氧化钴:化學品名稱-中文百科頻道

基本内容

中文名稱

氧化钴（一氧化钴）

英文名稱

cobalt oxide （Cobaltous oxide）

CASNo.

1307-96-6

分子式

CoO

分子量

74.93

簡介

中文名稱：氧化钴

中文同義詞：氧化亞钴;一氧化钴;氧化钴(II);氧化钴(Ⅱ);氧化钴;一氧化钴;C.I顔料黑13

英文同義詞：C.I.77322;C.I.Pigment black13;c.i.77322;c.i.pigmentblack13;ci77322;cipigmentblack13;Cobalt monooxide;Cobalt oxide (CoO)

CAS号：1307-96-6

EINECS号：215-154-6

Mol文件：1307-96-6.mol

氧化钴(Co203)是钴的高價氧化物，理論含钴量為71.06%，含氧量為28.94%，密度為6.079/cm3。它是一種黑色無定形粉末，加熱時會生成四氧化三钴(Co304)。氧化钴是一種不穩定，也不可能呈遊離狀态的化合物。通常所指的氧化钴實際上仍含有一定數量的四氧化三钴。Co203隻有呈水化狀态時才穩定，而這種水化物在265℃下會脫水轉變成中間氧化物四氧化三钴(Co304)。氧化钴在125℃下可被H2還原成四氧化三钴(Co304)，在200℃時被還原為CoO，在250℃時則被還原為金屬钴。氧化钴不溶于水，可溶于酸而生成相應的鹽。

物理性質

外觀與性狀：通常是灰色粉末，有時是綠棕色晶體。桃紅色立方晶系粉末。

熔點(℃)：1935

相對密度（水=1）：6.45

溶解性：不溶于水、醇、氨水，溶于酸、氫氧化鈉水溶液等。

化學性質

英文名稱：Cobalt oxide

溶解性：不溶于水、醇、氨水，溶于酸、氫氧化鈉水溶液等。

溶于稀酸、熱濃氫氧化鈉。能被碳和氫氣等還原為金屬钴。

钴氧化物的性質：钴的氧化物有三種：氧化亞钴(CoO)、四氧化三钴(Co304)和氧化钴(Co203)。氧化亞钴是钴的一種低價氧化物，由于制法和純度的不同而呈現灰綠色、褐色、粉紅色、暗灰色。氧化亞钴的理論含钴量為78．65%，含氧量為21．35%，熔點為1935℃密度5．7～6．79/cm3。CoO晶體為面心立方，晶格常數a=4．24x10—10m。

灰綠色的CoO粉末在空氣中易變成褐色，粉紅色的CoO粉末在空氣中較穩定，即使長時間放置也不會生成高價氧化物。在高溫下氧化亞钴中钴能夠與氧離解，1000℃時離解壓為3．36x10-12大氣壓。加熱條件下氧化亞钴易被H2、C或Co還原成單質钴。氧化亞钴能溶于酸、堿中，不溶于水、醇和氨水。加水後變成紅色。用氧化亞钴與二氧化矽、氧化鋁或氧化鋅在高溫下反應，能制成多種顔料。

制備

1、金屬钴法将金屬钴加入鹽酸中，視溶解情況适當地加入硝酸，加熱至80℃進行反應，在生成的氯化钴溶液中加入雙氧水淨化除鐵，沉澱、過濾後，加入碳酸鈉進行置換反應生成碳酸钴，經洗滌、離心分離，把淨制的碳酸钴經灼燒、過篩制得氧化钴。

2、廢料回收法工藝與上述金屬钴法基本相同，隻是增加了用碳酸鈉、燒堿除鐵和用次氯酸鈉除鎳等除雜質工序。

3、Co3O4在溫度高于900℃時即可分解生成CoO，将金屬钴粉在空氣中進行氧化焙燒，為了避免生成Co3O4，提高氧化溫度為900℃以上，即可生成CoO。或者将Co3O4在空氣中加熱至960℃，使其發生熱分解，也可得到CoO。反應完成後應在通入惰性氣體的條件下降溫冷卻。

4、将硝酸钴、碳酸钴或氫氧化钴在真空或惰性氣氛中焙燒使其發生熱分解，分解的産物為CoO。将硝酸钴在氩氣流中焙燒後，再在含有濕HCl的氩氣流中于950℃加熱10h，然後在幹燥的氩氣流中進行熱處理，得到的産物為深暗紅色的CoO。用氫氧化钴進行分解時，在真空或氮氣流中的加熱溫度為200℃或在CO2氣流中加熱溫度為900℃，其分解産物都是CoO。碳酸钴比硝酸钴更容易分解，碳酸钴在真空中于900℃以下分解即得到CoO。為了避免産物在冷卻過程中發生氧化生成Co3O4，冷卻過程要在惰性氣氛中進行。

5、由碳酸钴或硝酸钴在惰性氣氛中加熱分解而制得。

應用

氧化钴是一種重要的過渡金屬氧化物。通常作為生産硬質合金、超耐熱合金、絕緣材料和磁性材料的主要原料以及化學工業中的催化劑和染料。目前我國氧化钴産品的主要應用領域如下：

1、油漆添加劑

在制造各種油漆時加入氧化钴，生産的油漆性能有所提高，特别是在油漆中起着催幹劑的作用，即在油漆使用中易于快速晾幹，以提高應用速率。這對油漆的快速施工大有益處。

2、搪瓷和陶瓷顔料

搪瓷材料中加入氧化钴後，可耐腐蝕和提高耐磨度。在各種建材和日用陶瓷中，用氧化钴制成藍色的顔料或釉料塗于陶瓷制品，經焙燒後呈現了鮮豔的陶瓷品，更具有藝術性。

3、精煉石油催化劑

钴制品在石油煉制中作為催化劑有着較長的曆史，且在促進煉油的發展中起着重要作用。如有的用金屬钴與鋁、鐵等制成合金催化劑；而用氧化钴作為石油催化劑也是十分重要，對于加速石油煉制的作用是不可缺少的。因此，近幾年來氧化钴催化劑的使用躍居重要地位。

4、電池行業

八十年代以來，钴粉作為高能電池充放電的活化劑，大量地應用于充電電池領域。九十年代初，日、德等國科學家成功地将亞钴材料添加到電池原料中，使其成為電池行業研究與發展的高價值、高技術産品。钴粉和氧化亞钴粉等钴的化合物作為一種性能優良的電池材料添加劑，能夠改善Ni(OH)2的質子電導，降低氧化電位，提高析氧電位，對提高電極性能有顯着效果。

在充電前期可以保證電極充分充電，使Ni(OH)2充分轉化為NiOOH，同時遏制氧的析出，提高充電效率，增加電極比容量。近幾年來，随着锂離子電池的發展，钴氧化物作為制備锂離子電池電極材料的原料，也使其消費量不斷增加。我國的钴酸锂生産近幾年快速發展，因而對Co304的需求也相應迅猛增加。

電池級Co304作為锂離子電池正極材料钴酸锂的主要原料，也随锂離子二次電池的需求量增加而增加。2002年全球钴的消耗總量為8800萬磅，鑽應用在電池行業中的份額迅速上升達到32%。而随着小型分立的可移動電源需求的進一步增長，像移動通信的迅猛發展和筆記本電腦普及率的快速增長，為锂離子電池工業的發展創造了更好的機遇，對應地，對锂離子電池正極材料LiCo02的需求也大幅增長。預計到2015年钴的應用将達到2.3億磅，其中56%将應用在锂電池行業。

5、其他産品原料

如用氫在一定溫度下還原氧化钴生産金屬钴粉，用于制造硬質合金；用酸溶解氧化钴制成水溶液進行電解獲得金屬钴錠，作為高溫高強度合金鋼添加劑；将氧化钴制成酸性钴溶液，經不同的化學加工後可生産钴鹽，如CoC2、CoS04、CoCo3和CoC204等。因此，純氧化钴作為中間原料，應用廣泛。此外，氧化钴在電氣工業如熒光粉的添加劑及其他化工方面的使用也迅速地發展。總的看來，氧化钴的應用領域将不斷開拓擴大。

應用于：壓敏電阻、熱敏電阻、氧化鋅避雷器、顯像管玻殼、锂離子電池等行業。用于制油漆顔料、陶瓷釉料和钴催化劑等。