Kobalt is een chemisch element – een stof die slechts één soort atoom bevat. Het officiële chemische symbool is Co en het atoomnummer is 27, wat betekent dat een kobaltatoom 27 protonen in zijn kern heeft. Kobalt komt op veel plaatsen voor – in de bodem, op de zeebodem en in minerale afzettingen – maar eerder als onderdeel van een verbinding dan als element.

Een overgangsmetaal

Kobalt is een overgangsmetaal – een groep van 28 elementen die zich in het midden van het periodiek systeem der elementen bevindt. Overgangsmetalen hebben veel gemeenschappelijke eigenschappen. Ze zijn zeer hard, maar toch buigzaam en kneedbaar, en ze hebben een hoog smelt- en kookpunt. Kobalt is een beetje anders dan de meeste overgangsmetalen omdat het van nature magnetisch is.

Een oude verbinding

Kobaltverbindingen worden al eeuwenlang gebruikt om voorwerpen een diepblauwe kleur te geven. De oude Perzen, Egyptenaren en Chinezen gebruikten kobalt om glazen kralen, keramiek en glazuur te kleuren. Ze noemden het echter geen kobalt. Men dacht dat bismut, een van de negen bekende metalen in die tijd, verantwoordelijk was voor de mooie blauwe kleur. De Zweedse scheikundige Georg Brandt wordt algemeen gecrediteerd voor de ontdekking van kobalt als een nieuw ‘halfmetaal’ in 1735.

Chymisch onderzoek en de steen der wijzen

Dertig jaar vóór Georg Brandt’s gepubliceerde verslag over het scheiden van kobalt van bismut, had een jonge Duitse vrouw al drie boeken gepubliceerd over haar onderzoek met behulp van ertsen die kobalt bevatten. Dorothea Juliana Wallich was geïnteresseerd in chymologie (een term die zowel alchemie als chemie omvat). Wallich’s doel was de steen der wijzen te produceren – een substantie die onedele metalen zoals lood en tin kon omzetten in zilver en goud.

Wallich’s boeken beschrijven tal van chemische reacties in detail. Zij wordt gecrediteerd voor het ontdekken en rapporteren van vele thermochromische effecten van kobaltverbindingen. Bij verhitting en afkoeling hebben de verbindingen kleuren variërend van roze, violetblauw, hemelsblauw en grasgroen.

Wallich werd een veelgevraagd chymist na de publicatie van haar boeken. Ondanks haar gedetailleerde onderzoek was Wallich, net als de andere chymisten, niet in staat om de steen der wijzen te creëren.

Noemd naar een goblin

Wallich gebruikte nooit het woord kobalt in haar boeken. Zij gebruikte verschillende andere namen – magnesia, wismuth of het geheimzinnige ‘minera’ – ook al hadden Duitse mijnwerkers eerder het woord kobalt bedacht om de ertsen te beschrijven die zij bestudeerde. Kobalt komt van het Duitse woord “kobold” – kleine bergelfen of goblins. De mijnwerkers dachten dat de wrede kobold het zilver in waardeloos gesteente had veranderd. De smelters waren ook niet dol op de ertsen. Bij verhitting produceerden de ertsen giftige dampen.

Toepassingen van kobalt

Eeuwenlang werd kobalt op grote schaal gebruikt als pigment. Het is vooral bekend om zijn sterke donkerblauwe kleur. Kobalt en kobalthoudende mineraalverbindingen worden nog steeds gebruikt als pigment in blauwe, violette en groene verven.

Kobalt – vermengd met andere elementen – levert legeringen op die niet gemakkelijk corroderen en hitte- en slijtvast zijn. Deze legeringen worden gebruikt voor heup- en knieprothesen, turbinebladen en andere producten.

Een groeiend gebruik voor kobalt is in lithium-ion-batterijen – het type batterijen dat wordt gebruikt in oplaadbare apparaten. De vraag naar kobalt zal naar verwachting toenemen naarmate meer en meer mensen kiezen voor elektrische voertuigen.

Ontdek de milieueffecten in termen van CO2 van standaardvoertuigen versus elektrische voertuigen in De milieuvoetafdruk van elektrische versus fossiele auto’s.

Kobalt en gezondheid

Kobalt is essentieel voor de gezondheid van mens en dier. Een kobaltatoom vormt de kern van de chemische structuur van vitamine B12. B12 is van vitaal belang voor een gezonde vorming van rode bloedcellen en voor de neurologische functie. Mensen halen B12 uit vlees, zuivelproducten, eieren en voedingssupplementen.

Herkauwers (koeien, schapen, geiten en herten) halen kobalt uit de planten die ze eten. Bacteriën in hun magen zetten kobalt om in vitamine B12. In het begin van de 20e eeuw werden beboste gebieden in het Tokoroa-Taupō-Rotorua-gebied ontgonnen voor begrazing. Hoewel het gras goed groeide, werden runderen en schapen ziek en stierven vaak aan wat bekend werd als bush sickness. Wetenschappers ontdekten uiteindelijk dat de vulkanische bodem in dit gebied zeer lage metaalconcentraties bevatte. Meststoffen die slechts een paar gram kobalt per hectare toevoegden, verhelpen het probleem.