Catégorie : Métal de transition
Numéro atomique : 27
Période : 4 | Groupe : 9
Bloc : d-bloc
Le bleu des vitraux médiévaux et de la porcelaine Ming, et la moitié des aimants qui maintiennent les disques durs ensemble.
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Phase à STP | solide |
| Masse volumique | N/D |
| Point de fusion | 1768,00 K (1494,85 °C) |
| Point d’ébullition | 3200,00 K (2926,85 °C) |
| Capacité thermique | N/D |
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Masse atomique | 58,9332 u |
| Électronégativité (Pauling) | N/D |
| États d’oxydation | -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5 |
| Configuration électronique |
| Découvert par | Inconnu |
|---|---|
| Année de découverte | 1735 |
| Nommé d’après | Allemand kobold, « gobelin » — les mineurs lui attribuaient le mauvais minerai |
La découverte par le fondeur suédois
Georg Brandt (1694-1768), chimiste et minéralogiste suédois, a découvert le cobalt vers 1735 en étudiant des minerais bleus provenant de mines de cuivre près de Sala, en Suède. Les mineurs locaux appelaient ces minerais problématiques « kobold » (gobelin en allemand) parce qu’ils ne contenaient pas de cuivre malgré leur apparence et produisaient des fumées toxiques d’arsenic lors de la torréfaction.
Étude systématique
L’analyse systématique de Brandt a révélé que la couleur bleue provenait d’un métal jusqu’alors inconnu plutôt que du bismuth ou d’autres éléments connus. Ses procédures chimiques minutieuses ont isolé les composés du cobalt et démontré leurs propriétés distinctes, établissant le cobalt comme le premier métal découvert grâce à une étude scientifique plutôt qu’aux pratiques métallurgiques anciennes.
Développement industriel
La production commerciale de cobalt a commencé avec la fabrication de pigments bleu cobalt au XVIII e siècle, appréciés pour leur stabilité et leur couleur intense. La métallurgie moderne du cobalt s’est développée pendant la Première Guerre mondiale lorsque les aciéries Krupp en Allemagne ont découvert les propriétés de superalliage du cobalt, ce qui a conduit à des applications militaires stratégiques.
| ISOTOPE | Neutrons | Abondance naturelle | Demi-vie | Mode de désintégration |
|---|---|---|---|---|
| Co-57 | 30 | - | 271,74 j | ε |
| Co-59 | 32 | 100 % | Stable | - |
| Co-60 | 33 | - | 1925,28 j | β⁻ |
Données : IAEA Nuclear Data Section, LiveChart of Nuclides, évaluations des états fondamentaux, consultées le 10 octobre 2026. L’abondance est la part des atomes dans l’élément naturel ; un tiret signifie que l’isotope n’a pas d’abondance naturelle de référence.
Cobalt : le métal clé des superalliages
Le cobalt transforme les moteurs à turbine, qui semblaient relever de l’impossible, en une réalité aérospatiale grâce à son exceptionnelle résistance aux températures élevées et à la corrosion. Ce métal stratégique rend possibles les moteurs à réaction, les implants médicaux et les batteries rechargeables qui alimentent notre monde technologique moderne.
Applications des superalliages
Les superalliages à base de cobalt conservent leur résistance à des températures dépassant 1000°C, ce qui permet aux aubes de turbine et aux chambres de combustion des moteurs à réaction de fonctionner dans des conditions difficiles. Les alliages Stellite contenant 50-65 % de cobalt offrent une résistance exceptionnelle à l’usure pour les outils de coupe, les sièges de soupape et les équipements industriels. Les moteurs à turbine à gaz des avions commerciaux reposent sur des superalliages de nickel pour leurs composants rotatifs critiques, dont la défaillance pourrait être catastrophique, et emploient les superalliages de cobalt surtout pour les pièces fixes des parties chaudes.
Technologie des batteries rechargeables
Les cathodes en oxyde de lithium-cobalt (LiCoO₂) alimentent la plupart des smartphones, ordinateurs portables et appareils électroniques grand public grâce à la capacité du cobalt à intercaler réversiblement les ions lithium. Les batteries de véhicules électriques utilisent de plus en plus des cathodes de nickel-cobalt-manganèse (NCM) et de nickel-cobalt-aluminium (NCA) , qui équilibrent densité énergétique, sécurité et coût tout en réduisant la teneur en cobalt en raison des contraintes d’approvisionnement.
Matériaux pour implants médicaux
Les alliages cobalt-chrome permettent de fabriquer des prothèses de hanche et de genou présentant une biocompatibilité et une résistance à l’usure exceptionnelles. Ces implants durent 20-30 ans dans le corps humain tout en conservant leur intégrité structurelle sous une contrainte mécanique constante. Les applications dentaires utilisent des alliages de cobalt pour les prothèses partielles et les appareils orthodontiques nécessitant résistance et résistance à la corrosion.
Matériaux magnétiques
Les aimants Alnico contenant de l’aluminium, du nickel et du cobalt offrent une stabilité magnétique à haute température pour les haut-parleurs, les capteurs et les applications industrielles. Les aimants samarium-cobalt fonctionnent de manière fiable à des températures allant jusqu’à 350°C, ce qui les rend essentiels aux applications aérospatiales et automobiles où les aimants au néodyme échoueraient.
| Croûte terrestre | N/D |
|---|---|
| Univers | N/D |