Cobalt
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2008-07-20T14:15:33Z
BodhisattvaBot
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robot Modifie: [[kn:ಕೋಬಾಲ್ಟ್]]
{{Élément/Cobalt}}
[[Image:Electron shell 027 Cobalt.svg|thumb]]
[[Image:Bristol.blue.glass.arp.750pix.jpg|thumb|Verre teinté de bleu par du cobalt]]
Le '''Cobalt''' est un [[élément chimique]], de symbole [[Co]] et de [[numéro atomique]] 27 et de [[masse atomique]] 59.
==Caractéristiques notables==
Il est [[ferromagnétique]] avec une [[température de Curie]] de 1388 K et avec un moment de 1.6~1.7 [[spin|magnétons de Bohr]] (µ<sub>B</sub>) par atome.
<br>Il en existe deux configurations cristallographiques '''hcp''' (hexagonal compact) et '''cfc''' (cubique à face centrée). La température critique hcp→cfc entre ces deux structures est de 722 K.
<br>Les oxydes de Cobalt sont antiferromagnétiques à basse température. CoO avec une température de [[Température_de_Néel|Néel]] de 291 K et Co<sub>3</sub>O<sub>4</sub> avec une température de [[Température_de_Néel|Néel]] de 40 K.
== Applications ==
* Dans les [[alliage]]s, tel que:
** Les [[super-alliage]]s, pour certaines pièces dans les [[turbine]]s à gaz.
** Les alliages résistants à la corrosion
** Les [[carbure]]s
** Les aciers rapides (pour la réalisation des outils de coupe).
**Alliage prothèse dentaire (couronne par exemple)
* Les aimants et médias d'enregistrement magnétique
* Comme [[catalyseur]] dans l'industrie chimique et pétrolière
* Comme agent séchant dans les peintures et les encres
* Pour certaines électrodes de batterie d'accumulateurs (électrodes positives de nickel pour accumulateurs alcalins NiCd, NiMH et NiZn, et électrodes d'accumulateurs au lithium).
* Le cobalt-60 a de nombreuses utilisations comme source de [[rayon bêta|rayons bêta]], en raison de sa demi-vie relativement courte (donc plus facile à éliminer) en comparaison d'autres isotopes émetteurs de telles particules :
** Pour la [[radiothérapie]]
** Dans le traitement par radiation de la nourriture pour sa [[Stérilisation (microbiologie)|stérilisation]].
** Dans la radiographie industrielle pour repérer les défauts des pièces.
* Toutefois, le cobalt-60 de synthèse (produit par exposition de cobalt naturel aux rayonnements neutroniques d'un réacteur nucléaire) n'est pas totalement pur, et contient toujours d'autres isotopes radioactifs à désintégration epsilon, émetteur de rayonnement gamma dangereux car ce rayonnement hautement énergétique détruit les noyaux et les contamine en éléments radioactifs persistants. De plus l'enrichissement et la purification du cobalt-60 nécessitent des techniques de centrifugation similaires à celles utilisées pour l'enrichissement des isotopes à usage militaire, techniques hautement surveillées car stratégiques au plan international.
* Aussi, on préfère maintenant utiliser des accélérateurs d'électrons (semblables aux tubes cathodiques de nos moniteurs et téléviseurs mais à des niveaux d'accélération bien supérieurs) qui produisent des flux bien plus purs et bien mieux contrôlés de particules bêta (mais cela nécessite un équipement bien plus lourd pour son utilisation qu'une simple capsule de cobalt-60, et cette méthode est surtout utilisée en milieu industriel, et maintenant aussi en milieu médical).
== Histoire ==
On connait le cobalt depuis l'antiquité grâce à ses composés qui colorent le verre d'un [[Bleu de cobalt|bleu intense]].
On attribue à [[Georg Brandt]] ([[1694]]-[[1768]]) la découverte du cobalt. La date de la découverte varie suivant les sources mais est située entre [[1730]] et [[1737]]. Il a été le premier à démontrer que le cobalt était la source de la couleur bleue dans les verres, alors que l'on attribuait précédemment celle-ci au [[bismuth]] que l'on trouvait avec le cobalt.
Pendant le {{XIXe siècle}}, le [[Bleu de cobalt|bleu cobalt]] fut produit par la fabrique norvégienne Blaafarveværket (70-80 % de la production mondiale) dirigée par l'industriel prussien Benjamin Wegner.
En [[1938]], [[John Livingood]] et [[Glenn Seaborg]] découvrirent le cobalt-60.
==Toxicité, écotoxicité==
A dose infime, c'est un oligoélément, présent dans la vitamine B 12, et utilisé contre l'anémie, car favorisant les globules rouges.
Une toxicité du cobalt est cependant supposée depuis longtemps ; le mot cobalt provenant d'ailleurs de l'allemand ''kobalt'' ou ''[[kobold]]'' ; un esprit maléfique qui hantait les mines dans la tradition germanique. Le métal aurait été ainsi nommé par les mineurs car il était toxique et provoquait des problèmes ; de plus, il polluait et dégradait les autres éléments minés comme le [[nickel]].
Cette toxicité est due à ses propriétés chimiques, mais aussi à ses propriétés radiotoxiques, dans des [[isotope]]s [[radioactif]]s du cobalt, dont le [[cobalt 60]], utilisés pour la recherche et en médecine nucléaire, par exemple sous forme d'aiguilles pour tuer des cellules cancéreuses.
<br>Il peut agir en synergie avec d'autres métaux qui l'accompagnent souvent dans la nature ([[arsenic]], et moindrement [[cuivre]], [[nickel]], [[manganèse]]).
'''Dans les écosystèmes''' : Sa toxicité varie selon les organismes, les individus, le contexte et l'espèce chimique considérée (cobalt pur, en [[nanoparticule]], cobalt II ou cobalt III, ou encore sels organiques et/ou inorganiques). Sa toxicité et sa mobilité pour les plantes et animaux augmentent avec l'acidité du sol. Les pluies acides peuvent en accentuer la mobilité et la [[biodisponibilité]], avec risque de [[bioaccumulation]] et [[bioturbation]] par certaines plantes, champignons et animaux.
[[Chez l'Homme :]] L'exposition au cobalt peut induire des affections pulmonaires (difficultés respiratoires évoluant éventuellement en asthme, ou pneumonie chez des travailleurs ayant respiré un air chargé en cobalt). Dans les années 60, certaines brasseries ajoutaient du cobalt dans leurs bières pour en stabiliser la mousse, ce qui a provoqué chez de grands buveurs de bière des nausées, vomissements et graves affections cardiaques. On n'a toutefois pas noté d'affections cardiaques chez les anémiques et femmes enceintes ayant été médicamentés au cobalt, mais des anomalies fœtales sont provoquées chez des animaux exposés en laboratoire à des taux élevés de cobalt lors de la grossesse.
Il est classé comme "'''cancérogène possible'''" par le Centre international de recherche sur le cancer ; car il provoque un cancer lorsqu'il est introduit dans un muscle ou sous la peau, mais il ne semble pas être cancérogène lorsqu'inhalé par animaux exposés via l'air, la nourriture ou l'eau. Ce risque pourrait augmenter s'il s'agit de [[nanoparticule]]s, mais il ne semble pas avoir fait l'objet de recherches.
==Sources environnementales ==
[[Image:Cobalt OreUSGOV.jpg|thumb|Une des formes possibles de minerai de cobalt]]
'''Sources naturelles :''' (sols, [[érosion]], [[volcan]]s, eau de mer et [[feux de forêt]]. Le taux moyen dans le sol, dans le monde est de huit [[ppm]] (parties par million), mais il varie de près de zéro à 6 450 ppm voire plus à proximité de mines (En Ontario, 16 et 17 ppm de cobalt ont été mesurés respectivement dans des parcs ruraux et de vieux parcs urbains<ref>[http://www.ene.gov.on.ca/cons/3793f.htm Page du Gvt. canadien sur le cobalt]</ref>)
''Sources anthropiques :'' (eau, air et sol, et écosystèmes sont pollués par les mines et l'industrie du cobalt, les fumées des incinérateurs et issues de la combustion du charbon et du pétrole qui en contiennent une faible proportion, de même que les gaz d'échappement des véhicules et avions.
Hormis pour les travailleurs ou personnes exposées à des sources industrielles ou naturelles importantes, 99 p. 100 du cobalt que nous absorbons proviendrait de la nourriture, plutôt que de l'eau ou l'air<ref>[http://www.ene.gov.on.ca/cons/3793f.htm Page du Gvt. canadien sur le cobalt]</ref>).
==Production==
Ses principaux minerais se trouvent sous forme d'arséniures, de sulfures et d'oxydes. Actuellement, c'est l'[[Afrique]] qui détient l'essentiel des ressources en cobalt au niveau planétaire : la [[République démocratique du Congo]] concentre à elle seule la moitié des réserves connues. La [[Zambie]] en est le premier producteur au monde de cobalt, mais le minerai peut être fondu et raffiné dans diverses zones du monde. Toutefois, le [[Cameroun]] serait en possession dans son sous-sol de ce qui semble être le plus grand gisement de cobalt au monde, dans la zone forestière de l'est du pays. Ce gisement de grande importance devrait être mis en exploitation dans quelques années par le groupe Américain Géovic<ref>[http://www.geovic.net/projects_cam_cobalt_nickel.html Geovic Mining Corp<!-- Titre généré automatiquement -->]</ref>. Le groupe [[UMICORE]] est leader mondial dans ce domaine.
{| class='wikitable'
! Pays !! Tonnes !! % du total
|-
|align="center" |[[Finlande]]
|align="center" |7 990
|align="center" |18,5%
|-
|align="center" |[[Canada]]
|align="center" |6 620
|align="center" |15,4%
|-
|align="center" |[[Russie]]
|align="center" |4 654
|align="center" |10,8%
|-
|align="center" |[[République populaire de Chine]]
|align="center" |4 576
|align="center" |10,6%
|-
|align="center" |[[Zambie]]
|align="center" |4 570
|align="center" |10,6%
|-
|align="center" |''Total 5 pays''
|align="center" |''28 410''
|align="center" |''66%''
|-
|align="center" |'''Total monde'''
|align="center" |'''43 028'''
|align="center" |'''100,0'''
|}
<small>''Chiffres de [[2003]], métal contenu dans les minerais et concentrés, source : L'état du monde 2005''</small>
==Voir aussi==
* [[Métaux lourds]]
* [[Élément-trace métallique]] (ETM)
* [[Bleu]]
==Liens externes==
* [http://perso.orange.fr/smart2000/cobalt.htm#cobalt-toxicologie Page sur toxicologie du cobalt](relativement à son usage dans les céramiques notamment).
==Notes et références==
{{reflist}}
{{Wiktionnaire}}
{{portail chimie}}
[[Catégorie:Élément chimique]]
[[Catégorie:Métal de transition]]
[[Catégorie:Minéral alimentaire]]
{{Lien BA|cs}}
[[af:Kobalt]]
[[ar:كوبالت]]
[[az:Kobalt]]
[[be:Кобальт]]
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[[bn:কোবাল্ট]]
[[bs:Kobalt]]
[[ca:Cobalt]]
[[co:Cobaltu]]
[[cs:Kobalt]]
[[cv:Кобальт]]
[[da:Kobolt]]
[[de:Cobalt]]
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[[fur:Cobalt]]
[[ga:Cóbalt]]
[[gl:Cobalto]]
[[gv:Cobalt]]
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[[hi:कोबाल्ट]]
[[hr:Kobalt]]
[[hu:Kobalt]]
[[hy:Կոբալտ]]
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[[lt:Kobaltas]]
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[[zh:钴]]