கோபால்ட்டின் (Co) நிஜ-உலகப் பயன்பாடுகள்

தொழில்துறைப் பயன்பாடுகள்

கோபால்ட்டின் தனித்துவமான பண்புகள், அதாவது அதிக வலிமை, அரிப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் காந்தப் பண்புகள், பல தொழில்களில் இதை இன்றியமையாததாக ஆக்குகின்றன.

உலோகக் கலவைகள்

• மீஉலோகக் கலவைகள் (Superalloys): அதிக வெப்பநிலை பயன்பாடுகளுக்காக வடிவமைக்கப்பட்ட மீஉலோகக் கலவைகளில் கோபால்ட் ஒரு முக்கிய அங்கமாகும். இந்த உலோகக் கலவைகள், பெரும்பாலும் குரோமியம், டங்ஸ்டன் அல்லது நிக்கல் கொண்டவை, அதிக வெப்பநிலையிலும் அவற்றின் வலிமையையும் கடினத்தன்மையையும் தக்கவைத்துக்கொள்கின்றன.
  • எடுத்துக்காட்டுகள்: எரிவாயு டர்பைன் என்ஜின்கள் (ஜெட் விமானங்கள், மின் உற்பத்தி), அறுவைசிகிச்சை உள்வைப்புகள் (உயிரியல் இணக்கத்தன்மை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பு காரணமாக இடுப்பு மற்றும் முழங்கால் செயற்கை மூட்டுகள்) மற்றும் வெட்டுக் கருவிகள் ஆகியவற்றில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஸ்டெல்லைட் உலோகக் கலவைகள் (Co-Cr-W) ஒரு முக்கிய எடுத்துக்காட்டாகும்.
• அதிவேக எஃகு (High-Speed Steel): கருவிகளில் கடினத்தன்மையையும் தேய்மான எதிர்ப்பையும் மேம்படுத்துகிறது.

மின்கலன்கள் (பேட்டரிகள்)

• லித்தியம்-அயன் மின்கலன்கள்: மறுமின்கலன் செய்யக்கூடிய லித்தியம்-அயன் மின்கலன்களில் எதிர்முனைப் பொருளாக (எ.கா., lithium cobalt oxide, LiCoO2) கோபால்ட் ஒரு முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. இது ஆற்றல் அடர்த்தி, நிலைத்தன்மை மற்றும் மின்னேற்றம்/மின்னிறக்க சுழற்சி வாழ்வை மேம்படுத்துகிறது.
  • எடுத்துக்காட்டுகள்: கையடக்க மின்னணு சாதனங்கள் (ஸ்மார்ட்போன்கள், மடிக்கணினிகள்), மின்சார வாகனங்கள் (EVs) மற்றும் கட்டமைப்பு அளவிலான ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகளுக்கு ஆற்றல் அளிக்கிறது.

வினையூக்கிகள்

• வேதியியல் தொழில்: கோபால்ட் சேர்மங்கள் பல்வேறு தொழில்துறை வேதியியல் செயல்முறைகளில் வினையூக்கிகளாக செயல்படுகின்றன.
  • எடுத்துக்காட்டுகள்:
    • ஃபிஷர்-ட்ரோப்ஷ் செயல்முறை: செயற்கை எரிபொருட்களை சின்காஸ் (carbon monoxide மற்றும் hydrogen) இருந்து உற்பத்தி செய்யப் பயன்படுகிறது.
    • ஹைட்ரோடெசல்ஃபரைசேஷன்: கச்சா எண்ணெய் மற்றும் பெட்ரோலியப் பொருட்களிலிருந்து கந்தக அசுத்தங்களை அகற்ற பெட்ரோலிய சுத்திகரிப்பில் கோபால்ட்-மாலிப்டினம் வினையூக்கிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
    • ஆக்சிஜனேற்ற வினைகள்: கரிமச் சேர்மங்களின் ஆக்சிஜனேற்றத்தை வினையூக்குகிறது.

நிறமிகள் மற்றும் சாயங்கள்

• நிறமூட்டிகள்: கோபால்ட் சேர்மங்கள் துடிப்பான, நிலையான நீல நிறங்களை உருவாக்குவதற்குப் பெயர் பெற்றவை.
  • எடுத்துக்காட்டுகள்: கோபால்ட் நீலம் (cobalt aluminate, CoAl2O4) அதன் தீவிரமான மற்றும் நீடித்த நிறத்திற்காக செராமிக்ஸ், கண்ணாடி, வண்ணப்பூச்சுகள் மற்றும் எனாமல்களில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு பிரபலமான நிறமி ஆகும். கோபால்ட் பச்சை (cobalt zincate) கூட பயன்படுத்தப்படுகிறது.

காந்தப் பொருட்கள்

• நிரந்தரக் காந்தங்கள்: கோபால்ட் உலோகக் கலவைகளின் காந்தப் பண்புகளை மேம்படுத்துகிறது, இதனால் அவை நிரந்தரக் காந்தங்களுக்கு ஏற்றதாக அமைகின்றன.
  • எடுத்துக்காட்டுகள்: அல்நிக்கோ காந்தங்கள் (அலுமினியம், நிக்கல் மற்றும் கோபால்ட் ஆகியவற்றின் கலவைகள்) அவற்றின் வலுவான காந்தப்புலங்கள் மற்றும் அதிக நிலைக்காந்தப்புல வலிமை காரணமாக மின் மோட்டார்கள், ஜெனரேட்டர்கள், சென்சார்கள் மற்றும் ஒலிபெருக்கிகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

மின்முலாம் பூசுதல்

• பாதுகாப்பு பூச்சுகள்: அரிப்பு-எதிர்ப்பு, தேய்மான-எதிர்ப்பு மற்றும் அலங்கார பூச்சுகளை வழங்க மின்முலாம் பூசுதலில் கோபால்ட் மற்றும் அதன் உலோகக் கலவைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

அன்றாடப் பயன்பாடுகள்

கோபால்ட்டின் பல்துறைத்திறன் எண்ணற்ற பொதுவான வீட்டு மற்றும் நுகர்வோர் பொருட்களில் அதன் இருப்பை விளக்குகிறது.

1. ஸ்மார்ட்போன்கள் மற்றும் மடிக்கணினிகள்: இந்தச் சாதனங்களுக்கு ஆற்றல் அளிக்கும் மறுமின்கலன் செய்யக்கூடிய லித்தியம்-அயன் மின்கலன்கள் அவற்றின் எதிர்முனைப் பொருட்களில் (எ.கா., LiCoO2, NMC, NCA) கிட்டத்தட்ட எப்போதும் கோபால்ட்டைக் கொண்டுள்ளன.
2. செராமிக் பாத்திரங்கள் மற்றும் கண்ணாடி: பல நீல நிற செராமிக் மெருகுகள், மட்பாண்டங்கள் மற்றும் கலைப் பொருட்கள் கோபால்ட் நிறமிகளில் இருந்து அவற்றின் தனித்துவமான நிறத்தைப் பெறுகின்றன.
3. மருத்துவ உள்வைப்புகள்: சில மருத்துவ உள்வைப்புகள், குறிப்பாக நீடித்த மற்றும் அரிப்பு-எதிர்ப்பு மூட்டு மாற்று அறுவை சிகிச்சைகள், அதாவது இடுப்பு மற்றும் முழங்கால் செயற்கை மூட்டுகள், பெரும்பாலும் கோபால்ட்-குரோமியம் உலோகக் கலவைகளால் தயாரிக்கப்படுகின்றன.
4. வைட்டமின் B12 சப்ளிமென்ட்ஸ்: ஒரு அத்தியாவசிய நுண்ணூட்டச்சத்தாக, கோபால்ட் வைட்டமின் B12 (கோபாலமின்) இல் உள்ள மைய உலோக அயனியாகும், இது மல்டிவைட்டமின் சப்ளிமெண்ட்ஸ் மற்றும் செறிவூட்டப்பட்ட உணவுகளில் காணப்படுகிறது.

உயிரியல் பங்கு மற்றும் நச்சுத்தன்மை

உயிரியல் பங்கு

• அத்தியாவசிய நுண்ணூட்டச்சத்து: கோபால்ட் பல உயிரினங்களுக்கு ஒரு அத்தியாவசிய நுண்ணூட்டச்சத்தாகும், முக்கியமாக வைட்டமின் B12 (கோபாலமின்) இல் உள்ள மைய உலோக அணுவாக அதன் பங்கின் காரணமாக.
• மனித மற்றும் விலங்கு ஆரோக்கியம்: வைட்டமின் B12 இதற்கு மிகவும் முக்கியமானது:
  • DNA தொகுப்பு மற்றும் ஒழுங்குமுறை.
  • சிவப்பு இரத்த அணுக்கள் உருவாக்கம்.
  • மையலின் தொகுப்பு மற்றும் நரம்பியல் செயல்பாட்டின் பராமரிப்பு.
  • கொழுப்பு அமிலங்கள் மற்றும் அமினோ அமிலங்களின் வளர்சிதை மாற்றம்.
• அசைபோடும் விலங்குகள்: கால்நடைகள் மற்றும் செம்மறியாடுகள் போன்ற விலங்குகளுக்கு அவற்றின் குடல் நுண்ணுயிரிகள் வைட்டமின் B12 ஐ தொகுக்க உணவில் கோபால்ட் தேவைப்படுகிறது, பின்னர் அவை அதை உறிஞ்சுகின்றன. குறைபாடு “மெலிவு நோய்”க்கு வழிவகுக்கிறது.
• தாவரங்கள்: தாவரங்களுக்கு அவற்றின் வளர்சிதை மாற்ற செயல்முறைகளுக்கு கோபால்ட் நேரடியாகத் தேவையில்லை என்றாலும், இது பருப்பு வகைகளின் வேர் முடிச்சுகளில் உள்ள நைட்ரஜன்-நிலைநிறுத்தும் பாக்டீரியாக்களுக்கு (எ.கா., Rhizobium) அத்தியாவசியமானது. இந்த பாக்டீரியாக்களுக்கு வைட்டமின் B12 தேவைப்படுகிறது, இதனால் நைட்ரஜன்-குறைபாடுள்ள மண்ணில் தாவர வளர்ச்சிக்கு மறைமுகமாகப் பயனளிக்கிறது.

நச்சுத்தன்மை

• தீவிர நச்சுத்தன்மை: அதிக அளவு கோபால்ட்டை உட்கொள்வது குமட்டல், வாந்தி, வயிற்று வலி மற்றும் கார்டியோமயோபதி (இதயத் தசை பாதிப்பு) ஆகியவற்றை ஏற்படுத்தும்.
• நாள்பட்ட நச்சுத்தன்மை (கோபால்ட்டிசம்): அதிக அளவு கோபால்ட்டுக்கு நீண்டகால வெளிப்பாடு, குறிப்பாக தொழில்துறை அமைப்புகளில் (எ.கா., கடின உலோக அரைக்கும் போது) கோபால்ட் தூசியை உள்ளிழுப்பதன் மூலம், பின்வருவனவற்றை ஏற்படுத்தலாம்:
  • நுரையீரல் ஃபைப்ரோசிஸ் (“கடின உலோக நுரையீரல் நோய்”): கடுமையான மற்றும் முற்போக்கான நுரையீரல் பாதிப்பு.
  • கார்டியோமயோபதி: இதயத் தசை நோய்.
  • ஹைப்போ தைராய்டிசம்: தைராய்டு சுரப்பியின் செயலிழப்பு.
  • நரம்பியல் விளைவுகள்: புற நரம்பியல் (Peripheral neuropathy).
• ஒவ்வாமை எதிர்வினைகள்: கோபால்ட் உடனான தொடர்பு உணர்வுள்ள நபர்களுக்கு தோலழற்சியை (dermatitis) ஏற்படுத்தும்.
• புற்றுநோய்க்காரணித்தன்மை: சில கோபால்ட் சேர்மங்கள் மற்றும் உலோக கோபால்ட் தூசு ஆகியவை புற்றுநோய்க்கான சர்வதேச ஆராய்ச்சி நிறுவனம் (IARC) மூலம் குழு 2B புற்றுநோய்க்காரணிகளாக (மனிதர்களுக்கு புற்றுநோயை ஏற்படுத்தக்கூடியவை) வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன, இது விலங்கு ஆய்வுகள் மற்றும் தொழில்சார் வெளிப்பாட்டின் ஆதாரங்களின் அடிப்படையில் அமைந்துள்ளது.

புவியியல் செழிப்பு

• செழிப்பு: கோபால்ட் பூமியின் மேலோட்டில் ஒப்பீட்டளவில் ஒரு பொதுவான தனிமமாகும், செழிப்பில் சுமார் 30வது இடத்தில் உள்ளது. இது ஈயம் அல்லது தங்கம் போன்ற தனிமங்களை விட அதிகமாக உள்ளது, ஆனால் இரும்பு அல்லது நிக்கலை விட குறைவாக உள்ளது.
• தோற்றம்: கோபால்ட் அதன் இயற்கையான தனிம வடிவத்தில் அரிதாகவே காணப்படுகிறது. இது பொதுவாக மற்ற உலோகங்களுடன், குறிப்பாக நிக்கல், தாமிரம், இரும்பு, வெள்ளி மற்றும் யுரேனியத்துடன் இணைந்து காணப்படுகிறது.
• முக்கிய வளங்கள்/இருப்புக்கள்:
  • காங்கோ மக்களாட்சிக் குடியரசு (DRC): உலகிலேயே கோபால்ட்டை அதிகமாக உற்பத்தி செய்யும் நாடு DRC ஆகும், இது உலகளாவிய விநியோகத்தில் 70% க்கும் அதிகமாக உள்ளது. கோபால்ட் முதன்மையாக தாமிரத்தின் துணை விளைபொருளாக வெட்டப்படுகிறது.
  • மற்ற குறிப்பிடத்தக்க உற்பத்தியாளர்கள்: ரஷ்யா, ஆஸ்திரேலியா, கனடா, கியூபா மற்றும் பிலிப்பைன்ஸ் ஆகிய நாடுகளிலும் குறிப்பிடத்தக்க கோபால்ட் இருப்புக்களும் உற்பத்தியும் உள்ளன.
• கனிம வடிவங்கள்: முக்கிய கோபால்ட் கொண்ட கனிமங்கள் பின்வருமாறு:
  • கோபால்டைட் (CoAsS): ஒரு சல்ஃபார்செனைடு கனிமம்.
  • எரித்ரைட் (Co3(AsO4)2·8H2O): ஒரு ஹைட்ரேட்டட் கோபால்ட் ஆர்சனேட் கனிமம்.
  • இது கடலடி மாங்கனீசு மேலோடுகளில் கணிசமான செறிவுகளில் காணப்படுகிறது, இருப்பினும் இவை இன்னும் பெரிய அளவில் வணிக ரீதியாக சுரண்டப்படவில்லை.