크로뮴 Cr

발견의 역사

18세기 우랄산맥 베료좁스키 광산에서 나온 강렬한 주황빛 붉은 광물, 이른바 '시베리아 적연광'이 유럽 화학자들의 관심을 끌었다. 오늘날 홍연석이라 부르는 크로뮴산 납 광물이다.

1797년 프랑스의 화학자 루이니콜라 보클랭은 이 광물을 산으로 처리해 새로운 산화물을 얻었고, 이듬해인 1798년 이를 숯과 함께 가열해 금속을 분리했다. 그는 루비와 에메랄드에서도 크로뮴을 검출해 두 보석의 색을 설명했다. 비슷한 시기 마르틴 하인리히 클라프로트와 토비아스 로비츠도 독자적으로 이 광물을 연구했다.

크로뮴은 19세기에 안료로 첫 큰 시장을 얻었고, 20세기에는 1910년대에 발명된 스테인리스강과 전기 도금 덕분에 주요 산업 금속이 되었다.

이름의 유래

이름은 '색'을 뜻하는 그리스어 chroma에서 왔다. 노란 크로뮴산염, 주황색 다이크로뮴산염, 초록색 산화 크로뮴 등 화합물의 색이 매우 다채롭기 때문이다. 원소 기호는 Cr이다. 한국에서는 독일어식 '크롬'이 오래 쓰였고 지금도 '크롬 도금'처럼 일상에서 흔히 쓰이지만, 대한화학회의 현행 공식 이름은 '크로뮴'이다.

주요 용도

• 스테인리스강: 크로뮴을 약 10.5% 이상 넣은 강철은 스스로 복구되는 산화막을 만들어 녹을 막는다. 크로뮴의 압도적으로 큰 쓰임이다.
• 도금: 얇은 크로뮴 도금은 수도꼭지·자동차 장식·공구에 밝고 단단하며 부식에 강한 표면을 준다.
• 초합금: 니켈-크로뮴 합금은 제트 엔진과 전열선에서 높은 온도를 견딘다.
• 가죽: 크로뮴(III) 염은 가죽 무두질에 널리 쓰인다.
• 안료·내화물: 산화 크로뮴 녹색은 안정한 안료이고, 크로뮴철석 벽돌은 용광로 내벽에 쓰인다.

동위원소

크로뮴의 안정 동위원소는 크로뮴-50, 크로뮴-52(약 84%), 크로뮴-53, 크로뮴-54 네 가지다. 망가니즈-53이 붕괴해 생기는 크로뮴-53의 양 차이는 초기 태양계에서 운석이 만들어진 시기를 재는 데 쓰인다. 반감기 약 28일인 방사성 크로뮴-51은 의학에서 적혈구를 표지해 적혈구의 수명과 부피를 재는 데 쓰였다.

생활 속 원소

크로뮴의 안전성은 화학적 형태에 따라 크게 다르다. 통곡물·브로콜리 같은 음식에 든 크로뮴(III)은 포도당 대사에 관여하는 미량 영양소로 여겨지지만, 정확한 역할은 논란이 있다. 일부 산업 공정에 쓰이는 크로뮴(VI) 화합물은 들이마시거나 삼키면 독성과 발암성이 있어 사용이 엄격히 규제된다.

가정에서 가장 친숙한 크로뮴 제품은 스테인리스 수저·싱크대·조리 기구다.