백금 (Pt)

발견 과정

발견: 1557 · Julius Caesar Scaliger

백금은 자연에서 다양한 강의 충적토에서 산출된다. 고대인들이 사용한 증거가 소수 존재한다. 오늘날의 에스메랄다스 근처에 살던 콜럼버스 이전의 미국 사람들은 백금을 백금 합금 공예품을 만드는 데에 사용했다. 유럽의 문헌에서는1557년, 이탈리아인 고전학자 율리우스 카이사르 스칼리게르의 저서에 처음으로 백금이 언급되어 있다. 그 저서에 백금은 "어떠한 불이나 스페인의 재주로도 아직 녹일 수 없다." 라며 다리엔과 멕시코 사이에서 발견되는 불활성의 금속이라고 묘사되어 있다. 1741년, 영국 야금가 찰스 우드는 자메이카에서 미국의 백금 표본 여럿을 발견하여 자세한 조사를 위해 윌리엄 브라운리그에게 보냈다.

용도와 활용

실험실에서 종종 백금으로 된 용기를 쓰는 것은, 백금이 열에 잘 견디고 다른 화학물질에 부식되지 않기 때문이다. 백금은 촉매로도 많이 쓰이는데, 촉매는 화학반응에서 자신은 변하지 않으면서 화학반응의 속도를 빠르게 해주는 물질이다. 1820년대에 독일의 화학자인 되베라이너는 탄화수소 기체가 백금에 닿으면 더 빨리 산화되는 것을 보고, 이때 백금이 촉매로 작용한다는 것을 발견했다. 백금은 자동차에서 나오는 해로운 오염 물질을 무해한 화합물로 바꾸므로, 자동차의 배기가스를 조절하는 촉매변환기에 쓰인다. 석유산업에서는 옥탄가(가솔린의 연소율을 나타내는 지수)가 높은 가솔린을 만들 때 쓰인다. 또한 아세트산, 질산과 같은 여러 가지 화학물질을 만들 때에도 백금을 촉매로 이용한다. 유리산업에서는 백금으로 유리섬유를 만드는 주조용 틀을 만든다. 백금은 값비싼 장신구를 만드는 데에도 널리 쓰이는데, 그 이유는 백금의 내부식성, 강도, 굳기, 색깔 등이 보석을 끼우기에 좋기 때문이다. 또한 백금은 최고급 수술 도구의 재료로도 쓰인다. 백금과 이리듐의 합금은 무게나 여러 가지 측정의 표준이 되는 기기, 전기장비의 접촉부품, 만년필의 펜촉 등을 만드는 데 쓰인다. 백금의 염은 사진을 인화하는 데 쓰이고, 백금화합물 중에는 암 치료에 쓰이는 것도 있다.

동위원소

백금은 자연에서6가지의 동위 원소(190Pt, 192Pt, 194Pt, 195Pt, 196Pt, and 198Pt)가 있다. 이 중 가장 안정적인 동위 원소는 자연에 존재하는195Pt로, 자연에서33.83%를 차지한다. 190Pt는 매우 적게 차지하며 그 양은0.01%에 불과하다. 자연에 존재하는 동위 원소 중 불안정한 것은190Pt이며, 붕괴할 때의 반감기는65×1010년이다. 198Pt는 알파 붕괴를 하고 반감기가 가장 길며 약32×1013년이다. 많은 양을 차지하고 안정적인 것은 질량수195짜리이다. 백금의 동위 원소는 일반적으로31가지로 질량수는166에서202까지 다양하다. 여기에 인공적으로 만들어진 동위 원소까지 합하면37가지가 된다. 핵 이성질체 백금 동위 원소 중 가장 반감기가 짧은 것은166Pt이며 반감기는300 µs이다. 핵 이성질체 중 반감기가 가장 긴 것은193Pt이며 반감기는50년이다. 모든 백금의 방사성 동위 원소는 베타 붕괴와 알파 붕괴를 한다. 188Pt, 191Pt, and 193Pt는 내부 전환을 하며. 190Pt와198Pt는 이중 베타 붕괴를 한다.