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氯化钴的用途

发布日期:2018/11/19 15:30:25

背景 [1][2]

氯化钴分子式为CoCl2,又名二氯化钴、氯化亚钴,为淡蓝色有潮解性的固体,比重3.348,熔点735℃,沸点1049℃,500℃升华,可溶于水及乙醇、甲醇、丙酮等有机溶剂,难溶于乙醚、不溶于液态氨。常用作干湿指示剂、阴显墨水、陶磁器颜料,电镀等。属低毒类,大鼠经口LD50为175~288mg/kg。可经呼吸道、消化道吸收。生产性中毒较少见。人误服中毒症状为面潮红伴有皮疹、耳聋、肾功能障碍、甲状腺肿大、恶心、呕吐等。预防:防止误服,做好个体防护。 

氯化钴的生产方法主要分为氧化钴酸溶解法和金属钴酸溶解法。目前,氯化钴的主要生产方法为在酸中溶解氧化钴,然后从溶液中结晶得到氯化钴。由于原料及氧化钴制作工艺不尽相同,导致后续产品氯化钴中杂质种类及含量不同,为钴酸锂正极材料制备增加除杂负荷,从而增加制备成本。

工业生产的电解金属钴的杂质含量少,工艺统一,成为制作氯化钴的理想原料,但由于金属钴本身为氢气储存金属,在酸中溶解时产生的氢气附着在金属表面,阻碍了反应过程中电子的转移,降低了反应速率,使得其溶解速度远远小于氧化钴,以致金属钴溶剂制备氯化钴溶液的方法不被使用。因此需要一种简单的,可大大加快金属钴酸中溶解速度的方法来制备氯化钴。

药理作用[3]

钴可诱使动物红细胞增加。对人,钴能刺激红细胞生成素产生,曾用于治疗各类型贫血,但疗效不佳。仅用于部分再生障碍性贫血及因肾病引起贫血的辅助治疗,现已少用。

合成路线 [4][5]

主要采用金属钴法和含钴废料法、金属钴法是将金属钴与盐酸和硝酸反应,经净化、沉淀、过滤、蒸发、结晶、分离而得。含钴废料法是将含钴废料与盐酸和硫酸反应,用硫化钠转化经水洗、氧化、分离、酸化水洗、精制浓缩而得。举例如下:一种优级纯氯化钴的制备方法,其步骤如下:

1)金属钴与盐酸反应:将金属钴放置在玻璃烧杯中,并且加入盐酸移入到电炉上进行加热反应,反应温度控制在70℃75℃,并且适量加入硝酸,促进金属钴溶解完全,加入量控制在盐酸量的1520%,待金属钴完全溶解后,将电炉温度升高至溶液煮沸,加入盐酸,蒸发出现白色气体为止,停止加热,停止加盐酸,得到氯化钴溶液;

2)除杂质:将步骤⑴的氯化钴溶液加入双氧水氧化除去铁,并将此溶液用氨水调至 pH89,以保证氢氧化铁沉淀完全,静止35小时,过滤,得到溶液;

3)制得优级纯氯化钴:将步骤⑵获得的溶液倒入玻璃烧杯中,盐酸调节pH33.5,浓缩,浓缩温度 170190℃,经浓缩至3840゜Be,停止加热,冷却结晶,离心分离得到优级纯氯 化钴晶体。 

药代动力学[6]

实验证明,口服小剂量钴亦有25%以上由胃肠吸收。注射钴后,约有60%由尿排泄,仅小量出现在胆汁和粪中,4d后保留在体内的不及5%,其中一半出现在肝脏内。

适应症[6]

用于再生障碍性贫血、肾性贫血。

规格[6]

溶液:0.3%。

用法用量[6]

口服:一日量30~60ml(90~ 180 mg)分3次,饭后服。儿童每日2~4mg/kg。疗程至少3个月。

不良反应[6]

1. 可有厌食、呕吐、腹痛、腹泻等胃肠道反应,多在早期出现,治疗过程中可自动消失。

2. 儿童偶而可能中毒而致紫绀、昏睡及死亡。

3. 其他不良反应;皮肤潮红、胸骨后疼痛、皮炎、耳鸣、神经性耳聋、甲状腺增大并压迫气管、粘液性水肿及心衰。

药物相互作用[7]

和硫酸亚铁、葡萄糖酸铁配伍用于动物贫血症。

注意事项[6]

钴可降低组织利用氧的能力,对老年有动脉硬化症者注意监测心脏。胱氨酸对过量钴盐所致症状有拮抗作用。

缺乏症[7]

饲料中钴不足、维生素B12合成不足时可造成钴缺乏,动物可表现贫血、血容量下降、食欲不振、生长不良、消瘦和腹泻。乳牛产乳量下降,新生犊牛死亡率高,存活者也多不健康。反刍动物饲料钴低于0.08毫克/千克时,可出现钴缺乏症。 

其他用途[8][9][10]

氯化钴还可用于制隐显墨水、维生素B12、湿度计、气压计、变色硅胶、防毒面具、催化剂、电镀以及用作泡沫稳定剂、助熔剂、媒染剂、微量元素肥料、饲料的添加剂、氨吸收剂、玻璃和陶瓷的着色剂和化学试剂等。其应用举例如下:

1. 用作催化剂

氯化钴催化剂制备碳纳米管,以氯化钴为催化剂、以葡萄糖为原料制备碳纳米管的方法,所采用的主要原料为葡萄糖、三聚氰胺和氯化钴,具体的制备步骤如下:

1)、将葡萄糖、三聚氰胺、氯化钴和蒸馏水混合后研磨成均匀的混合物,控 制葡萄糖、三聚氰胺和氯化钴的质量比为1:1:1,蒸馏水的质量为葡萄糖的1-2 倍,将上述混合物在80摄氏度下干燥12小时,得到粉红色固体;

2)、将上述粉红色固体研磨成粉末后转移至高温管式炉内,在流动的氮气中 升温至700-800摄氏度,并维持700-800摄氏度4小时,得到黑色固体;

3)、上述黑色固体物质冷却至室温,转入玻璃烧杯内,用HCl质量百分比为 10%的盐酸溶液洗涤6小时,控制盐酸溶液的质量为黑色固体的10-20倍;

4)、将上述经盐酸洗涤后的固体物用微孔滤膜抽滤后,用蒸馏水洗至中性, 所得固体物质在50摄氏度下、真空干燥处理10小时即可得到碳纳米管催化剂。

2. 制备氢氧化钴。

氢氧化钴是一种重要的工业原料,化工生产中用于制造钴盐,含钴催化剂及电解法生产双氧水分解剂,涂料工业用作油漆催干剂,玻璃工业用 作着色剂等,在电池行业用于制造MH-Ni、锂离子电池。研究和开发纯度高、工艺简单、环境 友好的氢氧化钴生产方法具有重要现实意义和广阔的发展前景。氯化钴电转化直接制备氢氧化钴按照以下步骤进行:

步骤1:对氯化钴水溶液进行电解,电解的工艺参数为:10℃≤温度<100℃,电解的电压≥2.2V;

步骤2:控制阳离子膜电解槽中阴极室电解液的pH值为9~11,使阳离子膜电解槽阴极室内直接生成氢氧化钴;

步骤3:对阳离子膜电解槽的阴极室进行搅拌,阴极室电解液和氢氧化钴定向流动,通过过滤装置进行过滤,固液分离,得到氢氧化钴和滤液,滤液循环返回至阴极室作为阴极室电解液;阳极室溶液连续抽出,经调节浓度后返回阳极室;收集阳极气体获得副产品氯气,收集阴极气体获得副产品氢气;

步骤4:将氢氧化钴烘干,得到氢氧化钴产品,氢氧化钴的产品纯度≥95%。

主要参考资料

[1] 卫生学大辞典

[2]  CN201310737337.6 一种氯化钴溶液的制备方法 

[3] 最新全科医师用药手册

[4] 化工助剂

[5] CN201210443003.3 一种优级纯氯化钴的制备方法

[6] 实用处方及非处方药物大全

[7] 兽药合理配伍使用

[8] 化学词典

[9] CN201510649856.6 一种氯化钴催化剂制备碳纳米管的制备方法 

[10 CN201710324374.2 一种氯化钴电转化直接制备氢氧化钴的方法 

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