카드뮴

카드뮴(←영어: Cadmium 캐드미엄^[*], 문화어: 카드미움←독일어: Cadmium 카트미움^[*])은 화학 원소로 기호는 Cd(←라틴어: Cadmium 카드미움^[*]), 원자 번호는 48이다. 무르고 청백색의 독성이 있는 전이 금속으로 아연 광석에서 산출되며 전지를 만드는 데 주로 쓰인다. 이 물질에 중독되면 이타이이타이 병을 일으키기도 한다.

카드뮴(₄₈Cd)

개요
영어명	Cadmium
표준 원자량 (Ar, standard)	112.414(4)
주기율표 정보
Zn ↑ Cd ↓ Hg Ag ← Cd → In
원자 번호 (Z)	48
족	12족
주기	5주기
구역	d-구역
화학 계열	전이후 금속
전자 배열	[Kr] 4d10 5s2
준위별 전자 수	2, 8, 18, 18, 2 카드뮴의 전자껍질 (2, 8, 18, 18, 2)
물리적 성질
겉보기	청백색
상태 (STP)	고체
녹는점	594.22 K
끓는점	1040 K
밀도 (상온 근처)	8.65 g/cm3
융해열	6.21 kJ/mol
기화열	99.87 kJ/mol
몰열용량	26.020 J/(mol·K)
증기 압력 압력 (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k 온도 (K) 530 583 654 745 867 1040
원자의 성질
산화 상태	2 (약염기성 산화물)
전기 음성도 (폴링 척도)	1.69
이온화 에너지	1차: 867.8 kJ/mol 2차: 1631.4 kJ/mol 3차: 3616 kJ/mol
원자 반지름	155 pm (실험값) 161 pm (계산값)
공유 반지름	148 pm
판데르발스 반지름	158 pm
스펙트럼 선
그 밖의 성질
결정 구조	조밀 육방 격자 (hcp)
음속 (얇은 막대)	2310 m/s (20 °C)
열팽창	30.8 µm/(m·K) (25 °C)
열전도율	96.6 W/(m·K)
전기 저항도	(22 °C) 72.7 n Ωおめが·m
자기 정렬	반자성
영률	50 GPa
전단 탄성 계수	19 GPa
부피 탄성 계수	42 GPa
푸아송 비	0.30
모스 굳기계	2.0
브리넬 굳기	203 MPa
CAS 번호	7440-43-9
동위체 존재비 반감기 DM DE (MeV) DP 106Cd 1.25% >9.5×1017 y εいぷしろんεいぷしろん - 106Pd 108Cd 0.89% >6.7×1017 y εいぷしろんεいぷしろん - 108Pd 109Cd 합성 462.6 d εいぷしろん 0.214 109Ag 110Cd 12.49% 안정 111Cd 12.8% 안정 112Cd 24.13% 안정 113Cd 12.22% 7.7×1015 y βべーた- 0.316 113In 113mCd 합성 14.1 y βべーた- 0.580 113In IT 0.264 113Cd 114Cd 28.73% >9.3×1017 y βべーた-βべーた- - 114Sn 116Cd 7.49% 2.9×1019 y βべーた-βべーた- - 116Sn

특징

주기율표의 12족에 속하는 전이금속으로 산화수는 +2이며 밀도는 20 °C에서 8.65g/cm³이다. 녹는점, 끓는점이 낮다. 카드뮴은 연성(길게 늘어나는 성질)과 전성(얇게 펴지는 성질)이 풍부한 청백색의 무른 금속(모스 굳기 2.0)이다. 전성, 연성이 풍부하기 때문에 가공성이 좋고 내식성(부식에 잘 견딤)이 강하다. 또한 합금을 하면 세기가 뛰어나기 때문에 여러 가지 용도로 사용할 수 있다. 녹는점이 낮아 쉽게 주조할 수 있고, 비스무트, 납, 주석과의 합금인 우드메탈은 매우 낮은 온도에서 녹는다. 그러나 독성이 강하여 체내에 잘 축적되고 잘 배출되지 않으며 증기는 인체에 매우 유독하여 중독 증상을 나타낸다. 이타이이타이 병은 대표적인 카드뮴 중독 증상이다.

이타이이타이병

 이 부분의 본문은 이타이이타이병입니다.

대표적인 카드뮴 중독 증상이다. 일본의 도야마 현의 진즈 강 하류에서 발생한 카드뮴 공해병이다. 초기에는 뚜렷한 증상이 없기 때문에 위험을 느끼지 못할 수 있다. 주요 증상으로 칼슘 대신 뼈에 쌓이면서 뼈가 물러진다. 또한 호흡곤란, 흉부압박감, 심폐기능 부진이 나타나며 계속될 경우 죽을 수도 있다. 아연은 유해 중금속인 납을 빼내는 효과가 있는데, 카드뮴이 쌓이면 아연이 신경계에서 제 역할을 할 수 없게 되기 때문에, 이타이이타이병을 일으킨다.

카드뮴 화합물

가장 중요한 카드뮴 화합물로는 산화 카드뮴(CdO)인데 공기중에서 카드뮴을 연소시켰을 때 발생하는 갈색 분말이다. 물에 녹지 않으며 대부분의 다른 카드뮴 염을 생산하는데 편리한 출발 물질로 사용된다. 어느정도 경제성이 있는 카드뮴 화합물인 황화 카드뮴(CdS)은 카드뮴 옐로라고 하는 노란색의 안료나 빛이 많이 들어오면 저항이 작아지고 적게들어오면 저항이 커지는 성질을 이용하여 빛의 유무를 파악하는데 이용된다. 주목할 만한 다른 화합물로는 셀레늄화 카드뮴(CdSe)이 있는데 이는 흔히 카드뮴염 용액으로부터 셀레늄화 수소나 알칼리 셀레늄화물에 의해 침전된다. 침전조건을 변화시킴으로써 노란색에서 밝은 붉은색에 해당하는 안정한 색을 얻을 수 있다.

외부 링크

• “카드뮴”. 《네이버캐스트》. 
• (영어) 카드뮴 - WebElements.com