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氧化钴在玻璃中的作用是什么?

  氧化钴(Co203)是钴的高价氧化物,理论含钴量为71.06%,含氧量为28.94%,密度为6.079/cm3。它是一种黑色无定形粉末,加热时会生成四氧化三钴(Co304)。氧化钻是一种不稳定,也不可能呈游离状态的化合物。通常所指的氧化钴实际上仍含有一定数量的四氧化三钴。Co203只有呈水化状态时才稳定,而这种水化物在265℃下会脱水转变成中间氧化物四氧化三钴(Co304)。氧化钴在125℃下可被H2还原成四氧化三钴(Co304),在200℃时被还原为CoO,在250℃时则被还原为金属钴。氧化钴不溶于水,可溶于酸而生成相应的盐。



  经过研究,人们发现如果在普通玻璃的配料中加入0.4~0.7%的着色剂,就能使玻璃带上了颜色。着色剂大多是金属的氧化物。我们前面已经知道了每种金属元素都有它独特的“光谱特征”,所以不同的金属氧化物都能呈现出不同的颜色。如果在玻璃配料中加入这些氧化物就给玻璃着上了色。例如加入氧化铬(Cr2O3),玻璃现绿色;加入二氧化锰(MnO2),玻璃呈紫色;加人氧化钴(Co2O3),玻璃呈蓝色,炼钢工人和电焊工人用的保护目镜就是用这种玻璃制成的。其实,玻璃的颜色不仅取决于加入的着色剂,人们还通过熔炼的温度及炉焰的性质来调节元素的化合价,使玻璃呈现不同的颜色。例如玻璃中的铜,如果以高价的氧化铜存在时玻璃显现蓝绿色;以低价的氧化亚铜(Cu2O)存在时,玻璃呈红色。有时,烧熔一次还不能使玻璃显示出色来,再要进行第二次加热才能使玻璃显出颜色。名贵的金红玻璃就是这样,它是在普通的玻璃配料中加入微量的金子烧制成的。第一次烧熔后,金以原子形式分布在玻璃中,此时玻璃并不显颜色;当再次加热到接近软化的温度时,其中的金原子聚合成胶状颗粒,此时玻璃就显现出了美丽的红色。现在,人们又用稀土元素的氧化物为着色剂制成了各种高级的颜色玻璃。掺有稀土元素的颜色玻璃,色调明净,有光亮的色泽,甚至还会在不同的光线下改变颜色。例如氧化钕玻璃中就有这种特性,它在日光下显紫红色,在荧光下显蓝紫色,十分美丽。有一种玻璃会随着光线的强弱而改变颜色,人们用它作眼镜的镜片和房屋的窗户玻璃。用这种玻璃作窗玻璃,室内可以保持一定的光亮度,再也用不着用窗帘子来遮阳,所以有人称它为“自动窗帘”。它又能阻挡阳光中的紫外线通过,图书馆藏书室和博物馆装上这种玻璃以后,可以保护书籍和文物不受紫外线的破坏。除稀土元素外,在玻璃中直接添加钨和铂,也可以做成变色玻璃。

  钴氧化物的性质

  钴的氧化物有三种:氧化亚钴(CoO)、四氧化三钴(Co304)和氧化钴(Co203)。氧化亚钴是钴的一种低价氧化物,由于制法和纯度的不同而呈现灰绿色、褐色、粉红色、暗灰色。氧化亚钴的理论含钴量为78.65%,含氧量为21.35%,熔点为1935℃密度5.7~6.79/cm3。CoO晶体为面心立方,晶格常数a=4.24x10—10m。灰绿色的CoO粉末在空气中易变成褐色,粉红色的CoO粉末在空气中较稳定,即使长时间放置也不会生成高价氧化物。在高温下氧化亚钴中钴能够与氧离解,1000℃时离解压为3.36x10-12大气压。加热条件下氧化亚钴易被H2、C或Co还原成单质钴。氧化亚钴能溶于酸、碱中,不溶于水、醇和氨水。用氧化亚钴与二氧化硅、氧化铝或氧化锌在高温下反应,能制成多种颜料。


-------------氧化钴常见问题解答-------------

    问:氧化钴和四氧化三钴有什么区别?

    答:氧化钴是三氧化二钴Co2O3,四氧化三钴是Co3O4。


    问:氧化钴有毒吗?

    答:氧化钴是有一定毒性的,接触后会引发我们身体的刺激反应。

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