碳酸钴 | 7542-09-8

• 物质功能分类: 无机化工 - 无机盐 - 碳化物及碳酸盐
• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机酸及其衍生物 - 有机碳酸及其衍生物
• 中文名称: 碳酸钴
• 英文名称: Kobaltbikarbonat
• 英文别名: carbonic acid;cobalt
• CAS: 7542-09-8；513-79-1
• 化学式: CH2CoO3
• 分子量: 120.958
• InChiKey: ZJRWDIJRKKXMNW-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  decomposes [KIR79]
• 密度：
  4.13 g/mL at 25 °C(lit.)
• 溶解度：
  不溶于乙醇
• 暴露限值：
  ACGIH: TWA 0.02 mg/m3
• 物理描述：
  DryPowder; WetSolid

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  0.22
• 重原子数：
  5
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  57.5
• 氢给体数：
  2
• 氢受体数：
  3

安全信息

• TSCA：
  Yes
• 危险等级：
  9
• 海关编码：
  2836993000

制备方法与用途

理化性质

碳酸钴亦称“碳酸亚钴”。化学式为CoCO₃，分子量118.94。其外观为红色三斜晶体，密度4.13，折射率为1.855和1.60。不溶于水、氨水、乙醇及醋酸甲酯，但可溶于热酸（并释放二氧化碳）、碳酸铵溶液、二硫化碳与乙醚。加热时会分解，在真空中加热至350℃生成二氧化碳与氧化钴。被空气氧化或与弱氧化剂作用则生成碳酸高钴。

碳酸钴以球泡酸钴矿的形式存在于自然界中。其制备方法是通过将硝酸钴或硫酸钴溶液与饱和的碳酸氢钠溶液共热，先制得桃红色至紫红色针状晶体六水合物（CoCO₃·6H₂O），然后在140℃加热得到无水物。

化学反应

• 碳酸钴与酸作用可生成钴酸盐并释放二氧化碳气体。
• 碳酸钴能被过氧化氢氧化成三价钴的化合物。
• 在真空中或惰性气氛中加热碳酸钴或氢氧化钴分解后制得氧化钴。此氧化钴可用于钴盐制备、制油漆颜料、陶瓷釉料和有色玻璃，也可用作钴催化剂。

用途

碳酸钴主要用于玻璃和瓷器着色剂、土壤与动物饲料的微量元素添加剂及用于制钴盐、催化剂和温度指示剂等。

钴矿物质元素添加剂

钴存在于各器官中，以肝、肾、肾上腺、脾脏、胰脏和胃组织含量最多。维生素B₁₂内含4.5%的钴。钴具有激活精氨酸酶的作用，并能抑制细胞色素氧化酶活性，与碳水化合物及蛋白质代谢有关，参与维生素A、维生素B、维生素C与维生素D的合成。

缺乏钴会导致消化障碍、生长停滞、精神萎靡、贫血与消瘦等病症。母猪会出现流产现象。每千克干饲料中需钴量为：怀孕和哺乳母猪0.5～2毫克，其他猪0.5～1毫克。补充物包括硫酸钴、碳酸钴及氯化钴。

毒性

吸入钴化合物有时会引起支气管哮喘；研磨钴化物则可引发急性皮炎，甚至形成溃疡。

金属钴和氧化钴的最高容许浓度为0.5 mg/m³。工作时应佩戴防毒口罩、防尘服与防护手套以保护呼吸系统及皮肤。

化学性质

碳酸钴呈红色单斜晶系结晶或粉末状，几乎不溶于水、醇、乙酸甲酯和氨水中，可溶于酸中。

用途

• 用于制造氧化钴。
• 是制造锂电池正极材料的原料。
• 在化工生产中是制备其他钴盐与氧化钴的原料。
• 陶瓷工业用作着色剂。
• 采矿业中作为选矿剂。
• 有机工业用于合成催化剂、伪装涂料及化学温度指示剂。
• 农业上用作微量元素肥料。
• 分析化学中作为分析试剂。

生产方法

通过盐酸法，使用金属钴或含钴废料与盐酸反应生成氯化钴溶液后，再加入碳酸钠形成碳酸钴沉淀。经漂洗、离心分离和烘干制得碳酸钴成品。

该过程涉及的化学方程式如下：

• Co + 2HCl → CoCl₂ + H₂↑
• CoCl₂ + Na₂CO₃ → COCO₃↓ + 2NaCl

分类 毒性分级

中毒

急性毒性

口服：大鼠LD₅₀: 640 mg/kg

可燃性危险特性

不燃，火场排放辛辣刺激烟雾

储运特性

库房低温、通风、干燥

灭火剂

水、二氧化碳、干粉或砂土