[원소 학습] 원자번호 48번 카드뮴(Cadmium, Cd)의 특징 및 이용

48번 원소는 카드뮴(Cadmium, Cd)입니다. 카드뮴은 주기율표의 12번 그룹에 속하는 전이 금속으로, 원자 번호 48을 가지고 있습니다. 카드뮴의 원자량은 약 112.41입니다.
카드뮴은 자연에서 순수 상태로는 거의 발견되지 않으며, 주로 아연, 납, 구리 광석 등에 소량 포함되어 발견됩니다. 카드뮴은 아연 광석을 정제하는 과정에서 부산물로 얻어지는 경우가 많습니다.
카드뮴은 은백색의 무광택 금속으로, 공기와 물에 대한 저항성이 뛰어나며, 부드럽고 가공성이 좋습니다. 또한 카드뮴은 낮은 융점을 가지고 있어, 저온에서도 용융 및 주조가 가능합니다.
카드뮴의 가장 큰 용도 중 하나는 배터리 제조입니다. 특히 충전 가능한 니켈-카드뮴(NiCd) 배터리에서 카드뮴은 음극 재료로 사용됩니다. NiCd 배터리는 높은 방전률과 장기간 안정성을 제공하므로, 비상 조명, 전동 공구, 휴대용 전자기기 등에 널리 사용됩니다.
또한 카드뮴은 강철, 철, 구리 등의 금속에 카드뮴 도금을 적용하여 부식을 방지하는 데 사용됩니다. 카드뮴 도금은 항공기, 자동차, 배, 전력 전송 타워 등에서 사용되는 부품의 수명을 연장하는 데 중요한 역할을 합니다.
그러나 카드뮴은 인체에 해로운 원소로 알려져 있습니다. 카드뮴은 독성이 강하며, 오랜 기간 노출되면 신장 손상, 골다공증, 암 등을 유발할 수 있습니다. 따라서 카드뮴의 사용은 엄격하게 규제되어 있으며, 많은 국가에서는 카드뮴 배터리의 사용을 제한하거나 금지하고 있습니다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 카드뮴 대체재에 대한 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 예를 들어, 니켈-카드뮴 배터리는 점차 니켈-수소 배터리나 리튬 이온 배터리 등으로 대체되고 있습니다. 이러한 대체재 개발은 카드뮴의 환경 및 건강 위험을 줄이는 데 중요한 역할을 할 것입니다.