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acetato de cobalto, tiene una fórmula molecular de C4H6CoO4. Cristal rojo púrpura o polvo cristalino fácil de delicuescencia. Con un ligero olor a ácido acético, se vuelve anhidro cuando se calienta a 140 grados. Es soluble en agua, etanol, ácido diluido y acetato de amilo. Las sustancias tóxicas y cancerígenas deben almacenarse en un recipiente cerrado. La inhalación y la ingestión son perjudiciales para el organismo. La inhalación puede provocar faringitis, seguida de síntomas de irritación gastrointestinal, como vómitos, calambres abdominales, aumento de temperatura, debilidad en las pantorrillas, etc. El contacto con la piel puede provocar dermatitis alérgica y dermatitis de contacto. Se utiliza como reactivo analítico, catalizador, secado de pintura y también como ingrediente del esmalte cerámico.
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Fórmula química |
C4H6CoO4 |
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Masa exacta |
177 |
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Peso molecular |
177 |
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m/z |
177 (100.0%), 178 (4.3%) |
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Análisis elemental |
C, 27,14; H, 3,42; Co, 33,29; O, 36,15 |
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El acetato de cobalto (fórmula química: (CH3COO)2Co), también conocido como acetato de cobalto, es un cristal higroscópico de color rojo púrpura con un débil olor a ácido acético. Como importante materia prima química orgánica, sus campos de aplicación cubren múltiples industrias, como catalizadores, recubrimientos, nuevas energías, protección ambiental, productos farmacéuticos y materiales electrónicos.
Campo catalizador
Catalizador de reacción de intercambio de éster:
Como catalizador eficaz en síntesis orgánica, se utiliza ampliamente en la síntesis de compuestos éster como ésteres acrílicos y metacrilato de metilo. Su mecanismo catalítico se basa en la coordinación de iones de cobalto, lo que puede reducir la energía de activación de la reacción y mejorar el rendimiento. Por ejemplo, en la síntesis de metacrilato de metilo, la adición de esta sustancia puede acortar el tiempo de reacción en un 30% y reducir la generación de subproductos-.
Catalizador de oxidación en fase líquida-:
Muestra un rendimiento excelente en reacciones de oxidación en fase líquida-, como la preparación de ácido tereftálico. A través del ciclo redox de los iones cobalto, el proceso de oxidación del p-xileno se puede catalizar de manera eficiente y la pureza del producto puede alcanzar más del 99%. Además, en la reacción de oxidación de tolueno a benzaldehído, el sistema catalítico sinérgico de este componente y bromobencilo puede aumentar la tasa de conversión al 85%.
En el campo de los recubrimientos y desecantes
Agente secante de pintura:
Como agente secante tradicional, acorta significativamente el tiempo de secado al promover la reticulación oxidativa de los ácidos grasos insaturados en los recubrimientos. Agregar 0,5% -1% de esta sustancia a los recubrimientos de resina alquídica puede acortar el tiempo de secado de la superficie de 8 horas a 2 horas, al tiempo que mejora la dureza y la resistencia a la intemperie del recubrimiento.
Aditivo para esmalte cerámico:
En las fórmulas de esmalte cerámico, como agente colorante y fundente, puede darle al esmalte un color rojo púrpura único y reducir la temperatura de cocción. Por ejemplo, añadiendo 0,3%acetato de cobaltoEl esmalte de porcelana a alta-temperatura puede reducir la temperatura de cocción entre 50 y 80 grados y mejorar el brillo de la superficie del esmalte.
En el campo de las nuevas energías
Material del electrodo positivo de la batería de litio:
Con el crecimiento explosivo de la industria de vehículos de nueva energía, las sales de cobalto, como forma importante, se han convertido en una materia prima clave para materiales de electrodos positivos en baterías ternarias de litio (NCM/NCA). Mejora la estabilidad de la estructura en capas del material y mejora la vida útil del ciclo de descarga de carga al proporcionar iones de cobalto. Por ejemplo, en el material NCM811, el dopado con esta sustancia puede lograr una densidad de energía de la batería de 280 Wh/kg y un ciclo de vida de más de 2000 veces.
Materiales de electrodos para supercondensadores:
Los materiales para electrodos de alto rendimiento se pueden preparar en reacciones-en estado sólido. Por ejemplo, mezclándolo y moliéndolo con ácido oxálico y óxido de grafeno, y luego calcinándolo, se pueden obtener materiales compuestos de grafeno con trióxido de cobalto, con una capacitancia específica de hasta 1200F/g, que es más de tres veces la de los materiales de carbón activado tradicionales.
Campo de protección del medio ambiente
Desulfuración y desnitrificación de gases de combustión:
Como desulfurador eficiente, funciona bien en la desulfuración de gases de combustión húmedos. La investigación realizada por la Academia China de Ciencias Ambientales muestra que en condiciones de pH de 5-6, su eficiencia de desulfuración puede alcanzar más del 95 % y el subproducto-sulfato de cobalto se puede reciclar y reutilizar. Además, también se puede utilizar para la preparación de catalizadores de desnitrificación SCR a baja temperatura, con una tasa de conversión de NOx de hasta el 90% a 200 grados.
Tratamiento de aguas residuales industriales:
Puede utilizarse como precipitante de iones de metales pesados en el tratamiento de aguas residuales por galvanoplastia. Por ejemplo, agregar acetato de cobalto a aguas residuales que contienen cromo puede generar precipitados de óxido compuesto de cobalto-cromo insoluble, lo que reduce la concentración de iones de cromo de 500 mg/L a menos de 0,5 mg/L, cumpliendo con los estándares de descarga nacionales.
En los campos de la medicina y la agricultura.
Intermedios farmacéuticos:
Es un intermediario importante en la síntesis de vitamina B12. En el proceso de producción de vitamina B12 por fermentación, el acetato de cobalto como fuente de cobalto puede promover el metabolismo microbiano y aumentar el rendimiento. Además, también se puede utilizar para la síntesis del fármaco anticancerígeno cisplatino, estabilizando la estructura molecular del fármaco mediante el efecto de coordinación de los iones de cobalto.
Regulador del crecimiento vegetal:
En el campo de la agricultura, se puede utilizar como fertilizante de oligoelementos para promover el desarrollo de las raíces de las plantas y la fotosíntesis. Las investigaciones han demostrado que rociar una solución de acetato de cobalto al 0,01% en el cultivo de tomates puede aumentar el rendimiento entre un 15% y un 20% y mejorar la resistencia al estrés de las plantas.
En el campo de los materiales electrónicos.
Material conductor:
Se puede utilizar en materiales electrónicos para preparar pastas conductoras de alto-rendimiento. Por ejemplo, mezclándolo con polvo de plata se puede preparar una pasta conductora con una resistividad inferior a 10 ⁻⁴Ω· cm, muy utilizada en campos como las pantallas táctiles y las células solares.
Material magnético:
acetato de cobaltoEs una materia prima importante para preparar materiales magnéticos de ferrita. Al controlar las condiciones de calcinación, se puede obtener ferrita de cobalto (CoFe2O4) con diferentes propiedades magnéticas y su magnetización de saturación puede alcanzar 80 emu/g, lo que es adecuado para transformadores, inductores y otros dispositivos de alta-frecuencia.
Existen tres métodos más comunes para la síntesis de acetato de cobalto:
1. Método del metal cobalto o del óxido de cobalto.
La solución de nitrato de cobalto se prepara mediante la reacción de cobalto metálico u óxido de cobalto con ácido nítrico y luego reacciona con una solución de bicarbonato de amonio (o carbonato de sodio) para generar precipitación de carbonato de cobalto; Lavar y separar el precipitado, añadiendo ácido acético para acidificar y obtener acetato de cobalto; Después de filtrar, ajuste la solución de reacción a pH=2 y concéntrela hasta que la densidad relativa de la solución sea 1,17-1,20. Luego agregue 1 kg de ácido acético cada 200 litros de solución concentrada, cristalícelo durante 7-10 días a una temperatura inferior a 20 grados, centrifugue y séquelo a 30-40 grados para obtener el producto terminado.
2. Método del sulfato de cobalto
El sulfato de cobalto se calienta para reaccionar con carbonato de sodio y generar carbonato de cobalto, que reacciona con ácido acético. El producto de reacción se filtra, se concentra, se cristaliza, se deshidrata y se envasa para obtener el producto.
3.
Tome 5 g de nitrato de cobalto hexahidratado y agréguelo a 25 ml de anhídrido acético, mezcle uniformemente, caliéntelo y hiérvalo durante 10 minutos, y luego precipite a través de cristal reposado. Filtrar por succión y lavar con una pequeña cantidad de anhídrido acético y éter. Escurrir y secar al vacío a 100 grados durante 1 hora.
Método de purificación deacetato de cobalto:
El método de purificación de acetato de cobalto incluye los siguientes pasos:
La solución de acetato de cobalto obtenida mediante el método de precipitación con soda se adsorbe mediante una torre de adsorción a temperatura ambiente que contiene un medio de copolímero ATBS mejorado, con una concentración de 0,1 a 0,25 MPa.
La concentración de la solución de acetato de cobalto adsorbida es del 20 al 95% en peso y luego se enfría a 5-25 grados C para la recristalización.
Recoger el producto de acetato de cobalto purificado. En la invención, la solución de acetato de cobalto obtenida mediante el método de precipitación con sosa se adsorbe en columna mediante un medio de copolímero ATBS mejorado. El medio de copolímero ATBS tiene una fuerte capacidad de adsorción de iones metálicos de impurezas en la solución, eliminando eficazmente los iones metálicos de impurezas.
En este método, el copolímero ATBS se modifica con una solución alcalina débil de carbonato de sodio, eliminando eficazmente los monómeros ácidos del copolímero y evitando que reaccionen con iones de cobalto para producir otras impurezas. El medio de copolímero ATBS mejorado de este método se puede eluir con una solución de carbonato de sodio de 0,1 mol/l después de que se debilite la eficacia y se puede reutilizar. Este método es fácil de operar, tiene una calidad estable, un bajo consumo de energía y es adecuado para la producción industrial.
Preguntas frecuentes
¿Qué es el acetato de cobalto?
El acetato de cobalto [Co(CH₃COO)₂·4H₂O] es una sal cristalina de color rojo-violeta que se disuelve fácilmente en agua y alcohol. Se utiliza comúnmente como precursor o activador en reacciones químicas y síntesis de materiales. Aplicaciones clave del acetato de cobalto. Precursor del catalizador.
¿Cómo hacer acetato de cobalto?
Un proceso para preparar acetato de cobalto cargando cobalto metálico en un reactor de columna o tanque, cargando ácido acético y un agente oxidante, peróxido de hidrógeno, en la parte superior del reactor mientras se descarga continuamente una solución de acetato de cobalto desde el fondo del reactor, caracterizado porque el peróxido de hidrógeno...
¿Cuál es la fórmula del acetato de cobalto?
El acetato de cobalto (II) es la sal de cobalto del ácido acético. Se encuentra comúnmente como tetrahidrato Co(CH3CO2)2·4 H2O, abreviado Co(OAc)2·4 H2O.
¿Para qué se utiliza el acetato de cobalto?
Se utiliza ampliamente en catálisis, síntesis de nanomateriales y galvanoplastia. También se utiliza como agente secante para pinturas y barnices y como reactivo para comprobar la presencia de iones acetato en soluciones.
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