外見 銀白色 一般特性 名称 ,記号 ,番号 コバルト, Co, 27 分類 遷移金属 族 ,周期 ,ブロック 9 ,4 ,d 原子量 58.933195 (5) 電子配置 [Ar ] 4s2 3d7 電子殻 2, 8, 15, 2（画像 ） 物理特性 色 銀白色 密度 （室温 付近）8.90 g/cm3 融点 での液体密度7.75 g/cm3 融点 1768K , 1495°C , 2723°F 沸点 3200K , 2927°C , 5301°F 融解熱 16.06 kJ/mol 蒸発熱 377 kJ/mol 熱容量 (25°C ) 24.81 J/(mol·K) 蒸気圧 圧力 (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k 温度 (K) 1790 1960 2165 2423 2755 3198
原子特性 酸化数 5, 4 ,3 ,2 , 1, −1[ 1] 両性酸化物 ) 電気陰性度 1.88（ポーリングの値） イオン化エネルギー 第1： 760.4 kJ/mol 第2： 1648 kJ/mol 第3： 3232 kJ/mol 原子半径 125 pm 共有結合半径 126±3（低スピン）, 150±7（高スピン） pm その他 結晶構造 六方晶系 磁性 強磁性 電気抵抗率 (20°C ) 62.4 nΩ⋅m 熱伝導率 (300 K) 100 W/(m⋅K) 熱膨張率 (25°C ) 13.0 μm/(m⋅K) 音の伝わる速さ (20°C ) 4720 m/s ヤング率 209 GPa 剛性率 75 GPa 体積弾性率 180 GPa ポアソン比 0.31 モース硬度 5.0 ビッカース硬度 1043 MPa ブリネル硬度 700 MPa CAS登録番号 7440-48-4 主な同位体 詳細はコバルトの同位体 を参照
コバルト （英 :cobalt [ˈkoʊbɒlt] 羅 :cobaltum ）は、原子番号 27の元素 である。元素記号 はCo 。純粋なものは銀白色の金属 である。常温で安定な結晶構造は六方最密充填構造 (hcp) で、420 °C以上で面心立方構造 (fcc) に転移する。鉄族元素 のひとつであり、強磁性体 である。鉄 より酸化 されにくく、酸 や塩基 にも強い。キュリー点 は1150 °C。
コバルト化合物 は青いことが多いため''コバルト"の名称だけで青色 を指すことも多い。
コバルトを用いた核爆弾 の1種であるコバルト爆弾 についても、本記事で記述する。
コバルトの名称と元素記号は、16世紀ドイツ の銀山 鉱夫が、腐食性を有し有毒ガスを発する有害な鉱物として「コベルト」等と呼んだコバルト化合物鉱石から由来する[ 2] [ 3]
この鉱石名はドイツに伝承される家の精霊「コボルト 」と同じ語であろうとする説明と[ 2] [ 3] [ 注 1] [ 6] § 語源 参照）。
なお、日本語における「コバルト」というカナ書きは、オランダ語からのものである。
元素コバルトの命名は、「コベルト」（kobelt ）鉱石などと16世紀ドイツの銀山鉱夫が呼んでいた、やっかいなコバルト化合物鉱石に由来する。それは有毒ガスを発し、腐食性があって履物をおかした[ 2] [ 3] 製錬 技術ではまだ純粋な金属を抽出する選別はできなかった[ 4]
その第一史料はゲオルク・アグリコラ の記述の「コベルト鉱」（ラテン語ではcoballum, cadmia と表記、前者は音写で、後者は意訳[ 7] [ 8] kobelt [ 9] [ 11] [ 3] [ 4] ラテン語 :cobalus, cobali 、ドイツ語形kobel ）という鉱山の精霊について著述するも[ 12] [ 8]
少し後、「コベルト鉱」は「コベル」という悪魔のしわざという関連付けを、ルター改革派 の神学者ヨハンネス・マテシウス （英語版 ） [ 3] [ 4] ヨハン・ベックマン （英語版 ） [ 13] ノーム の一種である[ 3] [ 14]
グリムらはしかし、「コボルト」と「コベル」を同源語として辞書に掲載していた[ 15] [ 16] [ 17] [ 12] [ 8] [ 19] [ 20] オックスフォード英語辞典 』初版も同様で、「コベルト」鉱と「コボルト」は、しょせん同じ言葉ではないか、とし、「コベル」には触れていない[ 21] [ 注 2] [ 2]
ただし、グリムが同一視の土台とした、「コボルト」（精霊）をラテン/ギリシアの「コバルス/コベロス」に見る語源は旧説として排されていることは[ 25] [ 27] [ 注 3]
また精霊と関連する語源（換言すればギリシア語κόβαλος を遡源とする説明）は、かならずしも盤石な説ではなく、他の精霊とは関係しない可能性も提唱されている[ 6]
ある異説によれば、「コベルト鉱」というのは精霊ではなく、「バケツ」を意味するキューベル（Kübel ）に由来する（カール・ミュラー＝フラウロイトの書籍にみつかる）[ 28] modulus というラテン語を充てているが、ドイツ語のkobel に当ると語釈で示しており[ 29] [ 30]
また、「コベルト鉱」の元は精霊と関係ない別のギリシア語κωβάθια (「硫化ヒ素」[ 31] [ 33] [ 34]
1735年 、スウェーデン のイェオリ・ブラント (Georg Brandt) によって発見された[ 35]
1960年 に発生したコンゴ動乱 によって値段が暴騰した。
コバルトの主要産出国は以下の通り（2011年実績）[ 36]
紛争鉱物 として知られ、2016年 に人権団体のアムネスティ・インターナショナル が「年間産出量の53%を占めるコンゴ民主共和国最大のコバルト鉱山テンケ・フングルーメ鉱山 などを買収してコバルトの精製品の8割近くを生産している中国の企業が、児童労働 などで得たコバルトをApple 、マイクロソフト 、サムソン 、ソニー 、ダイムラー 、フォルクスワーゲン など多国籍企業 に供給している」と批判し、国際的な問題となった[ 38] [ 39] [ 40] [ 41] 地殻存在度 が低く供給構造が脆弱である。日本では国内で消費する鉱物資源の多くを他国からの輸入で支えている実情から、万一の国際情勢の急変に対する安全保障 策として国内消費量の最低60日分を国家備蓄 すると定められている。
単体金属としてのコバルトの利用は一部用途にとどまっているが、合金 材料として重要であり、工業的に利用される。初期のコバルト合金は、高速度工具鋼 にコバルトを添加したコバルトハイス鋼に用いられた。また、切断工具材料としてそれまでの合金に添加されることにより、コバルトの需要は増していった。
ニッケル ・クロム ・モリブデン ・タングステン 、あるいはタンタル やニオブ を添加したコバルト合金は、高温でも磨耗しにくく腐食に強いため、ガスタービン やジェットエンジン といった高温で高い負荷が生じる装置などに用いられているほか、溶鉱炉 や石油化学コンビナート などでも充分に役割を果たす。
そのほか、鉄 よりも錆びづらく酸 やアルカリ に侵食されにくい性質を利用し、コバルト含有率を大幅に高めたコバルト合金は、鋏 などの高級素材として利用されている。
ステライト に代表される、コバルト・クロム・タングステンあるいはモリブデン ・炭素 を使った4元系の合金は磨耗に強く、表面強化が必要となる工業分野において幅広く利用され始めている。この合金は鋳型 として使用するほか、粉末として吹きつけることや溶射 して利用することも可能であり、利用技術の発達によって航空機 の表面にコーティングすることなどをはじめ、広い分野で実用化が始まっている。
マルエージング鋼 航空宇宙分野では必須の合金で高性能ミサイルの製造に重要であることから、戦略物資として扱われている。 コバルト-モリブデン-ケイ素合金 耐摩耗性を有して摩擦係数 が小さい（滑らかな）性質を示し、ベアリング の特徴を併せ持つなど、有用な特性を持った合金も開発されている。 コバルト-クロム-モリブデン合金（コバリオン など）やコバルト-クロム-タングステン-ニッケル合金 腐食しにくいため、歯科医療や外科手術（人工関節 ）などでも使われている。 ニッケル-コバルト-モリブデン鋼 非常に強い強度と高い靭性 を持ち、多くの分野での応用が期待されて研究が進んでいる。 以上に加え、コバルト合金はほかにも磁気 材料として鉄とともにもっとも重要な役割を果たしてきた。コバルトを添加することによって磁性やキュリー値 が上昇するなど、磁気材料としての性能が高まる。コバルトを使った合金のひとつであるアルニコ合金 は、かつてもっとも幅広く用いられていた永久磁気材料であった。サマリウムコバルト磁石 はコバルトとサマリウム の金属間化合物で、強い保磁力 がある。
ケイ酸コバルトによって青くなった瓶 放射性同位体 のコバルト60 は、γ線 源として用いられる。医療分野での放射線療法 、ガンマ線滅菌 、食品分野での食品照射 （ジャガイモ の発芽防止）、工業分野での非破壊検査 などに広く利用されている。
コバルト爆弾とは、核開発への警告としてレオ・シラード が発表した核爆弾 の1種である。原子爆弾 もしくは水素爆弾 の周囲をコバルトで覆ったものであり、具体的にはタンパー[ 注 5]
原子量が59であるコバルトが、核分裂反応 に伴って放出される中性子を取り込むことでコバルト60が生成され、これが爆弾の爆発とともに広範囲へまき散らされる。コバルト60は半減期 が約5.27年でγ線 を放射するため、コバルト爆弾は放射線兵器となる。しかし、半減期の長いコバルト60による汚染は味方にも被害がおよぶうえ、被爆地の占領も困難であるなどの理由から、実用化されることはなかった。
SF 作品の第三次世界大戦 など、核戦争 で世界が破滅するジャンルには、中性子爆弾 と並んでよく登場する。また、その際には爆弾自体の破壊力もきわめて高く描写されており、作品によっては地球 を消滅させるという設定すら盛り込まれている（1970年の映画『続・猿の惑星 』など）。
^ Ballは精霊の名も"kobelt"としてしまっているが、16世紀当時の文献においては"kobel"が正しく、ルター改革派の Mathesius 説教文では、Ballの引用にはないが、Wothersの引用では精霊（を悪い魔となじって）kobelとしている[ 4] [ 5] ^ 1911年版の『ウェブスター辞典 』では、コベルに触れるがコボルトと同語にみている[ 22] ^ グリム兄弟の旧説前提の説明をまとめてみると："Kobald/Kobolt"は、"kobal (cobalus)"のような語形に、ドイツ語ではモンスター系に接尾される -olt から形成された、とし[ 17] 指小形 ではないかと臆測し、強く関連する語、同根語だろうと目している（GrimmsDW "kobold" III 3) nebenformen.[ 15] [ 15] ^ 2020年現在、米国 はカリフォルニア州 のみ。 ^ 核反応が充分に進行しないうちに核物質が四散して爆発が不完全に終わることを防ぐ、重金属 製の覆い。日本語でタンパーと称される締固め用機械 とは無関係である。 ^ Greenwood, Norman N. [英語版] ; Earnshaw, Alan (1997).Chemistry of the Elements (英語) (2nd ed.).Butterworth-Heinemann . pp. 1117– 1119.doi :10.1016/C2009-0-30414-6 .ISBN 978-0-08-037941-8 ^a b c d e Kluge, Friedrich [英語版] ;Seebold, Elmar [英語版] , eds. (2012) [1899].“Kobalt” .Etymologisches Wörterbuch der deutschen Sprache (25 ed.). Walter de Gruyter GmbH & Co KG. p. 510.ISBN 9783110223651 ^a b c d e f g Ball, Philip (2003). 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II , s.v."cobalt "^ Harris, William Torrey ; Allen, Frederic Sturges edd. (1911)Webster's New International Dictionary , s.v."cobalt "^ Glasenapp, Carl Friedrich (1911). “III. Der Kobold” . Siegfried Wagner und seine Kunst: gesammelte Aufsätze über das dramatische Schaffen Siegfried Wagners vom "Bärenhäuter" bis zum "Banadietrich" . Illustrated byFranz Stassen . Leipzig: Breitkopf & Härtel. p. 134. https://books.google.com/books?id=hqE5AAAAIAAJ&pg=PA134 ^ Glasenapp (1911) , p. 134.^ 『コボルト』オペラの評論ではあるが、カール・グラーゼナップの解説を参照[ 23] [ 24] cofgodas 「家神」に関係する語源を説いたクリスティアン・ヴィルヘルム・ミヒャエル・グライン （ドイツ語版 ） ^ Kluge, Friedrich [英語版] ;Seebold, Elmar [英語版] , eds. (2012) [1899].“Kobold” .Etymologisches Wörterbuch der deutschen Sprache (25 ed.). Walter de Gruyter GmbH & Co KG. p. 510.ISBN 9783110223651 ^ 『ドイツ語語源辞典』も、じつは"Kobold"の項ではグリム『神話学』が提唱した語源旧説でなく、後の有力説（「家の＋力ある者」）を掲げている[ 26] ^ Müller-Fraureuth, Karl (1906). “Kap. 14” . Sächsische Volkswörter: Beiträge zur mundartlichen Volkskunde . 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