三氧化二钴(无机化合物)

三氧化二钴,为无机化合物,是钴的黑色氧化物,一般用于玻璃、陶瓷制品的上彩,也就是知名的钴蓝色,深棕色或灰黑色结晶粉末。不溶于水和醇。用作颜料、釉料、氧化催化剂、分析试剂,也用于从镍中分离钴。此种特制钴蓝玻璃亦用于精细的玻璃加工业中做为滤光眼镜以去除热玻璃所发出的钠黄光,让操作员更能看清楚玻璃的细节。

化学性质

溶于热盐酸和热稀硫酸并分别放出氯和氧。125℃温度下可被氢还原成四氧化三钴。200℃时被还原为氧化亚钴,250℃时被氢气,一氧化碳还原为金属钴。895℃时三氧化二钴被分解。 

性状无色单斜结晶。熔点86.5℃相对密度1.69(17℃)溶解性溶于水、酸和碱,不溶于醇。水溶液呈酸性。

125ºC下可被氢还原成四氧化三钴,200ºC时被还原成氧化亚钴,250ºC时被还原成金属钴。在600℃左右时转变为Co3O4,在更高温度下进一步转化为4CoO·Co2O3,最后变为CoO。 

毒理学数据

1、腹腔-大鼠LD50:5000毫克/公斤;皮下-小鼠LD50:2060毫克/公斤。 

2、对眼睛、呼吸系统和胃肠道有刺激作用。吸入后会引起急性中毒,出现支气管哮喘。最高容许浓度为0.5mg/m3。

应用

1、用于制取钴和不含镍的钴盐。用作颜料和陶瓷釉料等。还可用作氧化剂和催化剂。 

2、用作颜料和釉料及磁性材料,可用于制取钴和不含镍的钴盐,也用作氧化剂和催化剂等。 

3、用作分析试剂、氧化剂和催化剂,也用于制取钴和不含镍的钴盐。 

4、用于颜料、釉料及磁性材料。

制备

1、碳酸钴灼烧法以碳酸钴为原料,将其置于电炉中,在隔绝空气或稍带还原气氛条件下,350~370℃灼烧4~5h,制得氧化高钴;

2、为了控制产品中的镍和硫酸根离子的含量,须先将钴(Ⅱ)盐转化为钴(Ⅲ)的氨配合物,将净化后的氨配合物与水共沸而转化为Co2O3。

(1)将30gCoCl2·6H2O和30gNH4Cl溶于120mL水中,将溶液水浴加热并加入BaCl2溶液至SO2-4沉淀完全为止,继续加热一段时间后静置过夜。过滤,并向滤液中加入40mL浓氨水(比重为0.91),通入空气将二价钴氧化为三价钴,反应进行1h左右后再加入6mL浓氨水,并将溶液加热到80~95℃,继续通空气0.5h,保温一段时间后加入25mL浓盐酸(分析纯,比重1.19),然后静置过夜。分离出沉淀下来的钴氨配合物,向钴氨配合物中加入稀盐酸(1∶2)并搅拌均匀,用布氏漏斗将沉淀抽干,并用少量稀盐酸洗涤;

(2)在通风柜中将所得的钴氨配合物和20mL浓氨水加入到煮沸的200mL水中,继续加热使其强烈沸腾,为沸腾均匀可在其中加入几小块素烧瓷,尽量使其中的氨挥发除去。将带有Co2O3沉淀的混合物澄清,然后倾出上层清液,将沉淀用热水进行充分的洗涤,直至洗涤液中的用AgNO3溶液几乎检验不出Cl-为止。然后向沉淀中加入25mL浓氨水,搅拌一段时间后再加入25mL热水,再搅拌一段时间,如此重复洗涤沉淀三次。最后将沉淀抽干,并在80~100℃下干燥后,置于磨口瓶中保存;

3、将无镍分析纯的氢氧化钴置于瓷皿中,在电炉中于350~370℃灼烧4~5h。可得无镍分析纯三氧化二钴。或者将无碱式碳酸钴置于瓷皿中,在电炉中于350~370℃灼烧4~5h,得到三氧化二钴。 

4、加热氢氧化高钴制得。 

注意事项

危险性概述

健康危害:对眼睛、呼吸系统和胃肠道有刺激性。皮肤接触有过敏性皮炎、接触性皮炎。

燃爆危险:该品不燃,具刺激性。 

急救措施

皮肤接触:脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗。

眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。

吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。

食入:饮足量温水,催吐。就医。 

消防措施

危险特性:与过氧化氢发生剧烈反应。

有害燃烧产物:有害的毒性烟气。

灭火方法:消防人员必须穿全身防火防毒服,在上风向灭火。灭火时尽可能将容器从火场移至空旷处。然后根据着火原因选择适当灭火剂灭火。 

泄漏应急处理

应急处理:隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘口罩,穿防毒服。不要接触泄漏物。

小量泄漏:避免扬尘,小心扫起,收集于干燥、洁净、有盖的容器中。

大量泄漏:收集回收或运至废物处理场所处置。 

操作储存

操作注意事项:密闭操作,局部排风。防止粉尘释放到车间空气中。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴化学安全防护眼镜,穿防毒物渗透工作服,戴橡胶手套。避免产生粉尘。避免与过氧化氢、还原剂接触。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。

储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。防止阳光直射。包装密封。应与过氧化氢、还原剂、食用化学品分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。

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