Cobalt (standardsprachlich Kobalt) gehört wegen seiner hohen Dichte zu den Schwermetallen. Wie viele andere sieht es metallisch grau glänzend aus. Es wird in den meisten modernen Batterien wie dem Lithium-Ionen-Akku oder den schon seit Jahren bekannten Nickel-Metallhydrid-Akkus eingesetzt. Für den menschlichen Organismus ist Cobalt wichtig, denn Vitamin B12 enthält Cobalt.
Wie könnte ich damit in Kontakt kommen?
Da Cobalt in einigen Alltagsanwendungen eingesetzt wird, kann man auch häufig damit in Kontakt kommen. Gitarrensaiten, Modeschmuck, Kosmetika und Dauermagnete können Cobalt enthalten. Auch Werkzeuge, die besonders großen Belastungen standhalten müssen, enthalten oft Cobalt (als Wolframcarbid-Cobalt). Cobalt verbessert die mechanischen Eigenschaften von Prothesen, man kann Cobalt dementsprechend im eigenen Körper haben. Tiefblaue Glasgegenstände enthalten oft Cobalt als Farbpigment.
Wie gefährlich ist das Material für Mensch und Umwelt?
Cobalt ist in niedriger Dosis für Mensch und Tier nicht gefährlich. Da es in Stahl, Glas oder Werkstoffen fest eingebunden eingesetzt wird, werden keine größeren Mengen an Cobalt oder seinen Verbindungen frei. Nimmt man größere Mengen an Cobalt auf, kann das allerdings zu Vergiftungen führen. Analog zu Nickel kann auch Cobalt eine Kontaktallergie auslösen.
Für die meisten Lebewesen, auch den Menschen, ist Cobalt in geringen Mengen lebenswichtig. Es ist in der Vitamin B12-Gruppe enthalten. Ein Mangel dieses Vitamins kann zu Veränderungen des Blutbilds, zur Schädigung des Zentralnervensystems und anderen Erkrankungen führen.
Fazit
Cobalt ist ein schönes Beispiel für den immer noch gültigen Satz nach Paracelsus „Die Dosis macht das Gift“: kleine Mengen sind lebenswichtig, größere Mengen können gesundheitsschädlich sein. Bei normalen Lebensbedingungen ist eine hohe Cobaltaufnahme unwahrscheinlich.
Nebenbei
Veganer sollten den Vitamin B12-Spiegel in ihrem Blut gelegentlich überprüfen lassen, denn in rein pflanzlicher Kost ist kein Vitamin B12 enthalten. Es kann aber über vegane Präparate zugeführt werden.
Cobalt ist ein silbrig glänzendes Metall, das in vielen Metall-Legierungen und anderen Verbindungen wie Keramiken eingesetzt wird (vgl. auch unseren Artikel zu Wolframcarbid-Cobalt, einer Hartmetallverbindung, die dem Namen entsprechend besonders hart ist) . Mit Cobalt können die Temperatureigenschaften und die Korrosionsfestigkeit von Stahl verbessert und so die Verwendung in Flugzeug- oder Gasturbinen möglich gemacht werden. Darüber hinaus ist Cobalt selbst ferromagnetisch und kann als ein Bestandteil von Dauermagneten (Samarium-Cobalt-Magnet), verwendet werden. Auch Gitarrensaiten können aus Cobaltlegierungen bestehen.
In der chemischen Industrie wird Cobalt-legierter Stahl in Apparaten eingesetzt. Zudem gibt es eine Reihe von Cobalt-Katalysatoren, mit denen chemische Prozesse wie Entschwefelungen, aber auch die Herstellung synthetischer Kraftstoffe gesteuert werden können . Cobaltverbindungen spielen darüber hinaus als Farbstoffe in Keramik und Gläsern (Thénards Blau) eine Rolle.
Chemisches Element Kobalt Co @ angellodeco – stock.adobe.com
Mit mehr als 45 % und damit dem größten Anteil an der Cobalt-Produktion (Stand 2017, Tendenz steigend) spielt Cobalt heute eine entscheidende Rolle als Bestandteil des Elektrodenmaterials in Nickel-Metallhydrid-, Nickel-Cadmium- und Lithium-Ionen-Batterien. Während die ersten Lithium-Ionen-Akkumulatoren aus Lithium-Cobalt-Dioxid (LiCoO2) bestanden, werden heute die sogenannten NMC (Nickel-Mangan-Cobalt)-Lithium-Mischoxide eingesetzt . Dabei versucht man immer mehr vom Cobalt wegzukommen, da es unter teils sehr fragwürdigen Arbeitsbedingungen (Kinderarbeit, Sklavenarbeit) abgebaut wird. Seit Langem sind Nickel-Cadmium- und Nickel-Metallhydrid-Batterien, die ebenfalls Cobalt enthalten, auf dem Markt.
Für Mensch und Tier ist Cobalt ein entscheidender Bestandteil des Vitamins B12 (genauer der Cobalamine). Vitamin B12 ist wichtig für das Nervensystem, die Zellteilung und die Blutbildung. Der Körper braucht also geringe Mengen an Cobalt, das somit zu den essentiellen Elementen gehört. Der menschliche Körper kann Vitamin B12 nicht selbst produzieren, es muss über die Nahrung aufgenommen werden. Eine Reihe weiterer Enzyme enthalten ebenfalls Cobalt .
Cobalt wird häufig in orthopädischen Implantaten eingesetzt, weil es unter physiologischen Bedingungen als Element in Legierungen stabil ist . In der Behandlung von Krebserkrankungen aber auch für die Desinfektion von medizinischen Geräten und zur Haltbarmachung von Nahrungsmitteln wird die Gammastrahlung von radioaktivem 60Co Nuklid verwendet. Wegen des breiten Einsatzes dieses Radionuklids ist es eines der wichtigsten überhaupt .
Natürliches Vorkommen von Cobalt
Cobalt kommt in der Natur als Erz vor, es muss bergmännisch abgebaut und aufbereitet werden, bis es als Metall vorliegt. Cobalt-haltige Erze enthalten häufig zusätzlich weitere Metalle wie Kupfer, Nickel und Chrom, sodass der Abbau der Erze wegen aller dieser Metalle betrieben wird. Bislang noch nicht abgebaut wird Cobalt aus den auf dem Meeresboden vorkommenden Manganknollen, die neben dem namensgebenden Metall Mangan auch Cobalt und weitere wertvolle Metalle enthalten. Sollte ein solcher Abbau begonnen werden, drohen unerforschte Ökosysteme schwer beschädigt zu werden.
Der weltweit größte Produzent von Cobalt ist der Staat Kongo. Für dieses Land wird der Abbau der Cobalterze besonders kritisch gesehen, weil zahlreiche unkontrollierte Minen zu häufigen Todesfällen, auch von dort illegal arbeitenden Kindern führen. Weitere, weit weniger bedeutende Abbaugebiete liegen in Russland, Australien und Kuba .
Herstellung von Cobalt
Die Gewinnung von Cobalt hängt stark von der Art des vorliegenden Erzes ab. Es werden viele verschiedene industrielle Verfahren angewendet, die immer mit erheblichem Energieaufwand einhergehen, da Cobalt oft als Cobaltoxid, -sulfid oder -arsenid in Gemischen mit anderen Metalloxiden oder -salzen vorliegt. Aus dieser Mischung kann Cobalt erst durch den Einsatz von Hilfsmitteln wie Kohle, Silikaten oder elektrischem Strom von anderen Stoffen abgetrennt und als metallisches Cobalt oder reines Cobaltoxid gewonnen werden. Oft sind die Metalle, mit denen Cobalt vermischt ist, ebenfalls wertvoll, sodass bei den Aufbereitungsverfahren mehrere weitere Wertstoffe, z.B. Kupfer oder Nickel, gleichzeitig gewonnen werden können .
