카드뮴

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카드뮴
Cadmium
원자번호48기호Cd
분류전이 원소상태고체
원자량112.414밀도8.65 g/cm3
녹는점321.07 °C끓는점767 °C
용융열6.21 kJ/mol증발열99.87 kJ/mol
원자가2이온화에너지867.8, 1631.4, 3616 kJ/mol
전기음성도1.69전자친화도0 kJ/mol
발견K. S. L. Hermann, F. Stromeyer (1817)
CAS 등록번호7440-43-9
주기표|<:>족→
주기↓
123456789101112131415161718
1HHe
2LiBeBCNOFNe
3NaMgAlSiPSClAr
4KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr
5RbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe
6CsBaHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn
7FrRaRfDbSgBhHsMtDsRgCnNhFlMcLvTsOg
LaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLu
AcThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLr
범례
원소 분류 (배경색)
알칼리 금속알칼리 토금속란타넘족악티늄족전이 금속전이후 금속
준금속비금속할로젠비활성 기체미분류
상온(298K(25°C), 1기압 )원소 상태 (글자색)
고체 액체 기체 미분류
이탤릭체 : 자연계에 없는 인공원소 또는 극미량으로 존재하는 원소

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Cadmium.jpg

주기율표 12족에 속하는 전이 금속 원소로 1817년 독일의 화학자 슈트로마이어가 의약품인 탄산아연 속에서 발견하였다. 슈트로마이어는 모든 약국을 감독하는 장관이었는데, 독일 국내를 시찰여행하던 중 카드뮴의 존재를 알아차렸다고 전해진다.

카드뮴은 은백색의 금속으로, 금속 자체는 칼로도 잘릴 만큼 무르다. 그리고 인체에 아주 유해하며 호흡곤란이나 간기능 장애 등의 증상을 일으킨다. 또한 1급 발암물질이다.

4대 공해병 중 하나인 이타이이타이병을 일으킨 원인이 된 것이 카드뮴이다. 도야마 현의 진츠가와 유역에서는 다이쇼 시대부터 괴질이 빈발했다. 주로 농가의 고령주부에서 많이 발견된 병으로, 증상은 처음에는 아픔을 호소하다가 점점 걸을 수 없게 되어 마지막에는 '이타이이타이(아파! 아파!)'라고 외치며 죽어가는 것이었다. 이 괴질은 오랜 기간동안 원인을 알 수 없어 풍토병으로 여겨져왔지만 후에 미츠이 금속 광업 카미오카 사무소에서 흘러나온 광독에 의한 카드뮴 중독인 것이 판명되었다. 카드뮴은 인체에 아주 유해한 금속인데, 인체에 필요한 아연과 성질이 비슷하기 때문에 체내에 섭취되어버려 신장장애를 일으키거나 칼슘흡수를 방해하여 골연화증을 일으킨 것이다.[1] 이 골연화증이 어느 정도인가 하면 재채기를 하거나 누군가 건드리기만 해도 뼈가 부서진다!

카드뮴 화합물은 인체에 악영향을 끼치기 때문에 엄격하게 이용이 규제되어 있는데, 현재 주 용도는 '니켈-카드뮴(Ni-Cd 혹은 니카드) 충전지'이다. 이 전지는 상대적으로 고전류를 낼 수 있으며 과방전에도 영향이 적고 충전 횟수가 많아 전동공구나 원격조종 장난감 혹은 완전히 전기로 움직이는 자동차에도 사용된다. 하지만 전지의 전력량이 상대적으로 낮은데다가 아무래도 카드뮴 자체를 덜 쓰려는 추세다보니 니켈-금속수화물(NiMH)이나 리튬 이온, 리튬 폴리머 등 다른 형태의 배터리로 대체되는 추세.

그 밖에 항공기의 부식을 방지하는 용도로도 쓰이며, 또한 화합물이 노란 색을 내므로 안료나 물감으로도 쓰인다. 예를 들어 신한 수채화 물감 중에 카드뮴 옐로우가 있다. 중성자를 잘 흡수하므로 가압경수로의 제어봉으로도 사용된다.

실리콘 태양전지보다 효율이 좋은 태양전지에 쓰이고, 또 CRT 에서 청색/녹색 발광체나 양자점 디스플레이의 휘도 증강에 널리 쓰이고 있는데 상술한 환경 문제 때문에 최근에는 카드뮴을 쓰지 않는 양자점 개발이 이루어지고 있다. 또한, 황 화합물인 황화카드뮴(CdS)은 빛을 받아들이면 저항값이 변하기 때문에 광센서의 원료로도 쓰인다.

많은 금속원소처럼 끝말잇기 한방단어로 쓰일 수도 있다.
  1. 중금속 중독이란 게 대부분 이런 식으로 일어난다. 특정 원소가 들어가야 할 자리에 화학적 성질이 비슷한 같은 족 원소가 대신 들어차서 문제가 발생하는 것. 그 유명한 수은도 아연, 카드뮴과 같은 족 원소다.