COBALTO

COBALTO (X, p. 649)

Il c. è stato isolato e riconosciuto come elemento nel 1780 da T. O. Bergman, ma è stato utilizzato come metallo solo a partire dalla prima guerra mondiale.

Nel 1910 il consumo annuo era di 300 t di ossido, nel 1974 il consumo annuo di c. è stato valutato in oltre 27.000 tonnellate. L'impiego del c. metallico negli acciai rapidi, negli acciai magnetici e nelle leghe resistenti all'usura si è iniziato all'epoca della prima guerra mondiale. I materiali per utensili a base di c. e di carburo di tungsteno sinterizzati sono comparsi all'incirca nel 1925. Le leghe Fe-Al-Ni-Co per magneti permanenti sono state scoperte nel 1935. Dopo il 1945 il c. è stato largamente utilizzato nella preparazione di leghe resistenti alle alte temperature, e verso il 1960 sono stati realizzati acciai a elevatissimo limite elastico.

Benché sempre associato in piccola percentuale ad altri metalli, quali rame, nichel, ferro o argento, il c. non può essere considerato un elemento raro poiché esso rappresenta circa lo 0,001% delle rocce ignee della crosta terrestre.

Le principali fonti di c. attualmente sfruttate sono costituite dai giacimenti di ossidi o di solfuri cupro-cobaltiferi della repubblica dello Zaire e di quella dello Zambia, dai giacimenti di Cu-Ni-Co del Canada, dalle piriti cobaltifere della Finlandia, dai giacimenti arsenicali del Marocco. La produzione realizzata nel 1974 dai diversi paesi è stata (in t di contenuto di c.):

La maggior parte delle riserve non ancora utilizzate sono rappresentate da minerali lateritici e da noduli sottomarini. Tenendo conto anche di questi, le riserve mondiali di c. si valutano a circa 6.000.000 di tonnellate.

Impieghi del cobalto metallico. - Il 75 ÷ 80% della produzione mondiale di c. è consumato sotto forma di metallo, il rimanente sotto forma di composti chimici. Raramente il c. si utilizza allo stato puro; esso costituisce l'elemento di base di alcune leghe ed è impiegato come aggiunta in numerose altre leghe destinate ai seguenti usi:

1) Materiali resistenti alle alte temperature. Negli ultimi 25 anni lo sviluppo dei motori a reazione destinati all'industria aeronautica e delle turbine a gas, terrestri o marine, ha portato a progressi rapidi nel campo delle leghe resistenti ad alta temperatura. Il c. entra nella composizione della maggior parte di questi materiali che debbono presentare, fino alla loro temperatura d'utilizzazione, un'elevata resistenza meccanica oltre a una buona resistenza a fatica, agli sbalzi termici e all'ossidazione.

2) Leghe magnetiche. Fra tutti i materiali noti la lega 65% Fe 35% Co è quella che possiede il valore più elevato dell'induzione intrinseca a saturazione (24.300 gauss); essa presenta pertanto notevole interesse come materiale magnetico dolce, consentendo densità di flusso magnetico molto alte.

L'utilizzazione più importante del c. nel campo dei materiali magnetici riguarda quelli destinati ai magneti permanenti. Dopo il 1916 il c. è stato aggiunto agli acciai per magneti permanenti; questi però non sono oggi quasi più usati perché soppiantati dalle leghe del tipo "Alnico" che contengono ferro, nichel, cobalto, alluminio oltre ad aggiunte di titanio e di rame. Da alcuni anni è in atto lo sviluppo di una nuova classe di materiali per magneti a base di cobalto e di terre rare dotati di notevoli proprietà magnetiche.

3) Leghe resistenti all'usura. Le leghe Co-Cr-W-C sono dotate di notevole resistenza all'abrasione, sia a caldo sia a freddo, oltre che di buona resistenza alla corrosione in mezzi acquosi. Sono utilizzate sotto forma di pezzi colati o, più spesso, sotto forma di rivestimenti duri ottenuti per deposizione all'arco o al cannello.

4) Materiali per utensili. Il c. è utilizzato come aggiunta in numerosi acciai per utensili, detti acciai a taglio rapido o rapidi. Si usa anche come legante nella preparazione di materiali sinterizzati a base di carburo di tungsteno utilizzati come utensili da taglio, come filiere, come utensili di perforazione nella tecnologia mineraria, ecc.

5) Leghe diverse. Il c. entra nella preparazione di: acciai a elevato limite elastico, noti come acciai maraging; leghe a bassa dilatazione termica; leghe saldabili al vetro; leghe per molle, il cui modulo elastico varia poco con la temperatura; materiali utilizzati nella osteosintesi e nelle protesi dentarie.

Fra gl'impieghi del c. metallico sono da ricordare ancora le utilizzazioni industriali e terapeutiche dell'isotopo ⁶⁰Co.

Utilizzazione degli ossidi e dei sali di cobalto. Gli ossidi e i sali di cobalto trovano impiego: nell'industria ceramica e in vetreria per la colorazione o l'imbianchimento degl'impasti e nella preparazione di smalti colorati e nella composizione degli strati di fondo per assicurare l'aderenza fra metallo e strato superficiale di smalto; nell'industria dei colori, delle vernici, degl'inchiostri da stampa, come siccativo; nella nutrizione animale e in agricoltura per compensare la carenza in certe zone di c., oligo-elemento necessario per la sintesi della vitamina B₁₂, in petrolchimica, come catalizzatore di reazioni (idrodesolforazione, ossosintesi, ecc.).