Il cobalto è un metallo prezioso con una varietà di usi, soprattutto nella produzione di leghe per applicazioni high-tech come turbine di aerei, potenti magneti permanenti, utensili da taglio e impianti chirurgici. In natura, tuttavia, esso è in genere trovato in combinazione con varie impurità, quindi deve essere purificato e isolato prima che possa essere di uso.
Zona di fusione
Le impurità più comuni in cobalto includono ferro, nichel, rame, zinco e piombo, tra gli altri. Un approccio alla purificazione è zona di fusione in cui cobalto è tirato attraverso un riscaldatore in modo che una zona fusa viaggia giù il cobalto, raccogliendo le impurità nel processo. Purtroppo, questo approccio è mal si adatta alla rimozione di ferro e nichel, quindi è meglio come l'ultimo passo nel processo, seguendo l'uso di altre tecniche come la cromatografia a scambio anionico ed estrazione per via elettrolitica.
Cromatografia a scambio anionico
Nella cromatografia a scambio anionico, una soluzione che contiene il cobalto e le impurità scorre attraverso una colonna imballata con un materiale polimerico inerte, che è stato trattato chimicamente così dispone di gruppi caricati positivamente che legano ioni caricati negativamente che fluisce attraverso la colonna. In una soluzione di acido cloridrico, gli ioni del cloruro possono associare a ioni metallici per creare un complesso con una carica negativa. Gli ioni cobalto formano complessi con una carica negativa e restano vincolati nella colonna mentre gli altri ioni di fluire attraverso il solvente assicura una concentrazione appropriata di acido cloridrico. Successivamente l'aggiunta di una soluzione di acido cloridrico di una diversa concentrazione rimuoverà gli ioni cobalto dalla colonna quindi possono essere recuperati.
Estrazione per via elettrolitica
Estrazione per via elettrolitica è un processo elettrochimico che utilizza una corrente elettrica per ossidare gli ioni cobalto e cobalto di deposito su un elettrodo. Corrente elettrica è passata attraverso una soluzione di ioni cobalto con carica positiva + 2 insieme al solfato o cloruro. Gli elettrodi possono essere fatti di piombo o titanio rivestito con un metallo resistente alla corrosione. Elettrodi di piombo sono impiegati in combinazione con il solfato di cobalto, poiché questo processo depositerà cobalto oxyhydroxide sull'elettrodo di piombo. Elettrodi di titanio rivestito, al contrario, vengono utilizzati in combinazione con una soluzione di cloruro di cobalto.
Considerazioni
Uno svantaggio per l'utilizzo di soluzioni di cloruro di cobalto è il rilascio di gas di cloro, che è altamente tossico; insaccamento l'anodo (l'elettrodo dove avviene l'ossidazione) aiuta a mantenere il contenuto di cloro. Cromatografia a scambio anionico, estrazione per via elettrolitica e zona di fusione sono spesso impiegati insieme e in quell'ordine, con ogni passaggio di rimuovere alcune delle impurità restanti dall'ultimo. Un modo per testare la purezza del prodotto è misurando la sua resistività residua, la resistenza che offre alla corrente elettrica a temperature molto basse.