Cobalt (Co)

Entdeckung und Geschichte

Entdeckt: 1735 · Georg Brandt

Cobaltpigmente mit ihrer blauen Farbe sind schon seit langer Zeit bekannt. Diese wurden für das Färben von Glas (Cobaltglas), Keramiklasuren und als Porzellanfarbe genutzt. In Eridu (Mesopotamien) wurde ein 2000 v. Chr. entstandenes cobalthaltiges blaues Glasstück gefunden. Im Alten Ägypten begann die größere Produktion von Cobaltglas in der 18. Dynastie (etwa 1550 v. Chr.) Hierfür wurde wahrscheinlich cobalthaltiger Alaun genutzt, der in Dachla und Charga gefunden wurde. Eine weitere, schon seit dem Altertum genutzte Mine für Cobalterze, liegt in Qamsar in der Nähe von Kashan (Persien, heute Iran). Hier wurden vor allem Cobaltit und Erythrin abgebaut. In China sind cobalthaltige Pigmente erstmals in der Sancai-Glasurtechnik aus der Tang-Dynastie im 7. Jahrhundert bekannt. Später, vor allem während der Yuan- und Ming-Dynastie wurden cobalthaltige Pigmente als Unterglasurfarbe für Blau-We

Verwendung und Anwendungen

Cobalt wurde in Form von Oxiden, Sulfaten, Hydroxiden oder Carbonaten als Erstes für hitzefeste Farben und Pigmente, z. B. für die Bemalung von Porzellan und Keramik verwendet (siehe auch Smalte sowie Blaufarbenwerke). Danach folgte die wohl bekannteste dekorative Anwendung in Form des blauen Kobaltglases. Nach 1800 wurde das Cobaltaluminat (CoAl2O4) als farbkräftiges Pigment industriell hergestellt. Cobalt dient heute als Legierungsbestandteil zur Erhöhung der Warmfestigkeit legierter und hochlegierter Stähle, insbesondere Schnellarbeitsstahl und Superlegierungen, als Binderphase in Hartmetallen und Diamantwerkzeugen (siehe: Widia). Seine Verwendung als Legierungselement und in Cobaltverbindungen macht es zu einem strategisch wichtigen Metall. (Siehe Vitallium: Implantate, Turbinenschaufel, chemische Apparate.) Eingesetzt werden Cobaltstähle z. B. für hochbelastete Werkteile, die hohe T

Isotope

Es sind insgesamt 30 Isotope und 18 weitere Kernisomere zwischen 47Co und 77Co bekannt. Natürliches Cobalt besteht dabei vollständig aus dem Isotop 59Co. Das Element ist daher eines der 22 Reinelemente. Dieses Isotop lässt sich durch die NMR-Spektroskopie untersuchen. Das Nuklid 57Co zerfällt über Elektroneneinfang zu 57Fe. Die beim Übergang in den Grundzustand des Tochterkerns emittierte Gammastrahlung hat eine Energie von 122,06 keV (85,6 %) und 14,4 keV (9,16 %). Hauptanwendung von 57Co ist die Mößbauerspektroskopie, z. B. zum Nachweis kleinster Energie- oder Frequenzverschiebungen wie etwa zur Unterscheidung von zweiwertigem und dreiwertigem Eisen. Das langlebigste der instabilen Isotope ist 60Co (Cobalt-60, Spin 5+), das mit einer Halbwertszeit von 5,27 Jahren durch Betazerfall zunächst in einen angeregten Zustand von 60Ni (Spin 4+) und anschließend unter Aussendung von Gammastrahlu