Coban: kim loại mang tên một con quỷ hầm mỏ

4.000 năm màu xanh coban chưa ai gọi tên

Mẩu thuỷ tinh xanh coban cổ nhất còn lại đến từ Lưỡng Hà, khoảng năm 2000 trước Công nguyên. Khoảng 500 năm sau, men gốm chứa oxit coban xuất hiện ở Ai Cập. Trung Quốc dùng men lam coban từ thời Đường, những năm 618–907. Tới thời Nguyên rồi Minh, khoảng năm 1368–1644, gốm sứ men lam trên nền trắng đã thành mặt hàng bán đi khắp thế giới.

Suốt chừng ấy thời gian, không ai biết chất gì làm nên màu xanh đó. Thợ thuỷ tinh thời Trung Cổ nghiền một loại bột thuỷ tinh xanh gọi là smalt, nấu từ khoáng có chứa coban. Sắc tố xanh coban mà hoạ sĩ dùng ngày nay phải đợi tới năm 1802 mới có, khi Louis Jacques Thénard làm ra hợp chất coban với nhôm.

Con quỷ trong hầm mỏ

Ở vùng mỏ nước Đức có một loại quặng trông rất giống quặng bạc. Thợ mỏ đào lên, nấu, mà không ra bạc, cũng không ra kim loại nào dùng được. Lò lại bốc lên khói làm người ta ốm. Họ kết luận là hầm mỏ có yêu tinh phá đám, và gọi loại quặng ấy theo tên con yêu tinh đó, kobold.

Khói độc là thật. Quặng coban trong tự nhiên hầu như luôn đi kèm arsenic, và nung lên thì arsenic bay ra trước tiên.

Năm 1735, nhà hoá học Thuỵ Điển Georg Brandt tách được từ loại quặng ấy một kim loại mới. Ông còn chứng minh màu xanh của thuỷ tinh là do kim loại mới này, chứ không phải do bismut như người ta vẫn tưởng thời đó. Bismut là kim loại hay đi kèm trong cùng loại quặng. Coban là một trong những kim loại đầu tiên mà lịch sử hoá học ghi lại được tên người tìm ra.

Chỉ ba kim loại có từ tính ở nhiệt độ phòng, là sắt, niken và coban. Coban giữ từ tính tới nhiệt độ cao nhất, khoảng 1.115–1.130 °C, so với 770 °C của sắt và 354 °C của niken.

Coban trong cánh tuabin máy bay

Chịu nóng giỏi là lý do coban có mặt trong siêu hợp kim. Đó là loại hợp kim chịu nhiệt cực cao, dùng làm cánh tuabin trong động cơ máy bay. Ở đó kim loại phải giữ nguyên hình và độ bền trong dòng khí vừa rất nóng vừa ăn mòn mạnh. Niken một mình làm việc này không tốt bằng khi có thêm coban.

6.000 viên coban phóng xạ thất lạc ở Mexico

Coban còn một dạng khác hẳn là coban-60. Đó là coban có hạt nhân không bền, do con người tạo ra. Hạt nhân này tự vỡ dần và phát tia gamma, cứ 5,27 năm thì lượng còn lại giảm một nửa. Tia gamma ấy dùng để xạ trị ung thư, tiệt trùng dụng cụ y tế và chụp kiểm tra mối hàn.

Năm 1983 ở Ciudad Juárez, Mexico, một máy xạ trị bỏ không nhiều năm bị tháo trộm đem bán phế liệu. Khoảng 6.000 viên coban-60 bên trong lọt vào bãi sắt vụn và bị cần cẩu nam châm rải khắp bãi. Số viên đó theo chừng 6.000 tấn thép phế đi vào cốt bê tông xây nhà ở 17 bang.

Sự việc chỉ vỡ lở khi một xe tải chở thép đi lạc qua cổng phòng thí nghiệm Los Alamos và làm máy đo phóng xạ ở đó kêu. Ước tính khoảng 4.000 người bị nhiễm phóng xạ, phần lớn ở liều thấp, và hơn 800 công trình phải phá đi.

Ba phần tư coban thế giới đến từ Congo

Cả thế giới đào khoảng 290.000 tấn coban một năm. Riêng Cộng hoà Dân chủ Congo làm ra chừng 220.000 tấn, khoảng 76%. Cả ngành pin vì thế phụ thuộc vào một nước duy nhất, và đó là điều các hãng muốn thoát ra.

Một phần sản lượng của Congo không đến từ mỏ công nghiệp mà từ đào thủ công. Khoảng 100.000 người đào bằng cuốc xẻng, xuống những đường hầm không chống đỡ, gần như không có biện pháp an toàn nào. Các điều tra báo chí giữa những năm 2010 cho rằng lối đào này chiếm 17–40% sản lượng coban của Congo.

Nhiều tổ chức độc lập cũng xác nhận có trẻ em làm việc trong các mỏ thủ công này. Vì vậy các hãng công nghệ lớn lần lượt cam kết truy nguồn gốc coban mình mua.

Cục pin lithium đầu tiên bán ra thị trường năm 1991 có cực dương gần như toàn bộ là coban. Loại đó vẫn nằm trong điện thoại và laptop ngày nay. Xe điện thì dùng loại trộn ba kim loại niken, mangan và coban. Tỉ lệ coban trong đó giảm dần theo từng thế hệ, từ 1/3 xuống còn 1/10 lượng kim loại, và đã có cả loại không dùng coban.

Một nguyên tử coban giữa vitamin B12

Trong số mọi vitamin, B12 là loại duy nhất có một nguyên tử kim loại nằm trong cấu trúc. Kim loại đó là coban. Ở người, coban gần như chỉ xuất hiện trong B12.

Không động vật nào tự làm được B12. Chỉ vi khuẩn và vài nhóm vi sinh vật đơn bào khác có đủ bộ enzyme để lắp ráp phân tử đó. Người lấy B12 qua thức ăn nguồn động vật, vốn đã tích sẵn nhờ vi khuẩn trong chuỗi thức ăn. Thực vật thì không chứa đủ lượng dùng được, nên người ăn chay trường phải bổ sung.

Lượng cần rất nhỏ, chỉ 2,4 microgam mỗi ngày cho người trưởng thành. Bù lại, gan trữ B12 rất giỏi. Cơ thể còn tiết B12 vào dịch mật rồi hấp thu lại gần hết, nên dự trữ đủ dùng chừng 3–5 năm, kể cả khi ngừng nạp hoàn toàn.

Thợ mỏ ngày xưa nguyền rủa loại quặng nấu mãi không ra bạc. Ngay lúc ấy, trong cơ thể họ, nguyên tố mang tên con quỷ đang nằm giữa từng phân tử B12 giữ cho họ sống.

5 điều cần nhớ về coban

1. 1 Tên coban đến từ "kobold", con yêu tinh mà thợ mỏ Đức đổ lỗi khi nấu quặng mãi không ra bạc.
2. 2 Màu xanh coban có trước khi người ta biết coban là nguyên tố khoảng 4.000 năm.
3. 3 Coban giữ từ tính tới 1.115–1.130 °C, cao hơn hẳn sắt và niken.
4. 4 Khoảng 76% coban của thế giới đến từ một nước duy nhất, Cộng hoà Dân chủ Congo.
5. 5 Vitamin B12 là vitamin duy nhất có một nguyên tử kim loại trong cấu trúc, và kim loại đó là coban.

Khối lượng nguyên tử theo CIAAW/IUPAC 2021; các giá trị còn lại từ PubChem (NCBI/NIH). Chuyện kobold, Brandt và bismut, lịch sử sắc tố xanh, nhiệt độ Curie, coban-60 và tai nạn ở Ciudad Juárez theo các trang tổng hợp dẫn nguồn gốc. Sản lượng và trữ lượng coban theo USGS, Mineral Commodity Summaries 2025. Thành phần cực dương pin lithium và vai trò của coban trong siêu hợp kim tuabin cũng theo các trang tổng hợp cùng loại. Tỉ lệ khai thác thủ công theo điều tra báo chí năm 2016 và các tổ chức nhân quyền. Vitamin B12, mức khuyến nghị và khả năng dự trữ ở gan theo các trang y khoa tổng hợp dẫn nguồn gốc. Hai tài liệu cho hai nhiệt độ Curie lệch nhau khoảng mười độ, nên bài dùng khoảng 1.115–1.130 °C. Đối chiếu lại lần cuối 11/09/2026.