안녕하세요, 송송입니다. 계속해서 47번 은(Ag)부터 50번 주석까지 함꼐 알아가보도록 하겠습니다.
47. 은 (Ag, Silver)
| 분류 | 데이터 |
| 원자번호, 양성자 수 | 47 |
| 원자가 전자 수 | - |
| 원자량 | 107.8682 |
| 녹는점 | 951.93 ℃ |
| 끓는점 | 2212 ℃ |
| 밀도 | 10.500 |
| 상온에서 홑원소의 상태 | 금속 - 고체 |
| 주요 화합물 | Ag2O(산화은), AgNO3(질산은), Ag2SO4(황산은) 등 |
| 동위 원소 | 107 Ag(51.839%), 109Ag(48.161%) |
- 원소 이름의 유래 : 앵글로색슨어 "은(siotur)"
은(Ag)은 오래전부터 알려진 금속으로, 우리에겐 금과 더불어 매우 친숙하게 다가오는 물질이죠. 지금이야 은이 상용화가 되어 널리 쓰이고 있지만, 예전에는 금보다 이용이 덜 된 금속입니다. 그 이유로는 은은 자연금에 비해 자연으로 산출되기 어렵고 까다로운 정제법을 거쳐야되기 때문입니다. 이러한 특징으로 고대에서는 금보다 더 귀중한 취급을 받기도 했죠.
은(Ag)은 표면에 들어오는 빛의 95%를 반사해 금속 중에 가장 강한 광택을 나타냅니다. 뿐만 아니라, 열전도성과 전기전도성이 가장 큰 금속이고 연성과 전성은 금 다음으로 크죠.
현대 자동차들의 거의 모든 전기적 동작에는 은도금의 점접으로 활성화되고 있다고 하는데요, 엔진 시동이나 시트 조정 및 트렁크 여닫이 같은 기능들을 수행할 수 있게끔 중요한 역할을 담당하고 있습니다. 태양광 산업에서는 태양 전지판(PV패널) 제조에 은이 들어가고 있으며, 거의 모든 전자기기(컴퓨터, 휴대폰 및 가전제품 등)와 같은 전기가 통하는 모든 제품에는 소량이라도 활용되고 있죠.
48. 카드뮴 (Cd, Cadmium)
| 분류 | 데이터 |
| 원자번호, 양성자 수 | 48 |
| 원자가 전자 수 | - |
| 원자량 | 112.414 |
| 녹는점 | 321.0 ℃ |
| 끓는점 | 765 ℃ |
| 밀도 | 7.31 |
| 상온에서 홑원소의 상태 | 금속 - 고체 |
| 주요 화합물 | CdO, CdS |
| 동위 원소 | 106Cd(1.25%), 108Cd(0.89%), 110Cd(12.49%), 111Cd(12.80%), 112Cd(24.13%), 113Cd(12.22%), 114Cd(28.73%), 116Cd(7.49%) |
- 원소 이름의 유래 : 라틴어 "Cadmia(철에 섞인 산화아연)"
카드뮴(Cd)은 독성이 큰 금속으로, 사람에게는 '이타이이타이'병을 일으키는 원인이기도 합니다. 이 병은 뼈가 물러져서 조금만 움직여도 골절이 일어나는 병입니다. 카드뮴의 89%가 2차 전지인 니켈-카드뮴 전지에 사용될 만큼 주된 용도로 사용되고 있습니다. 니켈-카드뮴 전지는 충전이 가능한 2차 전지로 납축전지에 비해 에너지 밀도가 높고 수명이 길다는 장점이 있으나, 가격이 비쌉니다.
철이나 강철에 카드뮴을 도금하면 바닷물에 대한 내부식성, 남땜성, 외관 등이 크게 좋아지게 된느데요, 이런 이유로 30 ~ 40년 전에는 주로 카드뮴이 강철의 전기도금이었으나, 환경 문제로 인해 최근에는 특수한 경우를 제외하고는 아연이나 알루미늄 도금으로 추세가 넘어갔습니다.
49. 인듐 (In, Indium)
| 분류 | 데이터 |
| 원자번호, 양성자 수 | 49 |
| 원자가 전자 수 | 3 |
| 원자량 | 114.818 |
| 녹는점 | 156.6 ℃ |
| 끓는점 | 2080 ℃ |
| 밀도 | 7.31 |
| 상온에서 홑원소의 상태 | 금속 - 고체 |
| 주요 화합물 | - |
| 동위 원소 | 113In(4.29%), 115In(95.71%) |
- 원소 이름의 유래 : 라틴어 "남색(Indicum)"
인듐(In)은 높은 연성과 가공성을 갖고 있어 매우 얇은 시트나 와이어 등 가공이 가능합니다. 뿐만 아니라, 산화 방지성이 좋아 공기 중에서도 녹슬지 않기 떄문에 산화 방지용 합금 등에도 널리 사용되고 있습니다.
특히, 투명전극인 산화인듐주석(ITO) 박막을 만드는데 주로 사용되고 있는데요, LCD와 여러 평판 소자에 투명 전기전도성 film으로 활용되죠. ITO(산화인듐주석) 박막에는 보통 90%의 산화인듐(In2O3)과 10%(SnO2)으로 이루어진 고체 용액입니다. ITO 박막의 경우는 투명하고 무색이며, 전기전도성이 좋아 ITO를 코팅한 유리의 경우 투명 전극으로 널리 사용되고 있습니다.
납땜에서도 인듐이 사용되고 있습니다. 인듐납(InSn) 합금은 낮은 용융점과 높은 전기전도도로 인해 반도체 산업에서 납땜용 솔더링재료로 사용되고 있습니다.
나름의 항암제로도 인듐화합물이 사용된다고 합니다. 인듐은 암세포의 증식을 억제하거나 파괴하는 효과가 있다고 연구되고 있습니다.
50. 주석 (Sn, Tin)
| 분류 | 데이터 |
| 원자번호, 양성자 수 | 50 |
| 원자가 전자 수 | 4 |
| 원자량 | 118.710 |
| 녹는점 | 231.97 ℃ |
| 끓는점 | 2270 ℃ |
| 밀도 | 5.75 |
| 상온에서 홑원소의 상태 | 금속 - 고체 |
| 주요 화합물 | SnO2, SnCl2 |
| 동위 원소 | 112Sn(0.97%), 114Sn(0.66%), 115Sn(0.34%), 116Sn(14.54%), 117Sn(7.68%), 118Sn(24.22%), 119Sn(8.59%), 120Sn(32.58%), 122Sn(4.63%) |
- 원소 이름의 유래 : 라틴어 "Stannum"
주석(Sn)은 인류가 광석에서 분리해 낸 금속 중 납(Pb) 다음으로 오래된 금속입니다. 기원전 2,100년 무렵 처음 사용했다고 추정되고 있으며, 이후 구리화의 합금인 청동을 만들어 청동기 시대를 이어나갔죠.
주석은 온도에 따라 두 가지의 다른 결정 구조를 갖습니다. β-tin은 13.2℃ 이상에서는 안정적인 상태를 유지하지만, 13,2℃ 이하가 되면 다른 결정 구조인 α-tin으로 변화합니다. 이때, 주석은 금속이 아니라 유리나 흑연처럼 깨지기 쉬운 분말 형태로 변하게 됩니다.
주석은 공기나 물속에서도 안정적이며 내부식성이 뛰어나고 인체에도 무해한 물질입니다. 녹는점이 낮고 유연하면서 부드럽기까지하여 철, 강철, 구리 표면 도금에 많이 사용됩니다. 그중 특히, 철판 표면에 도금한 것을 양철이라고 하죠. 양철은 녹슬지 않고, 보온 보냉 효과가 뛰어나 통조림 캔이나 집의 지붕 재료, 연통 등에 쓰이고 있죠.
주석과 주석 화합물은 유리를 만들 때에도 활용되고 있는데요, 액체 상태의 주석 위에 유리물을 부으면 주석 표면에서 유리가 얇고 고르게 퍼집니다. 이러한 원리를 이용하여 판유리나 액정표시장치(LCD) 등을 만들 수 있습니다.