환경유해물질 카드뮴 및 그 화합물 - 1. 성상 및 화합물종류
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성상
및 화합물종류
(1) 원자의 성상
화학식 : Cd(원자량 : 112.40), 비중: 8.642, 융점: 320.9oC , 비점:
767oC, 색상: 백색,
결정: 6방형의 결정체, 용해성: 물에 불용임.
(2) 특성
카드뮴은 산화상태가 +2인 금속으로 화학적으로는 아연과 비슷하다. 대기중의 카드뮴은 입자형태고 산화카드뮴이 주요
구성원을 이룬다. 할로겐과 산과 반응하기 쉽고, 알카리와는 반응되기 어려우며, 화합물중에는 Cd2+로 존재한다. 아연
야금시 부산물로 전해에 의해 최근 99.99% 이상의 카드뮴 순품을 얻는다.
(3) 제 법
카드뮴은 아연(Zn)전해의 정액공정으로 아연정제의 부산물로서 회수된다. 제법은 습식법과 건식법이 있으나 주로 습식법이
사용된다. 습식법에 의한 카드뮴제법은 다음과 같다. 아연 전해의 정액공정에서 아연말을 가하여 카드뮴을 치환석출 시키고, 이 침전물을 취하여
전해폐액으로 녹인다. 여기에 아연말을 넣어 구리를 제거한 후 다시 아연말을 넣어 치환침전된 스폰지상의 카드뮴을 얻는다. 이것을 저온배소에
의해 산화시키고 황산에 녹여 과망간산칼륨 및 석회를 넣어 철과 아연을 제거한다. 이 과정을 거친 액에 양극(+)에 납, 음극(-)에 알루미늄
판을 사용해 카드뮴을 음극에 석출시켜 이를 박리하여 용융정제해 금속 카드뮴을 얻는다.
(4) 주요 카드뮴 화합물
카드뮴은 아연광과 황화카드뮴 중에서 발견된다. 이 물질은 아연광의 제련시 증기중이나 황산아연을 정제할 때 Sludge로
얻어진다. 카드뮴 및 그 화합물은 독성을 가지고 있으며, 주요화합물로는 다음과 같은 것들이 알려져 있다.
표 1.5.1. 주요 카드뮴 화합물
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화 합 물
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화 학 식
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주 용 도
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비 고
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산화카드뮴
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CdO
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각종 카드뮴화합물원료, 형광체, 반도체, 축전지용 전극촉매
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LC50(rat) 500㎎/m3 ∼ 15000㎎/m3.물에 불용
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질산카드뮴
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Cd(NO3)2·4H20
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도자기착색료, 전지, 사진용 유제, 카드뮴염 제조
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물에 쉽게 용해
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염화카드뮴
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CdCl2·2½H2O
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사진, 염화비닐안정제, 도금, 안료의원료, 촉매, 진공관
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LC50(rat),경구 880㎎/㎏ 물에 용해
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황산카드뮴
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CdSO4·8/3H2O
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카드뮴전지의 전극, 형광체, 분석시약
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물에 용해
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스테아린산카드뮴
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Cd(C18H35O2)2 |
카드뮴석검 (염화비닐안정제)
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물에 불용
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황화카드뮴
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CdS
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플라스틱 안료, 그림도구, 인쇄잉크, 착색료, 형광체
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물에 거의 녹지 않음
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(5) 용도
o 단체(單體) : 촉매(아크릴로 니트릴의 합성)
o 합금 : 저융합점 합금, 고급땜납, 감마(減摩) 합금, 접점합금
o 카드뮴 화합물: 안료(황화카드뮴, 황셀렌화 카드뮴), 염화비닐의 안정제(스테아린산 카드뮴)
o 기 타 : 금속성: 항공기의 다리, 원자로 제어봉, 원자로 몸체의 차폐제, 통신설비의 옥외 안테나, Ni-Cd 축전지
비금속성: 광전소자(노출계, 자동점멸기, 건식복사기, 태양전지), 수지 및 유리의 착 색제, 사진, 브라운관, 가스
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