로듐 Rh

발견의 역사

1803년 영국의 화학자 윌리엄 하이드 울러스턴은 남아메리카산 백금 광석을 왕수에 녹여 백금과 팔라듐을 분리하고 남은 용액을 조사했다. 그는 이 용액에서 아름다운 장밋빛 염을 얻었고, 여기서 새로운 금속을 분리해 냈다.

울러스턴은 불과 1년 전 같은 광석에서 팔라듐도 발견했다. 그는 백금을 가공하기 쉬운 형태로 만드는 기술로 큰돈을 벌었고, 그 연구 과정에서 두 원소를 연달아 찾아냈다.

20세기 후반 자동차 배출가스 규제가 강화되면서 로듐은 산업적으로 매우 중요한 금속이 됐고, 가격도 크게 요동쳤다.

이름의 유래

이름은 그리스어로 '장미'를 뜻하는 로돈(rhodon)에서 왔다. 로듐 염이 띠는 장밋빛 붉은색 때문이다. 원소 기호는 Rh다. 금속 자체는 은백색이다. 한국어 이름 '로듐'은 표기 변화 없이 쓰인다.

주요 용도

• 촉매 변환기: 삼원 촉매에서 로듐은 질소 산화물(NOx)을 질소로 되돌리는 핵심 역할을 한다. 로듐 수요의 대부분이 여기서 나온다.
• 유리 산업: 백금-로듐 합금은 녹은 유리에 견디는 부싱(유리섬유 방사 노즐)과 용기로 쓰인다.
• 온도 측정: 백금과 백금-로듐 합금을 짝지은 열전대는 1,000 °C가 넘는 고온을 정밀하게 잰다.
• 도금: 화이트골드 반지에 로듐을 얇게 도금하면 희고 밝은 광택이 나고 흠집에 강해진다.
• 화학 촉매: 아세트산 제조, 알켄의 하이드로포밀화 등 대규모 화학 공정의 촉매로 쓰인다.

동위원소

로듐은 안정 동위원소가 로듐-103 하나뿐이다. 방사성 동위원소 가운데 로듐-102, 로듐-101 등은 비교적 긴 반감기를 가지지만 실용적 쓰임새는 적다. 원자로에서는 로듐 검출기가 중성자를 흡수해 생기는 신호로 노심의 중성자량을 감시하는 데 쓰인다.

생활 속 원소

로듐 생산은 남아프리카공화국에 크게 치우쳐 있으며, 러시아가 그 뒤를 잇는다. 생산량이 연간 수십 톤에 불과하고 대부분 백금 생산의 부산물이라, 수요가 조금만 변해도 가격이 급등락한다. 한때 금값의 몇 배까지 오르기도 했다.

일상에서는 화이트골드 장신구의 도금층과 자동차 촉매 변환기 속에서 만날 수 있다. 촉매 변환기를 노린 절도가 여러 나라에서 사회 문제가 된 것도 로듐 등 백금족 금속의 높은 가격 때문이다. 금속 로듐은 독성이 낮지만 일부 화합물은 피부 자극을 일으킬 수 있다.