Biochimia Cobaltului

I. Cobaltul

I.1. Caracterizare generală

Cobaltul se găseşte sub formă liberă în cantităţi reduse în litosferă. Se găseşte în cantitate mai mare sub formă de compuşi cum ar fi: smaltina (arsenura de cobalt - CoAs2) şi cobaltina (sulfoarsenura de cobalt- CoAsS). Meteoriţii conţin până la 2% Co. În cele mai multe cazuri minereurile de cobalt însoţesc mineralele de nichel şi cupru.

Prezintă 2 izotopi activi cu număr de masă 57 (0,2%), 59 (99,8%) şi cinci izotopi radioactivi. Cobaltul radioactiv are numărul de masă 60 şi se obţine prin bombardarea cu neutroni într-o plită atomică a cobaltului cu număr de masă 59. 60Co emite radiatii γ şi este folosit ca sursă de radiaţii în medicină la tratamentul cancerului.

Cobaltul se găseşte în cantităţi mici sub formă de combinaţii în corpul omenesc şi în diferite plante şi animale.

I.2. Proprietăţile fizico-chimice ale cobaltului

El se găseşte în grupa VIII B şi perioada a 4-a, având configuraţia electronică [Ar] 3d74s2. El face parte din prima serie de metale tranziţionale de tip d.

În combinaţii simple se găseşte sub formă de Co(II) iar in combinaţiile complexe sub formă de Co(III). Există foarte puţini compuşi în care cobaltul are stări de oxidare +1 şi +4. În carbonili are stare de oxidare 0. Este un metal cenuşiu argintiu, având densitatea ρ= 8,8g/cm3. p.f= 2900°C , p.t. = 1490°C. Cobaltul este feromagnetic. Este un metal dur (duritate 5,5 în scara Mohs), mai casant decât oţelul, este ductil şi prezintă maleabilitate redusă. Prezintă două modificaţii: forma α hexagonală stabilă până la 420°C şi forma β cubică cu feţe centrate.

I.3. Efectele cobaltului la plante, animale

Plantele superioare sunt mai puţin sensibile la deficitul de cobalt din compoziţie. Deşi concentraţia de cobalt necesară bacteriilor fixatoare de azot este asigurată chiar de solurile care conţin cantităţi reduse de Co, totuşi studiile au demonstrat că acest mineral are un rol important în fixarea azotului simbiotic. Deficienţa de cobalt la plantele leguminoase s-a pus în evidenţă utilizând soluţii cu nutrienţi şi astfel s-a observat inhibarea formării leghemoglobinei cât şi a fixarii azotului atmosferic. Leghemoglobina este o hemoproteină prezentă în nodulii leguminoaselor. Drept consecinţe plantele au devenit dependente de azotul din îngrăşământ. Folosirea unor soluri acide care conţin Co pentru cultivarea unor plante cum ar fi : trifoi, secara, sfecla de zahăr, orz a determinat grăbirea infloritului, creşterea producţiei de sămânţă cât şi a greutăţii lor.

Animalele rumegătoare sunt cele mai sensibile la deficienţa de Co. Apar simptome specifice insuficienţei de vitamina B12 (hipocobaltoza). Aceasta deficienţă poate fi prevenită dacă li se administrează furaje, leguminoase care conţin cantităţi mari de Co în compoziţie. Evitând folosirea boabelor de porumb şi a cerealelor păioase care au un conţinut redus de Co.

I.4. Cobaltul în organism

I.4.1. Funcţiile cobaltului în organism

Este un metal bivalent, care se găseşte în cantităţi mici în organism. Are un rol important în metabolismul acestuia şi în funcţiile unor sisteme enzimatice. Este necesar pentru creşterea şi dezvoltarea normală a organismului şi face parte din compoziţia vitaminei B12, care alături de fier constituie un eficient factor antianemic. Contribuie la menţinerea integrităţii sistemului nervos, la autoapărarea organismului şi activează unele enzime.

De asemenea, cobaltul dispune şi de proprietăţi vasodilatatoare. În doze reduse, împreună cu fierul şi cuprul, el ia parte la formarea hematiilor.

Necesarul de cobalt al organismului este estimat la maximum 8 mg/zi.

Excesul de cobalt este foarte rar întâlnit şi poate provoca hipertrofia tiroidei.

I.4.2. Distribuţia cobaltului în organism

În organism cobaltul este răspândit în tot organismul, fără a fi depozitat cu precădere în anumite organe sau ţesuturi. S-au înregistrat totuşi concentraţii mai mari în ficat, rinichi, cord şi oase.

I.4.3. Factorii care reduc nivelul cobaltului în organism

Studiile au arătat că persoanele care consumă mai mult de 2L de apă pe zi sau care consumă alcool prezintă carenţă de cobalt în organism. De asemenea, persoanele vegetariene au un risc mare de a dobândi carenţă de cobalt decât cele care consumă frecvent carne şi fructe de mare. Deoarece sursele de cobalt sunt: carnea, rinichii, ficatul, stridiile. O cantitate importantă de cobalt se găseşte şi in laptele proaspăt muls consumat crud.