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Acetato de cobalto, tem uma fórmula molecular de C4H6CoO4. Cristal roxo vermelho ou pó cristalino fácil de deliquescência. Com leve cheiro de ácido acético, torna-se anidro quando aquecido a 140 graus. É solúvel em água, etanol, ácido diluído e acetato de amila. Substâncias tóxicas e cancerígenas devem ser armazenadas em recipiente fechado. A inalação e a ingestão são prejudiciais ao organismo. A inalação pode causar faringite, seguida de sintomas de irritação gastrointestinal, como vômitos, cólicas abdominais, aumento de temperatura, fraqueza na panturrilha, etc. O contato com a pele pode causar dermatite alérgica e dermatite de contato. É utilizado como reagente analítico, catalisador, tinta secante e também como ingrediente de esmalte cerâmico.
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Fórmula Química |
C4H6CoO4 |
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Massa Exata |
177 |
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Peso molecular |
177 |
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m/z |
177 (100.0%), 178 (4.3%) |
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Análise Elementar |
C, 27,14; H, 3,42; Co, 33,29; Ó, 36,15 |
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O acetato de cobalto (fórmula química: (CH3COO)2Co), também conhecido como acetato de cobalto, é um cristal higroscópico vermelho roxo com um fraco odor de ácido acético. Como uma importante matéria-prima química orgânica, seus campos de aplicação abrangem diversas indústrias, como catalisadores, revestimentos, novas energias, proteção ambiental, produtos farmacêuticos e materiais eletrônicos.
Campo catalisador
Catalisador de reação de troca de éster:
Como um catalisador eficiente em síntese orgânica, é amplamente utilizado na síntese de compostos ésteres, como ésteres acrílicos e metacrilato de metila. Seu mecanismo catalítico é baseado na coordenação de íons cobalto, que podem reduzir a energia de ativação da reação e melhorar o rendimento. Por exemplo, na síntese do metacrilato de metila, a adição dessa substância pode encurtar o tempo de reação em 30% e reduzir a geração de sub-produtos.
catalisador de oxidação em fase-líquida:
Ele apresenta excelente desempenho em reações de oxidação-em fase líquida, como a preparação de ácido tereftálico. Através do ciclo redox dos íons cobalto, o processo de oxidação do p-xileno pode ser catalisado com eficiência e a pureza do produto pode atingir mais de 99%. Além disso, na reação de oxidação do tolueno em benzaldeído, o sistema catalítico sinérgico deste componente e do bromobenzil pode aumentar a taxa de conversão para 85%.
Na área de revestimentos e dessecantes
Agente de secagem de tinta:
Como agente de secagem tradicional, reduz significativamente o tempo de secagem, promovendo a reticulação oxidativa de ácidos graxos insaturados em revestimentos. A adição de 0,5% -1% desta substância aos revestimentos de resina alquídica pode reduzir o tempo de secagem da superfície de 8 horas para 2 horas, ao mesmo tempo que melhora a dureza e a resistência às intempéries do revestimento.
Aditivo para esmalte cerâmico:
Nas fórmulas de esmalte cerâmico, como corante e fundente, pode conferir ao esmalte uma cor vermelho púrpura única e reduzir a temperatura de queima. Por exemplo, adicionando 0,3%acetato de cobaltoO esmalte de porcelana em alta-temperatura pode diminuir a temperatura de queima em 50-80 graus e melhorar o brilho da superfície do esmalte.
No campo da nova energia
Material do eletrodo positivo da bateria de lítio:
Com o crescimento explosivo da indústria de veículos de nova energia, os sais de cobalto, como uma forma importante, tornaram-se uma matéria-prima essencial para materiais de eletrodos positivos em baterias ternárias de lítio (NCM/NCA). Aumenta a estabilidade da estrutura em camadas do material e melhora a vida útil do ciclo de descarga de carga, fornecendo íons de cobalto. Por exemplo, no material NCM811, a dopagem com esta substância pode atingir uma densidade de energia da bateria de 280Wh/kg e um ciclo de vida superior a 2.000 vezes.
Materiais de eletrodo para supercapacitores:
Materiais de eletrodos de alto desempenho podem ser preparados em reações-de estado sólido. Por exemplo, misturando e triturando com ácido oxálico e óxido de grafeno e depois calcinando-o, podem ser obtidos materiais compósitos de trióxido de cobalto e grafeno, com uma capacitância específica de até 1200F/g, que é mais de três vezes a dos materiais tradicionais de carvão ativado.
Campo de proteção ambiental
Dessulfurização e desnitrificação de gases de combustão:
Como um dessulfurizador eficiente, tem bom desempenho na dessulfuração úmida de gases de combustão. Uma pesquisa da Academia Chinesa de Ciências Ambientais mostra que sob condições de pH de 5-6, sua eficiência de dessulfuração pode chegar a mais de 95%, e o sub-produto sulfato de cobalto pode ser reciclado e reutilizado. Além disso, também pode ser utilizado para a preparação de catalisadores de desnitrificação SCR de baixa temperatura, com taxa de conversão de NOx de até 90% a 200 graus.
Tratamento de águas residuais industriais:
Pode ser usado como precipitante de íons de metais pesados no tratamento de águas residuais de galvanoplastia. Por exemplo, adicionar acetato de cobalto a águas residuais contendo cromo pode gerar precipitados insolúveis de óxido composto de cobalto-cromo, reduzindo a concentração de íons de cromo de 500 mg/L para menos de 0,5 mg/L, atendendo aos padrões nacionais de descarga.
Nas áreas de medicina e agricultura
Intermediários farmacêuticos:
É um intermediário importante na síntese da vitamina B12. No processo de produção de vitamina B12 por fermentação, o acetato de cobalto como fonte de cobalto pode promover o metabolismo microbiano e aumentar o rendimento. Além disso, também pode ser utilizado para a síntese do medicamento anticâncer cisplatina, estabilizando a estrutura molecular do medicamento por meio do efeito de coordenação dos íons cobalto.
Regulador de crescimento vegetal:
No campo da agricultura, pode ser usado como fertilizante de oligoelementos para promover o desenvolvimento das raízes das plantas e a fotossíntese. A pesquisa mostrou que a pulverização de solução de acetato de cobalto a 0,01% no cultivo de tomate pode aumentar o rendimento em 15% -20% e aumentar a resistência das plantas ao estresse.
Na área de materiais eletrônicos
Material condutor:
Ele pode ser usado em materiais eletrônicos para preparar pastas condutoras de alto-desempenho. Por exemplo, misturando-o com pó de prata, pode-se preparar uma pasta condutora com resistividade inferior a 10 ⁻⁴Ω· cm, amplamente utilizada em áreas como telas sensíveis ao toque e células solares.
Material magnético:
Acetato de cobaltoé uma importante matéria-prima para a preparação de materiais magnéticos de ferrita. Ao controlar as condições de calcinação, pode-se obter ferrita de cobalto (CoFe2O4) com diferentes propriedades magnéticas, e sua magnetização de saturação pode chegar a 80 emu/g, o que é adequado para transformadores de alta-frequência, indutores e outros dispositivos.
Existem três métodos mais comuns para a síntese de acetato de cobalto:
1. Método de cobalto metálico ou óxido de cobalto
A solução de nitrato de cobalto é preparada pela reação de cobalto metálico ou óxido de cobalto com ácido nítrico e, em seguida, reage com solução de bicarbonato de amônio (ou carbonato de sódio) para gerar precipitação de carbonato de cobalto; Lavar e separar o precipitado, adicionar ácido acético para acidificação para obter acetato de cobalto; Após a filtragem, ajuste a solução de reação ao pH=2 e concentre-a até que a densidade relativa da solução seja 1,17-1,20. Em seguida, adicione 1kg de ácido acético a cada 200L de solução concentrada, cristalize por 7-10d a uma temperatura inferior a 20 graus, centrifugue e seque a 30-40 graus para obter o produto acabado.
2. Método do sulfato de cobalto
O sulfato de cobalto é aquecido para reagir com o carbonato de sódio para gerar carbonato de cobalto, que reage com o ácido acético. O produto da reação é filtrado, concentrado, cristalizado, desidratado e embalado para obtenção do produto.
3.
Pegue 5g de nitrato de cobalto hexa-hidratado e adicione a 25mL de anidrido acético, misture uniformemente, aqueça e ferva por 10 minutos, e então precipite através do cristal em pé. Filtrar por sucção e lavar com uma pequena quantidade de anidrido acético e éter. Escorra e seque a vácuo a 100 graus por 1h.
Método de purificação deacetato de cobalto:
O método de purificação do acetato de cobalto inclui as seguintes etapas:
A solução de acetato de cobalto obtida pelo método de precipitação com soda é adsorvida por uma torre de adsorção à temperatura ambiente contendo um meio de copolímero ATBS melhorado, com concentração de 0,1-0,25 MPa.
A concentração da solução de acetato de cobalto adsorvida é de 20-95% em peso e depois resfriada a 5-25 graus C para recristalização.
Colete o produto purificado de acetato de cobalto. Na invenção, a solução de acetato de cobalto obtida pelo método de precipitação com soda é adsorvida em coluna por um meio de copolímero ATBS melhorado. O meio de copolímero ATBS tem forte capacidade de adsorção de íons metálicos impureza na solução, removendo efetivamente os íons metálicos impureza.
Neste método, o copolímero ATBS é modificado com uma solução alcalina fraca de carbonato de sódio, removendo efetivamente monômeros ácidos do copolímero e evitando que reajam com íons de cobalto para produzir outras impurezas. O meio de copolímero ATBS melhorado deste método pode ser eluído com uma solução de carbonato de sódio 0,1 mol/L após a eficácia ser enfraquecida e pode ser reutilizado. Este método é fácil de operar, possui qualidade estável, baixo consumo de energia e é adequado para produção industrial.
Perguntas frequentes
O que é acetato de cobalto?
O acetato de cobalto [Co(CH₃COO)₂·4H₂O] é um sal cristalino vermelho-violeta que se dissolve facilmente em água e álcool. É comumente usado como precursor ou ativador em reações químicas e síntese de materiais. Principais aplicações do acetato de cobalto. Precursor Catalisador.
Como fazer acetato de cobalto?
Processo para preparar acetato de cobalto carregando cobalto metálico em um reator de coluna ou tanque, carregando ácido acético e um agente oxidante, peróxido de hidrogênio, no topo do reator enquanto descarrega continuamente uma solução de acetato de cobalto da parte inferior do reator, caracterizado por peróxido de hidrogênio.
Qual é a fórmula do acetato de cobalto?
O acetato de cobalto (II) é o sal de cobalto do ácido acético. É comumente encontrado como o tetrahidrato Co(CH3CO2)2·4 H2O, abreviado como Co(OAc)2·4 H2O.
Para que é usado o acetato de cobalto?
É amplamente utilizado em catálise, síntese de nanomateriais e galvanoplastia. Também é utilizado como agente secante para tintas e vernizes e como reagente para testar a presença de íons acetato em soluções.
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