性、耐摩耗性に優れた超耐熱合金(超合金)が種々開発されているが、コバルト25~65%を含む非鉄合金もその一つである。
原子炉中で金属コバルトに中性子を照射すると、半減期5.2年の放射性同位体コバルト60を人工的につくることができる。これが放出するγ(ガンマ)線は強力でかつ安価でもあるので、ラジウムにかわってγ線源として放射線化学の研究のほか、理化学、工学、生物学など広い分野で利用されている。γ線を照射して遺伝学などの研究を行うものを、とくにγ農場といっている。また、人体の深部まで浸透するので腫瘍(しゅよう)の治療に用いられる。
[鳥居泰男]
人体に約2ミリグラム含まれ、主としてビタミンB12の構成成分として存在する。ビタミンB12は抗貧血性ビタミンで、コバルトの欠乏症はビタミンB12欠乏症の悪性貧血である。また、過剰症には悪心(おしん)や発疹(はっしん)、聴覚障害などがある。
[河野友美・山口米子]
『糸川嘉則編『ミネラルの事典』(2003・朝倉書店)』
Co.原子番号27の元素.電子配置[Ar]3d74s2の周期表8族遷移元素.原子量58.933195(5).安定核種は質量数59のみの単核種元素.質量数49~75の放射性同位体が知られている.半減期5.275 y のβ崩壊核種 60Co は(n,γ)反応で原子炉内で 59Co から効率よくつくられる.古くからガラス,陶器をコバルト色に彩色する鉱物が知られており,ツタンカーメンの墓からもコバルト色ガラス片が出土している.1735年にスウェーデンのG. Brandtがこれらのガラス・陶器の成分として分離した.ドイツ民間伝承のいたずら好きの地の精Koboldが銀鉱の鉱夫を無用の鉱石(輝コバルト鉱)でたぶらかすところから鉱石についた名称が元素名となった.
地殻中の存在29 ppm.鉱石としてはヒ(砒)コバルト鉱CoAs2,輝コバルト鉱CoAsS,キャロル鉱CuCo2S4などがある.コバルト鉱石は,銅鉱床やニッケル鉱床などから採掘される.世界の可採埋蔵量(7百万t)は,コンゴ(キンシャサ)40%,オーストラリア20%,キューバ14% 以下ザンビア,ロシア,ニューカレドニアとなっている.政情不安定な国の重要性が高く,急減産,価格の急騰が起こったこともあり,供給不安定のおそれがあるので,産業にとって不可欠の重要な原材料であるレアメタルとして,Ni,Mn,Moなどとともに1983年から実施している国家備蓄対象鉱種の一つとなっている.また,生物界にもビタミン B12 として含まれ,動物に必要なミネラルの一つである.製錬法は原料により異なるが,コンゴの硫化鉱(キャロル鉱)の場合,希硫酸で浸出し電解で銅を分離したあと,水酸化物としてコバルトを沈殿させ,再度硫酸に溶解して電解還元により金属を得る.金属は灰白色,室温ではα相(六方晶系),417 ℃ でε相(等軸晶系)となり,キュリー温度1130 ℃(ε-Co)の強磁性体である.融点1495 ℃,沸点2870 ℃.密度8.90 g cm-3(20 ℃).第一イオン化エネルギー7.864 eV.標準電極電位 Co2+/Co-0.277 V,Co3+/Co2+1.92 V.希硫酸,塩酸,希硝酸に溶解するが,濃硝酸,濃硫酸には不動態となって不溶.イオン化傾向は同族の鉄より小さく,ニッケルよりわずかに大きい.室温空気中では安定であるが,300 ℃ で黒色のCo3O4,900 ℃ で暗緑色のCoⅡOになる.Co3O4は混合原子価酸化物CoⅡ CoⅢ2O4である.水素,窒素とは反応しないが,加熱すればハロゲン,C,P,Sなどと反応する.酸化数1~4.ほとんどのコバルト化合物は CoⅡか CoⅢで,単塩では CoⅡ,錯体では CoⅢが多い.耐熱合金(超合金),強磁性合金,超硬合金などの成分として多く用いられる.ジェットエンジン・タービンにコバルトベースのタングステン,クロムを含む超合金(ステライト系)が使用されている.超硬合金は切削工具用で炭化タングステン,ニッケルなどとの合金である.アメリカでは,ジェットエンジン用の超合金に用いられる量が45%(総需要9200 t)で最大であるが(2007年),日本では二次電池用が総需要量15000 t の約70%,さらにリチウムイオン電池用がその95% で最大である(2005年).磁性材料(VTR用)・磁石用(Sm-Co磁石,アルニコ磁石)はあわせて10% 程度である.コバルト化合物(おもに酸化物)はガラス,陶磁器用の着色顔料として古くから使われている.60Co(半減期5.275 y)はγ線源としてがん治療,食品,注射器の殺菌などに用いられる.ビタミン B12 の成分で必須微量元素の一つ.「コバルト及びコバルト化合物」はPRTR法・第一種指定・発がんクラス2(ヒトに対する発がん性の疑いが高い),作業環境クラス2(気体1 mg m-3 以下,粒子状物質0.1 mg m-3 以下),感作性クラス1.大気汚染防止法 有害大気汚染物質.[CAS 7440-48-4]
出典 森北出版「化学辞典(第2版)」化学辞典 第2版について 情報
出典 株式会社平凡社百科事典マイペディアについて 情報
出典 ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典について 情報
出典 株式会社平凡社世界大百科事典 第2版について 情報
…一説には山の精。コバルトの語源を銀山でのコーボルトのいたずらに求める説もある。【新井 皓士】。…
…こうした現世堆積物の分布パターンの詳細は,堆積物柱状サンプルでも認められ,地質時代をさかのぼって,海底拡大に伴い古海洋学環境がいかに変わってきたかを知るのに役立っている。海底堆積物
[海底資源]
海底に長くさらされ平均10万年に厚さ1mmの速度で被覆成長するマンガン団塊は,ニッケル,コバルトを含む有用な金属資源であるが,太平洋,特に北太平洋の海嶺上に広く分布する。海底表面のみで,大西洋,インド洋における合計に匹敵する1000億tの団塊があるとの試算され,世界各国によって積極的に調査されている。…
※「コバルト」について言及している用語解説の一部を掲載しています。
出典|株式会社平凡社世界大百科事典 第2版について | 情報
地震や風雨などによる著しい災害のうち、被災地域や被災者に助成や財政援助を特に必要とするもの。激甚災害法(1962年成立)に基づいて政令で指定される。全国規模で災害そのものを指定する「激甚災害指定基準に...
9/11 日本大百科全書(ニッポニカ)を更新