钴的盐类

常见的钴盐见表1，几乎所有简单的钴化合物都是二价的。简单的三价钴盐虽然可以由强氧化剂作用于二价钴产生，但在通常条件下易于被水还原成Co^2＋。

表1  钴的主要盐类性质

一、钴的无机酸盐类

（一）氯化物：将钴的金属、氧化物、氢氧化物或碳酸盐溶于盐酸，便得到CoCl₂的水溶液。将此溶液蒸发则得到樱桃红色六水盐，即CoCl₂·6H₂O，脱水变成蓝色CoCl₂,它能吸收空气中的水变为淡红色。

CoCl₂是淡蓝色的菱形结晶，比重3.35，分子量129.86，熔点724℃，潍点1049℃，其蒸气压与温度的关系见表2。

表2  CoCl₂的蒸气压与温度的关系

常温下CoCl₂是稳定的化合物，但在空气中加热至180℃则按下列反应迅速分解：

CoCl₂溶于水和一系列有机溶剂中。在水中很容易生成过饱和溶液。CoCl₂·6H₂O是正盐，它于50℃以下是稳定的，经常以这种形式出售。CoCl₂是在干燥箱内135～140℃温度下加热由正盐制得，CoCl₂·H₂O是在100℃下将CoCl₂溶液蒸于制得，CoCl₂·2H₂O是把正盐放在温度为500℃的盛有浓硫酸的干燥器中得到，CoCl₂·4H₂O是在48～56℃的水溶液中结晶制得。

CoCl₂在水中的溶解度见表3:

表3  氯化钴的溶解度与温度的关系

当增加氯化钴溶液中的氯离子，则有（CoCl）^＋和（CoCl₃）^－生成，在不同浓度的盐酸中各种含钴离子的百分率见表4：

表4  不同盐酸浓度下各种钴离子的百分率

三价钴的氯化物是不稳定的，在盐酸中溶解时生成三价不稳定的氯化物的蓝色溶液（稀溶液是玫瑰红色）。固体状态的CoCl₃盐很难得到。

（二）硝酸盐：当金属钴及其氧化物，氢氧化物或碳酸盐用稀硝酸溶解叶，形成Co（NO₃）₂的水溶液。溶液蒸干后产生红色的Co（NO₃）₂·6H₂O结晶，在100℃时即熔化成紫色或绿色。此化合物吸水性强并易溶于许多有机溶剂中。三价钴的硝酸盐不稳定，只存在于溶液中。

（三）硫酸盐：当CoO、Co（OH）₂或CoCO₃溶于稀硫酸时，得到呈桃红色单斜晶系的CoSO₄·7H₂O。CoSO₄的溶解度与温度和硫酸浓度的美系见图1。CoSO₄·7H₂O不易潮解或脱水。

要使稀硫酸溶液中亚钴氧化，可用电解氧化法、臭氧或氟氧化，生成Co₂（SO₄）₃·18H₂O。该化合物在硫酸中稳定，但当加水时则迅速变成CoSO₄结晶。在空气中也很快分解。

图1  CoSO₄－H₂SO₄－H₂O系溶解度等温线

当加NaOH到CoSO₄溶液中时，沉淀出蓝色的CoSO₄·5Co（OH）₂·xH₂O。在有过量的NaOH存在时，沉淀析出的碱式硫酸盐将进一步变或桃红色的Co（OH）₂。

（四）碳酸盐：CoCO₃几乎成纯净的状态存在于自然界，被称为菱钴矿。把Na₂CO₃加入二价钴溶液中，形成的沉淀通常为碱式碳酸盐，但稍有CO₂存在时，则沉淀出紫红色的CoCO₃·6H₂O。将它放入管内密封加热至140℃，即变为淡红色粉末状CoCO₃。该物质在水中的溶解度很小，100℃时能溶解CoCO₃0.0293克／升，是较稳定的化合物。

（五）磷酸钴：用H₃PO₄或Na₃PO₄与CoCO₃或Co（OH）₃作用可得到CoPO₄。在陶瓷生产中所应用的磷酸钴盐Co₃（PO₄）₂·8H₂O，它几乎不溶干水。

（六）硅酸盐：把CoO与SiO₂一起熔化生成紫色不溶于水的偏硅酸盐（CoSiO₃）或正硅酸盐（Co₂SiO₄）。混合CoSO₄和Na₂SiO₃溶液时，先析出蓝色并很快变成淡红色的沉淀（CoSiO₃·2H₂O）。蓝色的CoSiO₃具有很强的染色性，0.1%或更少的CoSiO₃能把玻璃染得很蓝。大青的成分为K₂O·CoO·3SiO₂,经常作为颜料应用。

二、钴的有机酸盐类

（一）草酸盐：二价钴的草酸盐通常为桃红色含二水的化合物，但也有含四水和无水形态的。它几乎不溶于水，但溶于浓氧中。不稳定的三价钴草酸盐仅存在于水溶液中。二价钴草酸盐可用（NH₄）₂C₂O₄溶液与CoCl₂溶液或Co（NO₃）₂溶液作用制得。

（二）Co（CH₃COO）₂： Co（CH₃COO）₂在石油及人造纤维工业中用作催化剂。通常含有四个分子水，易溶于水。可用CoCO₃与CH₃COOH按下述反应制得水溶液，然后控制条件浓缩结晶便制得符合规格的Co（CH₃COO）₂产品。