지난 시간에는 원소를 9개나 발견한 화학자 글렌 시보그의 이름을 딴 원소 ‘시보귬(Sg,원자번호 106번)’에 대해 들려 드렸습니다. 오늘은 강력한 자기모멘트를 나타내는 희귀한 원소 ‘홀뮴(Ho, 원자번호 67번)’에 대한 이야기를 준비했습니다.
란탄족 원소에 속하는 ‘홀뮴(Ho, 원자번호 67번)’은 은백색의 광택이 있는 부드러운 금속 원소입니다. 희토류 원소 중 무른 편에 속하며, 건조한 공기 중에는 안정하지만 열을 가하거나 습기를 띄면 금방 녹스는 성질이 있습니다. 홀뮴은 모나자이트, 바스트네사이트, 제노타임에 함유되어 있습니다.
홀뮴의 가장 큰 특징은 천연 원소 중 자기모멘트(magnetic moment·자성의 척도)가 가장 높아 자기의 세기가 가장 커질 수 있다는 점입니다.
1879년 클레베는 불순한 어븀 속에 함유되어 있던 이트륨과 스칸듐을 제거하고 이 사료로부터 두 개의 새로운 원소를 분리했습니다. 그중 하나는 홀뮴이며 다른 하나는 톨륨이라 명명하였습니다. 그러나 이 홀뮴에도 불순물이 포함되어 있었는데 여기서 디스프로슘이 발견되었습니다.
어븀의 산화물(에르비아)에서 톨륨과 함께 분리했으나 순수한 원소는 아니었습니다. 그로부터 수년 후 디스프로슘을 분리했고, 1911년이 되어서야 순수한 홀뮴을 얻을 수 있었습니다.
홀뮴은 스웨덴 수도 스톡홀름(Stockholm)의 옛 이름인 ‘홀미아(Holmia)’에서 이름을 따왔습니다. 1879년 스웨덴 화학자인 페르 테오도르 클레베가 처음 발견해 자신의 고향 지명을 이름으로 붙였는데, 실제 스웨덴은 대부분의 희토류가 처음 발견된 곳이기도 합니다. 이 때문에 스웨덴은 ‘희토류의 고향’으로 불리고 있습니다.
홀뮴은 존재량이 적고 값이 비싸 널리 활용되지는 않지만 의료용 레이저 장비를 만드는 데 쓰이는 매우 중요한 원소입니다. 홀뮴을 이용한 레이저 메스는 절개력이 우수할 뿐 아니라 절개와 동시에 주변 세포를 살짝 태워 출혈을 최소화합니다. 게다가 발열 현상이 일어나지 않아 수술 부위 외의 다른 조직이 열 때문에 괴사하거나 변형되는 문제를 줄여 안정성이 높습니다. 따라서 암세포의 사멸, 신장 결석의 파괴, 비대해진 전립선 및 치과 처치 등에 이용됩니다.
홀뮴은 중성자를 잘 흡수하므로 원자로 제어봉에 사용되고 산화홀뮴을 첨가한 유리는 물질의 흡수 스펙트럼을 측정하는 분광광도계의 파장교정용 광학필터로도 이용됩니다. 또한 산화홀뮴은 착색제 역할을 해 황색 또는 붉은색을 띄며 인조보석인 큐빅 ‘지르코니아’의 재료에 첨가되어 여러가지 장신구에 응용되고 있습니다.
홀뮴은 인체에 극미량 들어있습니다. 어떤 미생물에서는 대사에 영향을 주는 것으로 밝혀졌지만, 필수 영양소로는 여겨지지 않으며 생체 내 역할도 알려진 것이 없습니다. 홀뮴은 독성이 적지만, 과량이 몸 안으로 들어가면 심각한 신체 손상을 입을 수 있습니 다. 다음 이 시간에는 첫 번째 초악티늄족 원소 ‘러더포튬(Rf,원자번호 104번)’에 대한 재미있는 정보로 돌아오겠습니다.
출처> 누구나 쉽게 배우는 원소 (그림으로 배우는 118종 원소 이야기) /원소가 뭐길래 (일상 속 흥미진진한 화학 이야기) / Big Questions 118 원소 (사진으로 공감하는 원소의 모든 것)
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