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45Rh 로듐 Rhodium |
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| 분류 | 전이 원소 | 상태 | 고체 |
| 원자량 | 102.90550 | 밀도 | 12.41 g/cm3 |
| 녹는점 | 1964 °C | 끓는점 | 3695 °C |
| 용융열 | 26.59 kJ/mol | 증발열 | 493 kJ/mol |
| 원자가 | 6 | 이온화에너지 | 719.7, 1740, 2997 kJ/mol |
| 전기음성도 | 2.28 | 전자친화도 | 109.7 kJ/mol |
| 발견 | W. H. Wollaston (1804) | ||
| CAS 등록번호 | 7440-16-6 | ||
| 이전 원소 | 루테늄(Ru) | 다음 원소 | 팔라듐(Pd) |
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1. 개요
주기율표 제9족 5주기에 속하는 백금족 원소이다.2. 발견
영국의 화학자 울러스턴이 발견했다. 그는 백금광석을 왕수에 녹여 백금과 팔라듐을 분리했다. 그리고 남아있는 용액에서 암적색의 분말을 건져내고 그것을 환원해서 금속 로듐을 분리하는 데 성공했다. 이름은 수용액이 붉은 장밋빛이라서 rhodon(장미, 그리스어)에서 유래한다.3. 특징
로듐은 단단하면서도 무른 은백색의 금속으로, 녹는점이 높고, 산에 잘 녹지 않는 성질을 가지고 있다. 또 내식성이나 내마모성도 뛰어나고 반사율도 높기 때문에 도금용으로 자주 이용된다. 은이나 화이트골드를 로듐으로 도금하면 백금과 같은 흰색[2]을 얻을 수 있기 때문에 로듐 도금 액세서리도 많이 있다. 은수저나 은식기 은반지 등 은제품은 시간이 지나면 표면이 산화해 검은 녹이 생겨 보기싫고 광택을 내려면 닦아내야 해서 사용하기 불편하다. 산화하지 않는 로듐을 은제품에 도금하면 늘 빛나는 은광택을 유지할 수 있다. 스와로브스키의 목걸이가 로듐 도금을 사용하는데 어째서인지 거무스름하게 녹이 생기는 증상으로 유명하다.별거 아닌 것 같지만 금이나 백금보다 비싸다. 실험실에서 사용되는 같은 99.99% 순도를 가진 금속 기준으로 로듐은 그램당 27만원이고 동일 중량의 금은 12만원으로 2배 비싸다(2024년 말 시세 기준). 금속이나 귀금속을 포함한 순물질의 가격은 전적으로 순도가 결정하며 9가 하나씩 붙을때마다 가격이 지수함수적으로 튀어올라간다. 또 가격변동이 극심하기로 악명 높은데, 2008년에는 온스당 1만 달러 근처까지 갔다가 2009년에는 1500달러까지 곤두박질 쳤다. 물론 이건 아무것도 아닌게, 코로나19로 인해 원자재 값이 폭등한 20년대 초에 3만 달러를 넘어섰다! 고작 30g 짜리 로듐 한 조각의 가격이 신형 세단 한 대에 맞먹는 수준이니 얼마나 비싼건지 추측할 수 있다. 이것도 24년이 되어 5천 달러선 아래로 내려가면서 원자재의 가격 비탄력성을 다시 한번 입증해주었다. 이는 로듐이 주로 자동차 배기가스 촉매로 이용되므로 자동차 수요에 따라 변동이 심하기 때문이다.
2022년에는 금의 9배까지 가격이 뛰었다. 자동차 1대의 배기가스 머플러 필터에 약 2g 가량의 로듐이 쓰인다. 이렇게 비싸니 최근 미국에서는 자동차 하부에 들어가 전기톱으로 이 배기가스 필터만 잘라가는 전문적 도둑도 극성을 부리고 있다. 이렇게 훔친 배기필터의 로듐 가치만 가장 비싼 대형 SUV 머플러 기준 개당 1천 달러~25달러 가량으로 암거래되고 있다. 2024년에는 로듐 가격이 많이 안정되었고 금 가격이 백금의 3배 수준으로 폭등해 금과 2.5배 정도 밖에 차이나지 않는다.
4. 용도
로듐은 백금족 중 하나로, 팔라듐, 백금을 포함한 3원소는 배기가스를 제거하는 촉매로 이용된다. 이 3원소를 포함한 알루미나합금을 '삼원촉매'라고 하며, 유해물질을 산화/환원반응으로 제거하는 역할을 가진다. 특히 로듐은 주로 배기가스 중의 질소산화물 NOx(녹스)를 공기와 반응시켜 무해한 질소와 산소로 분해해 제거하는 성질을 가졌기 때문에 로듐의 이용은 해마다 증가하는 추세에 있다. 특히 자동차 제조업계에서 수요가 급등하고 있어, 2010년대 말 가격이 폭등해 4년간 값이 12배 올랐으며 계속 오르고 있다. 다만 이런 삼원촉매 필터를 단 차량에 납을 함유한 유연휘발유를 쓰면 필터를 납으로 도금시켜 망치기 때문에 납을 첨가하지 않은 무연휘발유만 사용해야한다. 전세계 로듐 소비량의 80%는 이 자동차용 삼원촉매필터에 사용된다.그 밖에, 탄화수소류의 수소첨가촉매로서의 이용되는데 예를 들어 메탄올의 카보닐화를 통한 아세트산 생산, 벤젠의 환원으로 사이클로헥세인의 생산, 실리콘, 고무 생산 등에 사용된다.
뛰어난 반사성을 살려 반사경이나 헤드라이트에도 이용된다. 또한 하이엔드 오디오용의 각종 접점 - 이를테면 파워 케이블의 콘센트 접점이나 스피커 케이블 플러그의 접점 등 - 의 도금용 소재로도 활용되고 있다.
Apple에서 판매하는 USB-C-Lightning 케이블의 Lightning 단자 도금용으로도 사용된다. MFi 인증을 받은 USB-C-Lightning 케이블은 로듐으로 도금되어 있어서 정품 구분법으로도 사용된다. 가품은 기존 Lightning-USB 케이블처럼 금으로 도금되어 있다.
만년필의 닙 도금 소재로도 쓰인다. 14K, 18K 골드 소재 펜촉인데도 은색인 경우가 있는데 보통 로듐 도금을 한 것이라고 보면 된다. 쉐퍼가 업계 최초로 펜촉에 백금을 도입하여 골드와 실버의 투톤 컬러 펜촉을 만들었고 이후 현재까지 로듐을 사용한다. 다른 브랜드들도 마찬가지다.
[2]
백금보다도 더 반짝인다고 한다. 전문 보석감정사들은 이 점을 이용해 로듐 도금과 실제 귀금속 도금을 가려 낼 수 있다고 한다.