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酸化コバルト
メーカー15社一覧【2024年】

酸化コバルトについての概要、用途、原理などをご説明します。また、酸化コバルトのメーカー15社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。酸化コバルト関連企業の2024年10月注目ランキングは1位:草葉化学株式会社、2位:正同化学工業株式会社、3位:シグマアルドリッチジャパン合同会社となっています。

酸化コバルトとは？
酸化コバルトのメーカー15社一覧
酸化コバルトの製品2点一覧

酸化コバルトとは

酸化コバルトとは、別名が四酸化三コバルトで、灰黒色もしくは黒色の粉末の無機化合物です。

化学式はCo₃O₄、分子量は240.80、CAS登録番号は1308-06-1、融点／凝固点は895℃で、水に溶けず塩酸・酸・濃アルカリに溶ける性質を有しています。

国内法規上で酸化コバルトは、安衛法では「名称等を表示すべき危険物および有害物」「名称等を通知すべき危険物および有害物No. 172」「特定化学物質第2類物質」「作業環境評価基準」に指定された物質です。PRTR法で「第1種指定化学物質　第1種-No. 132」、大気汚染防止法でも「有害大気汚染物質」という指定がされています。

酸化コバルトの使用用途

酸化コバルトは、酸化剤や触媒として主に使用されています。具体的な使用例は、コバルト塩類の原料としての使用です。また、陶磁器に使用する呉須 (ごす:絵付け顔料) として知られ、ガラスの着色剤、顔料としても使われています。

酸化コバルトは、リチウム電池の正極材の原料としても知られています。そのほか、ホーロー用の素材や飼料の添加物としても使用可能です。

酸化コバルトの性質

酸化コバルトには、コバルトの酸化数の違いによって、3種類の化合物が存在します。酸化コバルト (II) 、酸化コバルト (III) 、酸化コバルト (II,III) です。

例えば酸化コバルト (II,III) は黒色の固体で、コバルト (II) とコバルト (III) の両方を含んだ混合原子価化合物です。形式的に酸化コバルト (II,III) は、Co^IICo^III₂O₄と書けます。

1. 酸化コバルト (II)

酸化コバルト (II) の化学式はCoOで、分子量は74.93、融点は1,933°Cです。赤色から黄緑の結晶、または黒色から灰色の粉末です。酸化コバルト(II)はセラミックス産業においては青色の釉薬やエナメルに、化学産業においてはコバルト (II) 塩の合成に使用されています。酸化コバルト(II)の結晶はペリクレース構造で、格子定数は4.2615Åです。

酸化コバルト (II) は、赤熱した単体のコバルトに、水蒸気を接触させると生成します。また酸化コバルト (II,III) を950℃に熱することで、酸化コバルト (II) と酸素に分解しても得られます。

酸化コバルト (II) は水、アンモニア水、エタノールには不溶ですが、酸には可溶です。湿った空気中で容易に酸化され、CoO (OH) になります。

2. 酸化コバルト (III)

酸化コバルト (III) の化学式はCo₂O₃で、分子量は165.86、融点は1,900°Cです。吸湿性がある黒褐色の粉末で、三酸化二コバルトとも呼ばれています。

硝酸コバルト (II) を次亜塩素酸ナトリウム水溶液に加えると、潮解性の黒色固体として酸化コバルト (III)が生成します。酸化コバルト(III)は触媒や酸化剤として使用されており、ほとんど天然には存在していません。

酸化コバルトの構造

酸化コバルト (II,III) は、四酸化三コバルトとも呼ばれ、スピネル型構造を取っています。具体的には、酸化物イオンの立方最密充填単位格子の四面体間隙にCo²⁺イオン、八面体間隙にCo³⁺イオンが配置しています。

酸化コバルトのその他情報

1. 酸化コバルト (II,III) の合成法

酸化コバルト (II,III) は、空気中で酸化コバルト (II) を600〜700°C付近に熱すると生じます。ただし900°C以上にすると、酸化コバルト (II) の方が安定化します。

2. 酸化コバルト (II) の使用用途

数世紀前から酸化コバルト (II) は、陶磁器の着色剤に使われてきました。古くは12世紀のドイツでも使われていました。酸化コバルト (II) を添加した陶磁器は、コバルトブルーと呼ばれており、深青色に着色されます。

磁器の着色剤以外にも、磁性材料の原料や二次電池材料、各種酸化反応の触媒などに使用されています。

参考文献
https://labchem-wako.fujifilm.com/sds/W01W0103-0879JGHEJP.pdf
https://www.nite.go.jp/chem/chrip/chrip_search/dt/html/GI_10_001/GI_10_001_1308-06-1.html

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