سولفات کبالت یک نمک معدنی و دو ظرفیتی اسید سولفوریک است که با فرمول شیمیایی CoSO4 نشان داده می شود. این ترکیب نمکی فلزی با رنگ قرمز مایل به قهوه ای است که به راحتی در آب و متانول می تواند حل شود. سولفات کبالت را می توان به عنوان ماده اولیه برای کاربردهای بیشماری مانند رنگدانه ها و یا تولید لعاب مورد استفاده قرار داد. همچنین اخیرا به عنوان کاتد مورد استفاده در باطری های لیتیومی از اهمیت ویژه ای برخوردار شده است.

این ماده علاوه بر شکل بدون آب در فرم های یک آبه و هفت آبه نیز به صورت پایدار وجود دارد. در بسیاری از موارد استفاده از فرم هپتاهیدرات بهره می برند.

 سولفات کبالت و بررسی خواص آن

در تولید این ماده عموما از کبالت فلزی، سولفوریک اسید و هیدروژن پراکسید استفاده می شود. برای این کار می توان از محلول های 40% اسید سولفوریک و 30% هیدروژن پراکسید (آب اکسیژنه) در دمای 80-90 درجه سانتی گراد استفاده کرد. در این روش محصول تولیدی حاوی 0.2 تا 0.4 % اسید سولفوریک است که می تواند pH را پایین بیاورد. برای استفاده از سولفات کبالت در بسیاری از موارد نیاز است تا میزان اسیدیته این ماده با استفاده از بازهای قوی مانند سدیم هیدروکسید تنظیم شود ، اما این کار به تیتراسیون دقیقی نیاز دارد.

علاوه بر این روش این ماده به مقدار بسیار زیادی به عنوان محصول جانبی در طی فرایند تولید فلزاتی مانند مس و نیکل نیز تولید می شود. در ایران این ماده توسط تولید کنندگانی مانند آراد رشد زنجان در غلظت های مختلف تولید می شود.

 

این ماده در چه صنایعی استفاده می شود؟

بر اساس کاربری، سولفات کبالت در ساخت فولاد HSS (فولاد سرعت بالا) آلیاژهای فلزی بسیار سخت (سوپر آلیاژها) ، آهنربا، مواد سخت، کاتالیست، رنگ و باطری مورد استفاده قرار می گیرد.

1-بررسی کاربرد این ماده در آلیاژ ها

سوپر آلیاژها در مواردی که نیاز به خواصی استثنایی مانند مقاومت مکانیکی بالا، مقاومت در برابر درجه حرارت بالا، مقاومت در برابر خوردگی و سایر شرایط سخت احساس شود، مورد استفاده قرار می گیرند. HSS به فولادی اطلاق می شود که در ساختار خود حاوی کاربیدهای دیرگداز (جهت بهبود خواصی مانند مقاومت در برابر دما و ...) است. سولفات کبالت برای بالا بردن مقاومت در برابر گرما و دما به فولاد HSS افزوده می شود. بر اساس مطالعاتی که بر روی بازار جهانی این ماده صورت گرفته است تا سال 2023 میزان تقاضا در این زمینه افزایش پیدا میکند.

کاربرد سولفات کبالت در سوپرآلیاژها

تجهیزات مورد استفاده در هواپیماها معمولا شرایط فیزیکی سختی را باید تحمل کنند از همین رو این صنعت بخش بزرگی از بازار سوپر آلیاژها را به خود اختصاص داده است.

سوپر آلیاژ ها، آلیاژ هایی هستاند که در سیستم هایی با دمای حرارتی بالا و فشار مکانیکی زیاد فعالیت دارند. ترکیبات موجود در این آلیاژ ها از مقاومت بالایی برخوردارند و معمولا به سه دسـته ی پایه کبالت، پایه اهن و پایه نیکل تقسیم بندی می شوند.

ابر آلیاژ های بر پایه ی کبالت علاوه بر استفاده در جت ها در موارد زیر نیز مورد استفاده قرار می گیرند

  • توربین های گازی
  • موتور موشک

  • راکتور های هسته ای

  • نیروگاه ها

  • تجهیزات شیمیایی

  • و...

از ویژگی های این ترکیب می توان به موارد زیر اشاره نمود:

  • نقطه ی ذوب بالاتر از آلیاژهای نیکل (یا آهن) دارد.

  • مقاومت گرمایی بالا در برابر اتمسفر توربین گازی

  • قابلیت جوشکاری

 

2-آیا می دانستید بیشترین کاربرد این ترکیب در ساخت باتری ها است؟

در حال حاضر عمده مصرف سولفات کبالت در ساخت باتری هایی است که در وسایل نقلیه برقی مورد استفاده قرار می گیرند. کبالت یکی از عناصر اصلی در ساخت باطری های لیتیومی است. استفاده از کبالت به عنوان کاتد در این نوع باطری ها به صورت قابل ملاحظه ای باعث افزایش انرژی، قدرت و بهبود عملکرد در مقایسه با باطری های فاقد کبالت می شود.

کاربرد سولفات کبالت در باتری ها

 

3-کاتالیست

کاتالیست های کبالت می توانند سولفاته، اکسیدی، دی استات، دی کلرید، هیدروکسیدی و یا کربوکسیلاته باشند. این ترکیبات عمدتا به عنوان کاتالیست برای از بین بردن گوگرد از فراورده های نفتی استفاده می شوند. سنتز محصولات پلی استری ، تولید آلدهید ها از آلکن ها در واکنش OXO و سایر واکنش های صنعتی از دیگر کاربرد های این کاتالیست ها به شمار می روند.

این عنصر با حذف سولفور در طی واکنش سولفوریزه شدن می تواند موجب جلوگیری از آزاد سازی آلاینده ی سولفور به هوا شود. در نتیجه با کمک این ترکیب می توان گوگرد را از گاز طبیعی و از فرآورده های نفتی تصفیه شده مانند بنزین ، دیزل ، نفت سفید و روغن های سوختی که در وسایل نقلیه اتومبیل ، هواپیما ، کشتی و... مورد استفاده قرار می گیرند حذف نمود.

تخمین زده می شود که هر تن ترکیب کبالت مورد استفاده به عنوان کاتالیزور ، می تواند 25000 تن، سولفور دی اکسید (SOx) و 750 تن نیتروژن اکسید (NOx) را حذف نماید

علاوه بر موارد ذکر شده، کاربردهای دیگری نیز مانند تولید رنگدانه، آهنربا، کود، مکمل غذایی و .. برای سولفات کبالت ذکر شده اند.

سولفات کبالت و کاربرد آن در رنگدانه ها

برای اطلاع از قیمت خرید و فروش سولفات کبالت با ما در ارتباط باشید.

تلفن: 02177641217

 

منابع:

 

  • Formats*:. (n.d.). ... Market Application and Geography 2017-2023. Retrieved April 19, 2020, from https://www.alliedmarketresearch.com/cobalt-sulphate-market

  • Cobalt sulfate. (n.d.). Retrieved April 19, 2020, from https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/...

  •  

جستجو در سایت

برای مشاهده آنالیز و مشخصات فنی محصولات به لینک زیر مراجعه کنید

آنالیز محصولات

برای مشاهده ویدیوهای علمی و آموزشی به لینک زیر مراجعه کنید

مشاهده ویدیو