27Co58.933

原子番号 27 · 遷移金属

コバルト Co

別名: Cobalt

コバルトは硬く、青みを帯びた銀色の磁性金属です。何千年ものあいだ、その化合物はガラスや陶磁器を深い青色に染めてきました。今日この金属はジェットエンジン用の合金、強力な磁石、多くのリチウムイオン電池の正極に欠かせず、ビタミンB12の中心にも位置しています。

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主な性質

原子番号27
原子量58.933 (CIAAW 2024 簡略標準原子量)
分類遷移金属
9
周期4
ブロックd
状態(25 °C・1 atm)固体
融点1768 K (1494.8 °C)
沸点3200 K (2926.8 °C)
密度8.86 g/cm³
電気陰性度(ポーリング)1.88
原子半径(ファンデルワールス)192 pm
第一イオン化エネルギー7.881 eV
電子親和力0.661 eV
酸化数+3, +2
発見1735

電子配置

簡略表記
[Ar]4s2 3d7
完全表記
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d7 4s2
電子殻ごとの電子数
2 · 8 · 15 · 2

軌道図(ボックス図)

1s2↑↓
2s2↑↓
2p6↑↓↑↓↑↓
3s2↑↓
3p6↑↓↑↓↑↓
3d7↑↓↑↓
4s2↑↓

周期表での位置

発見の歴史

コバルトの化合物は、この元素の存在が知られるずっと前から使われていました。エジプトのガラス職人、ペルシャの陶工、そしてのちには中国の青花磁器の職人たちが、コバルトを含む鉱物を使って強烈な青色を生み出していました。ほとんどの人は、その色はビスマスなどの既知の物質によるものだと考えていました。

1730年代、スウェーデンの化学者 ゲオルク・ブラント は青いガラスをつくるのに使われる鉱石を調べ、その色が多くの人の考えたビスマスではなく、未知の金属によるものであることを示しました。この発見は通常1735年とされ、コバルトは古代以来、名前のわかる人物によって発見された最初の金属となりました。ブラントはまた、こうした鉱石から出るニンニク臭のある有毒な煙が、新しい金属ではなくヒ素によるものであることも示しました。1780年にはトルビョルン・ベリマンが、コバルトが独立した元素であることを確かめました。

名前の由来

名前は、鉱山の民間伝承に登場するいたずら好きの小鬼、ドイツ語の コーボルト(Kobold)に由来します。ハルツ山地やエルツ山地の銀鉱山の鉱夫たちは、有望に見えるのに製錬しても役に立つ金属が得られず、有毒なヒ素の煙を出す鉱石を小鬼のしわざだと考えました。元素記号は Co です。

主な用途

  • 電池: コバルトは、スマートフォン、ノートパソコン、電気自動車に使われる多くのリチウムイオン電池の層状正極を安定させます。
  • 超合金: コバルト基合金やコバルトを含む合金は、ジェットエンジンやガスタービンの高温部でも強度を保ちます。
  • 切削工具: コバルトは超硬合金のドリルビットやのこぎり刃で、炭化タングステンの粒子どうしを結びつけます。
  • 磁石: サマリウムコバルト磁石やアルニコ磁石は高温でも働きます。
  • 顔料と触媒: コバルトブルーは陶磁器やガラスを彩り、コバルト触媒は石油精製や合成燃料の製造に使われます。

同位体

コバルトの安定同位体は コバルト59 ただ一つです。コバルト59に中性子を当ててつくる放射性の コバルト60 は半減期が約 5.27年 で、透過力の強いガンマ線を出します。ガンマナイフなどの放射線治療装置、医療用品の滅菌、食品照射、溶接部の検査に使われています。コバルト57(約272日)は校正用線源やメスバウアー分光法に使われます。

身近なところで

人間がコバルトを必要とするのは ビタミンB12 のかたちだけで、これは赤血球をつくり神経を維持するのに欠かせません。B12は動物性食品から得られるため、完全菜食主義者にはサプリメントの摂取が勧められています。土壌が貧しい地域では、羊などの放牧動物がコバルト欠乏症になることがあります。

超硬合金の産業でコバルトを含む粉じんを吸い込むと、肺を傷めることがあります。世界のコバルトの大きな割合はコンゴ民主共和国で採掘されており、非正規の鉱山での労働条件が深刻な懸念を招いています。

豆知識

  • コバルトは全元素の中で最もキュリー温度が高く、約1,390 K(約1,115 °C)まで磁性を保ちます。
  • コバルトの融点は約1,768 K(1,495 °C)です。
  • 伝統的な中国の磁器の青は、釉薬の下に描かれた酸化コバルトによるものです。

同じ族 (9)

データの出典 · 性質: PubChem Periodic Table(米国 NIH/NLM 公開データ)・原子量: CIAAW 2024 簡略標準原子量・名称: Wikidata(CC0)、韓国語名は大韓化学会の表記に準拠。2026-09-23 取得。