Među mnoštvom kipića Majke Božje što se prodaju gdje treba i gdje ne treba, nalazi se i jedan sa šarenim obrubom Marijine haljine za kojeg kažu da pokazuje kakvo će sutra biti vrijeme. Ukratko, po boji haljine znaš kolika je vlaga u zraku, a stupanj vlažnosti zraka upućuje na ovakvu ili onakvu promjenu vremena. Majka Božja od higrometra? Zar se tako štuje bezgrešno začeće – osim ako i ovdje nije riječ o Božjem čudu na zagovor Blažene Djevice Marije.
Ne radi se dakako o čudu nego o kemiji, o kemijskoj reakciji koja je – gle čuda! – poznata još od 16. stoljeća. Riječ je naime o tome da se na površini kipića nalaze čestice kobaltova klorida, CoCl2. Formula je dobro napisana, jer je kobalt dvovalentan (Co2+), a klor jednovalentan (Cl–), pa opet nije do kraja napisana jer u obzir treba uzeti i vodu. U tom slučaju formula kobaltova klorida nije CoCl2 nego CoCl2⸱6H2O – boja prvog, bezvodnog klorida je modra, a ovog drugog, hidratiziranog, crvena. Grijanjem hidratiziranog klorida na 35 oC on gubi kristalizacijsku vodu pa prelazi u bezvodni klorid i pritom mijenja boju od crvene u modru. Koliko će biti hidratiziranog a koliko bezvodnog klorida ovisi i o vlažnosti zraka – pa se stoga u tom smislu i u suglasju s prirodnim zakonima mijenja boja haljine Blažene Djevice Marije.
To je, kao što rekoh, bilo poznato još u 16. stoljeću. Paracelsus, kojega poznajemo kao oca moderne farmakologije (i još po koječemu), volio je prikazivati čaroliju sa crtežom stabla koje je mijenjalo boju lišća, jer je svijeća iza papira neopazice grijala crtež koji je, budući da su njegove boje sadržavale i kobaltov klorid, mijenjao boju s temperaturom. Što je na stvari otkriveno je međutim tek na prijelazu iz 19. u 20. stoljeće kada je njemački kemičar Alfred Werner ustanovio kemiju kompleksnih spojeva i to baš na kobaltovim spojevima. Za atom kobalta mogu se vezati molekule vode i kloridni ioni, pa nastaju kompleksni ioni, primjerice [Cu(H2O)6]2+i [Cu(H2O)5Cl]+. Da bude još kompliciranije, u razrijeđenim otopinama kobaltova klorida postoje ioni [Cu(H2O)6]2+, a nasuprot njima, naravno, klorni ioni, no u kristalu CoCl2⸱6H2O, takvih iona nema nego samo električki neutralnih kompleksa [CuCl2(H2O)4]. Bezvodni CoCl2 gradi pak u krutom stanju polimernu strukturu. Zato nas ne treba čuditi da kobaltov klorid tako lako mijenja boju – i u krutom i u otopljenom stanju.
Kobalt je, jednom riječju, kemijski element, metal koji se – poput vanadija – odlikuje bojom. Kinezi su od 14. stoljeća (razdoblje dinastije Ming) bojali porculan modrim pigmentima na bazi kobalta, a drugi su stari narodi (Egipćani, Perzijanci) bojali kobaltom staklo još 2500 godina prije nove ere. Tajna modrog muranskog stakla bila je upravo u kobaltu – metalu za kojeg kemičari nisu znali sve do 18. stoljeća i koji je, poput nikla, dobio ime po vragu. I njegov je vražićak opet bio planinski duh, ovog puta imenom Kobold, no taj je vrag bio – kao što Dalmatinci vole reći – neki dobri, „lipi“ vrag („Lipi te đava odnija!“).
To govorim zato što je kobalt biogeni element. Ili sam se možda prevario? Novija istraživanja pokazuju da je i nikal biogeni element, dakle da ga čovjeku treba u vrlo malim količinama (u ljudskom ga organizmu ima oko 10 mg), no njegova funkcija još nije do kraja razjašnjena. Za razliku od nikla, biološka je uloga kobalta dobro poznata jer kobalt ulazi u sastav vitamina B12, koji se upravo po njemu, po kobaltu, zove cijankobalamin. Kemijska struktura tog vitamina slična je strukturi hema (u hemoglobinu) ili klorofila, jer se sastoji od porfirinskog prstena u čijem se središtu nalazi atom metala. U hemu je taj metal željezo, u klorofilu magnezij, a cijankobalaminu – samo ime govori – kobalt. Vitamin B12 je jedini prirodni spoj koji sadrži kobalt, pa je glavni izvor tog, kao što rekoh, biogenog elementa (glavni izvori kobalta su školjke, ribe, crveno meso, mlijeko i soja). No zato što je biogen, što treba organizmu, ne znači da nije i toksičan. Normalnom se prehranom unosi dnevno samo 1 μg (dakle milijuntinka grama) kobalta. (Neka vas tako male količine ne zavedu – to je još uvijek 1016 atoma kobalta!) Veće količine od preporučenog jednog mikrograma mogu dovesti do povećane proizvodnje eritrocita, do infarkta i tromboze. Kobalt se dodavao pivu radi učvršćenja pjene, pa su zabilježena masovna trovanja kod pivopija. Nazdravlje im bilo!
No mi ćemo se radije vratiti onom kobaltu kojeg najbolje poznajemo – kobaltu u elementarnom, metalnom stanju. Otkrio ga je 1735. godine Georg Brandt, nadzornik kovnice novca u Stockholmu i profesor kemije u Uppsali. Otkriće je objavio u doktorskoj disertaciji, dokazujući da se novi element – koji je smatrao polumetalom – razlikuje od bizmuta. Malo čudno, rekao bih, jer se kobalt i bizmut mnogo razlikuju po talištu (Co: 1495 oC, Bi: 271 oC ) i gustoći (Co: 8,86 g/cm3, Bi: 9,807 g/cm3). Kobalt je bez sumnje najsličniji drugom „vragu periodnog sustava“, naime niklu. Po talištu se razlikuju za 42 oC, a po gustoći za samo 0,052 g/cm3. Stoga je još čudnije da je postojanje kobalta kao novog kemijskog elementa potvrđeno tek 1781. godine – 46 godina nakon Brandtova otkrića. Zasluga za to pripada francuskom kemičaru Pierreu Josephu Macqueru, autoru pozamašnog kemijskog rječnika koji je tiskan 1778. godine.
Kobalt se poput nikla koristi za legiranje čelika, ali ne samo čelika. Na cijeni su, zbog toga što ne mijenjaju mehanička svojstva ni pri 800 oC, slitine poznate pod tvorničkim imenom Stellite, koje se sastoje od 50 i više postotaka kobalta te kroma i volframa uz 1,5-2,5 % ugljika. Najprije su se upotrebljavale za izradu dijelova vatrenog oružja, a poslije za izradu brzoreznih alata. Odakle im ime? Od latinske riječi stella (zvijezda) jer im površina sjaji poput zvijezde. I eto, opet neka veza kobalta sa sjajem, s bojom, sa svjetlošću.
Nenad Raos, rođen u Zagrebu 1951., je kemičar, znanstveni savjetnik u trajnome zvanju, sada u mirovini. Bio je pročelnik Sekcije za izobrazbu Hrvatskog kemijskog društva, glavni urednik časopisa Priroda i urednik rubrike Kemija u nastavi u časopisu Kemija u industriji. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti. Piše za časopis Čovjek i svemir, te mrežne stranice Panopticum i, naravno, Bug-online. Autor je 16 znanstveno-popularnih knjiga, od kojih treba izvojiti „Kemijski leksikon u stripu“, „Metali života – metali smrti“ te „Kemičar u kući – kemija svakodnevnog života“.
[post_publish_update_datetime]
