Le cobalt est un élément chimique – une substance qui contient un seul type d’atome. Son symbole chimique officiel est Co et son numéro atomique est 27, ce qui signifie qu’un atome de cobalt possède 27 protons dans son noyau. On trouve le cobalt dans de nombreux endroits – dans le sol, sur le plancher océanique et dans les dépôts minéraux – mais en tant que partie d’un composé plutôt qu’en tant qu’élément.

Un métal de transition

Le cobalt est un métal de transition – un groupe de 28 éléments situés au centre du tableau périodique des éléments. Les métaux de transition ont de nombreuses propriétés communes. Ils sont très durs, tout en étant ductiles et malléables, et ils ont des points de fusion et d’ébullition élevés. Le cobalt est un peu différent de la plupart des métaux de transition car il est naturellement magnétique.

Un composé ancien

Les composés de cobalt sont utilisés depuis des siècles pour ajouter une couleur bleue profonde aux objets. Les anciens Perses, Égyptiens et Chinois utilisaient le cobalt pour colorer les perles de verre, les céramiques et les glaçures. Ils ne l’appelaient cependant pas cobalt. Les gens pensaient que le bismuth, l’un des neuf métaux connus à l’époque, était responsable de cette belle couleur bleue. On attribue généralement au chimiste suédois Georg Brandt la découverte du cobalt en tant que nouveau “semi-métal” en 1735.

Recherche chymique et pierre philosophale

Trente ans avant le récit publié par Georg Brandt sur la séparation du cobalt du bismuth, une jeune Allemande avait déjà publié trois livres sur ses recherches à partir de minerais contenant du cobalt. Dorothea Juliana Wallich s’intéresse à la chymie (un terme qui recouvre à la fois l’alchimie et la chimie). L’objectif de Wallich était de produire la pierre philosophale – une substance capable de transformer les métaux de base comme le plomb et l’étain en argent et en or.

Les livres de Wallich décrivent en détail de nombreuses réactions chimiques. On lui attribue la découverte et le signalement de nombreux effets thermochromiques des composés du cobalt. Lorsqu’ils sont chauffés et refroidis, les composés ont des couleurs allant du rose, au bleu violet, au bleu ciel et au vert gazon.

Wallich est devenue une chymiste très recherchée après la publication de ses livres. Malgré ses recherches détaillées, Wallich, comme les autres chymistes, n’a pas réussi à créer la pierre philosophale.

Nom d’un gobelin

Wallich n’a jamais utilisé le mot cobalt dans ses livres. Elle a utilisé plusieurs autres noms – magnésie, wismuth ou le secret “minera” – même si des mineurs allemands avaient auparavant inventé le mot cobalt pour décrire les minerais qu’elle étudiait. Le cobalt vient du mot allemand “kobold” – petits elfes ou gobelins des montagnes. Les mineurs pensaient que le cruel kobold avait transformé l’argent en roches sans valeur. Les fondeurs n’aimaient pas non plus les minerais. Lorsqu’ils étaient chauffés, les minerais produisaient des fumées toxiques.

Utilisations du cobalt

Pendant de nombreux siècles, le cobalt a été largement utilisé comme pigment. Il est surtout connu pour sa forte couleur bleu foncé. Le cobalt et les composés minéraux contenant du cobalt sont encore utilisés comme pigments dans les peintures bleues, violettes et vertes.

Le cobalt – lorsqu’il est mélangé à d’autres éléments – crée des alliages qui ne se corrodent pas facilement et qui sont résistants à la chaleur et à l’usure. Ces alliages sont utilisés pour les prothèses de hanche et de genou, les pales de turbine et d’autres produits.

Une utilisation croissante du cobalt est dans les batteries lithium-ion – le type de batteries utilisées dans les appareils rechargeables. La demande de cobalt devrait augmenter à mesure que de plus en plus de personnes choisissent de conduire des véhicules électriques.

Explorons les impacts environnementaux en termes de CO2 des véhicules standards par rapport aux véhicules électriques dans L’empreinte environnementale des voitures électriques par rapport aux voitures fossiles.

Cobalt et santé

Le cobalt est essentiel à la santé humaine et animale. Un atome de cobalt constitue le centre de la structure chimique de la vitamine B12. La B12 est indispensable à la formation de globules rouges sains et à la fonction neurologique. Les humains obtiennent de la B12 à partir de la viande, des produits laitiers, des œufs et des compléments alimentaires.

Les ruminants (vaches, moutons, chèvres et cerfs) obtiennent du cobalt à partir des plantes qu’ils mangent. Les bactéries présentes dans leur estomac transforment le cobalt en vitamine B12. Au début du XXe siècle, les terres boisées de la région de Tokoroa-Taupō-Rotorua ont été défrichées pour le pâturage. Bien que l’herbe ait bien poussé, le bétail et les moutons sont tombés malades et sont souvent morts de ce qu’on a appelé le mal des buissons. Les scientifiques ont fini par découvrir que les sols volcaniques de cette région présentaient de très faibles concentrations de métaux. Des engrais formulés pour ajouter seulement quelques grammes de cobalt par hectare ont remédié au problème.