钴，元素周期表第27号元素。

    在4000多年前的中东，钴矿石就是被用作蓝色染料。直到今天，生产出来的大约30%的钴，被用于陶瓷和涂料行业。

    金属钴是银白色铁磁性金属，硬而脆，加热到1150℃时磁性会消失。1753年，瑞典化学家布兰特从辉钴矿中分离出了纯度较高的金属钴，被人们认为是钴的发现者。

    钴在地壳中的含量仅多于钪，算是比较少的，海洋中含量较多。已知的含钴矿物有近百种，但是没有单独的钴矿。德国和挪威是最早生产钴的，1874年开发了新喀里多尼亚氧化钴矿。我国的钴工业起步较晚，1952年开始熔炼出钴铁，如今已经是世界上大的精炼钴生产商。

    钴除了做颜料以外，为什么能产生如此大的需求量呢？金属钴主要用于制取合金，通常情况下可与铬、钨、铁、镍等金属中的一种或几种制成合金，是生成耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料。这些合金可用来制作燃气轮机的叶片、叶轮、导管、喷气发动机、火箭发动机、导弹的部件和化工设备中各种高负荷耐热部件，以及原子能工业的重要金属材料。含有60%钴的磁性钢，比一般磁性钢的矫顽磁力提高2.5倍，在振动下也只会失去很少的磁性，钴合金在磁性方面的优势使钴成为制造“声、光、电、磁”等器材必不可少的元素。此外，用碳酸锂与氧化钴制成的钴酸锂，也是现代应用最普遍的高能电池正极材料，这使钴元素在电池方面的消费量越来越高。

    钴也是人体不可或缺的微量元素，主要存在于维生素B12和一系列被称为钴胺素的辅酶中，其中维生素B12中的钴-碳键，使其成为唯一天然的有机金属化合物。正因为如此，钴化学的很多进展都与有机金属化合物有关。目前，人们已观察到无机钴对刺激红细胞生成有重要作用。动物实验显示，甲状腺素的合成可能也跟钴元素有关，钴是治疗某类贫血的必需药。

    通过对这类含钴有机化合物原理的研究，人们发现了钴在催化剂方面的应用。钴可以催化很多交叉偶联反应、析氧反应等，后者更是光化学驱动水分解产生氢气和氧气的基本步骤。如果能通过钴催化剂的使用提高该过程的能量利用效率，可以让我们更好地大规模利用太阳能分解水来制备氢气。有机钴化合物能经过氢甲酰化过程催化烯烃生成醛，科学家们通过对其催化原理的研究，设计出炔烃-二羰基-六钴络合物。这种深红色的化合物可以催化炔烃环三聚反应，制备取代苯化合物或取代环戊烯酮。取代环戊烯酮的制备，在有机化学领域里一直是科学家们研究的热门。构建此类小环体系的金属催化过程相比最初发现它们已经完善了不少，但直到如今仍旧是国际前沿研究的热点。有机化学家们将这一著名的成环过程，用两位发现者的名字称为“葆森-侃德反应”。如果研究开发出了钴催化的更多应用，估计人们对钴的需求可能会更多。

    （作者系武汉市第二十中学化学教师、武汉市科学家科普团成员）