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/ Ensino médio / Artigos Osvaldo Guimarães
O Cobalto azul
Cobalto, cujo símbolo é Co, massa atômica 58,9332 e número atômico 27, é um metal pertencente ao Grupo de Transição VIII da Tabela Periódica dos elementos químicos.
Seu nome provém do termo alemão kobald, espírito do mal, ou, alternativamente, do grego cobalos, jazida.
É um metal duro, embora quebradiço, de aparência semelhante ao ferro e ao níquel. Quando polido torna-se um metal branco prateado levemente azulado.
Ferro-magnético até 1.121o C, foram exatamente suas propriedades magnéticas, estranhas e desconhecidas na ocasião, que justificaram seu nome kobald.
Austrália, China, Cuba, Zaire, Rússia, Marrocos e Canadá possuem minas subterrâneas convencionais ou a céu aberto com depósitos importantes de cobalto. Nessas minas, sua presença pode ser detectada por meio de um fraco brilho azul nas paredes, refletido sob a luz de lanternas.
Seus minérios mais importantes são:
- A cobaltita, mistura de sulfetos de cobalto, ferro e arsênico;
- A eritrita, Co3 (As O4. 8 H2 O, que é conhecida como flores de Cobalto,
- E a esmaltita (CoAs3, na qual se encontram associados o níquel, a prata, o chumbo e o cobre. É também achado em minérios de ferro, de onde é retirado como subproduto, em meteoritos, e também sob forma gasosa no Sol e em muitas estrelas.
Combinado a outros elementos, este metal também pode ser encontrado em águas naturais, nos oceanos, em plantas e animais.
Apresenta-se como uma mistura de duas formas alotrópicas:
- A forma beta, predominante abaixo de 400o C, com estrutura hexagonal compacta;
- E a forma alfa, forma cúbica de faces centradas - encontrada acima dessa temperatura.
Quando finalmente dividido queima espontaneamente. Porém, em grandes peças é estável ao ar, sofrendo, acima de 300o C, uma oxidação extensa e intensa.
Do ponto de vista químico, apresenta-se quase sempre nos estados de oxidação +2 e +3, embora outros estados sejam conhecidos. Co(III), ultrapassado apenas pela platina, forma o maior número conhecido de íons complexos que qualquer outro metal. Seu número de coordenação é geralmente 6 e seus compostos são usados extensivamente em corantes e como catalisadores de um grande número de reações orgânicas e inorgânicas de importância.
O cobalto foi isolado como um metal independente somente por volta de 1735, pelo químico suíço Georg Brandt, ao procurar identificar um novo elemento responsável pela cor azul de minérios contendo bismuto. Era, entretanto, usado desde a Antigüidade, sendo encontrado em estatuetas egípcias e cerâmicas chinesas, pelo uso de seus compostos de bela cor azul. Seu uso como corante permaneceu desde então sendo utilizado para colorir porcelana, vidros e ladrilhos. Diferentes colorações podem ser obtidas por este metal, e até hoje são conhecidas pelos nomes de: azul cobalto, azul cerúleo, azul novo, amarelo cobalto e verde cobalto.
Em indústrias de porte é usado principalmente em ligas magnéticas de alta temperatura. O ferro, o níquel e o cobalto são os três únicos elementos que apresentam propriedades magnéticas à temperatura ambiente, sendo o cobalto o que possui o mais alto ponto Curie - o ponto Curie corresponde à temperatura em que as propriedades magnéticas desaparecem - de qualquer metal ou liga, amplamente utilizado na fabricação de magnetos e ligas de alta temperatura, em equipamentos de corte de alta resistência, em odontologia e em eletro-deposição.
É necessário, entretanto, evidenciar duas aplicações deste metal que o destaca na história da humanidade: a chamada Bomba de Cobalto e a descoberta e utilização da vitamina B-12.
O cobalto está na parte central da Tabela Periódica e, juntamente com os elementos vizinhos ferro, manganês, níquel e cobre, apresenta um papel primordial em inúmeras reações bioquímicas de metalo-enzimas.
A Vitamina B-12 é um fator que coopera no desenvolvimento das hemácias nos animais de tem sangue vermelho, mas não é encontrada em vegetais. Foi isolada e purificada em 1948-49 e teve sua estrutura cristalográfica elucidada por difração de Raios X em 1956, por Dorothy Crawfoot Hodgkin, Prêmio Nobel em 1964.
A fórmula molecular da Vitamina B-12 corresponde a C63 H88 Co O14 P, cuja parte principal consiste em um anel corrin com um átomo central de cobalto, a única vitamina que possui um íon metálico em sua molécula.
A outra utilização do cobalto consiste na sua aplicação em equipamentos para aplicações de radioterapia.
Depois da descoberta de sua radioatividade e da possibilidade de seu uso terapêutico no tratamento de tumores malignos, o avanço determinante ocorreu com a aplicação do isótopo radioativo do cobalto, Co-60, como fonte radioativa efetiva para o tratamento do câncer. Esse método, que revolucionou a chamada radioterapia, foi possibilitado pelo que foi chamado de Bomba de Cobalto, como uma benfazeja contraposição a então recente construção e aplicação bélica de bombas atômicas.
Dois projetos foram planejados, independentemente, no Canadá durante entre os anos de 1944-1949.
Um deles desenvolvido pelo Dr. Harold E. Johns, um canadense nascido na China, filho de um casal de missionários presbiterianos. Médico militar, Johns, depois do término da Segunda Guerra Mundial, dedicou-se a um trabalho junto à Saskatchewan Cancer Commission, em Regina, Canadá. Ali, ele desenvolveu uma das "Bombas de Cobalto" para o tratamento do câncer. Um trabalho paralelo, liderado pelo médico Dr. Ivan Smith, foi executado pela Eldorado Mining & Refining Ltd, divisão de produtos comerciais, utilizando Co-60, fornecido pela Comissão de Energia Atômica do Canadá Ltd e produzido no reator de Chalk River.
Da sadia rivalidade resultaram duas bombas de cobalto, construídas quase que ao mesmo tempo, e nos primeiros pacientes a serem tratados simultaneamente, no outono de 1951, na universidade de Saskatchewan e na London Clinic, da Ontario Cancer Foundation.
O uso do Co-60 em substituição a outras fontes radioativas em radioterapia apresentou na ocasião inúmeras vantagens relativas ao custo, potência e eficiência, sobretudo ao permitir que a radiação atingisse áreas muito mais profundas do corpo dos pacientes.
Nos anos que se seguiram, essas máquinas passaram a ser construídas com mais sofisticação e distribuídas mundialmente.
O sucesso do novo tratamento foi surpreendente, e cálculos efetuados em 1995 demonstram que mais de 7 milhões de pessoas em todo mundo se beneficiaram dele.
Entretanto, ironicamente, durante o surto de terrorismo iniciado em 12 de setembro de 2001, inúmeras são as bombas de cobalto existentes em todo o mundo, que poderiam também permitir a construção de pequenas bombas atômicas, as chamadas "bombas sujas", altamente destruidoras e poluentes.
A Agência de Energia Atômica Internacional denunciou a possibilidade de praticamente qualquer país do mundo poder obter material radioativo adequado para a construção de bombas desse tipo por meio de equipamentos obsoletos ou abandonados contendo quantidades razoáveis de materiais radioativos, uma vez que, o material radioativo normalmente usado em indústrias inocentes, como as de Bombas de Cobalto, poderia ser envolvido em uma bomba convencional a ser utilizada como explosivo para contaminar uma extensa área.
Fonte: BBC News, 25 june 2002. Science/Nature
Osvaldo Guimarães foi professor e gestor da Escola Municipal de Astrofísica - SP. Atualmente é professor do curso Poliedro e Mestre em História da Ciência, no tema Teoria da Relatividade.
É também autor das obras Faces da Física e Coleção Base pela Editora Moderna.
Uma empresa de
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