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칼슘

last modified: 2015-04-09 11:18:42 by Contributors

Calcium

Ca-usage.JPG
[JPG 그림 (8.19 KB)]


알칼리 토금속 원소의 일종으로, 원자번호 20번이다.


주기율표 2족에 속하는 알칼리 토금속 원소이다. 반응성이 커서 자연계에 순수하게 존재하지 않고 탄산염 등의 화합물로 분포한다. 특히 인체에는 필수적인 무기염류로 인산과 결합하여 뼈나 이에 함유되어 있고 각종 생리작용에 참여한다.

칼슘은 인체에 필요한 영양분으로서도 알려진 유명한 원소 중 하나이다. 1808년 데이비는 소석회를 산화제이수은과 섞어서 전기분해로 얻은 '칼슘아말감'에서, 여기에 포함된 수은을 증류제거해 분리하는 데 성공했다. 하지만 얻을 수 있었던 칼슘은 순수한 것이 아니었고, 순수한 칼슘을 얻은 것은 그로부터 100년 후에 공업제법이 개발된 후였다.

칼슘은 인체에서도 뼈나 치아의 성분으로 알려져 있으며 성인의 몸에는 약 1kg 존재한다. 칼슘은 뼈 속에 인산칼슘의 형태로 존재하며 하이드록시아파타이트(Ca10(PO4)6(OH)2)라고도 불린다. 인공적으로 합성해 만들어내는 것도 가능한데다 원래부터 체내에 존재하기 때문에 생체친화성도 높다. 그래서 인공뼈나 틀니 등 보철 재료 등에 사용되면서 주목을 받고 있다. 참고로 칼슘이 부족하면 신경전달이나 근육의 활동에 악영향을 미치며, 스트레스에 약해진다는 것도 연구되고 있다. 창작물에서 화를 잘 내는 캐릭터에게 '칼슘이 부족한가봐'라는 말이 나오는 이유. 허나 칼슘을 과다섭취하면 요로결석이 찾아올 수도 있기 때문에 주의할 필요가 있다.

채식만 하면 칼슘의 흡수가 떨어진다는 말이 있다. 채식주의자들이 채식만으로 영양은 충분히 얻을 수 있다 주장할 때 반박하는 사유중 하나.

정상성인의 일일 칼슘 권장량은 600~700mg이며 200미리 우유 세팩을 마시면 권장량을 채울수있다. 칼슘은 우유 치즈등의 유제품과 채소 멸치등에 많이 포함되어있는데 한국인의 섭취경로는 20대까지는 주로 우유, 30대 이상부터는 멸치가 주섭취원으로 알려져있다. 그러나 한국인의 일일 평균 섭취량은 500mg에도 미치지 못해 칼슘섭취가 부족한 상태라고. 특히 평소에 위 음식들을 잘 안먹는 사람의 경우 관절약화로 몸이 힘들어질수있으니 칼슘보충제라도 매일 챙기는것이 좋으며, 일주일에 두세번은 야외에서 햇볕을 쬐어 칼슘흡수율을 높이는것을 권장하고 있다.(광합성은 비타민D를 체내생성하는데 이것이 칼슘의 흡수를 도와준다)

또, 칼슘은 대리석이나 종유석에도 포함되어 있다. 예를 들면 종유석은 이산화탄산수에 의해 칼슘이온(Ca2+)와 탄산수소이온(HCO3-)이 되어 녹아나온 탄산칼슘으로 형성되어 있다. 종유동굴에 있는 고드름처럼 내려온 종유석은 탄산칼슘이 돌출된 것이다. 참고로 진주는 칼슘의 결정과 유기질층이 교대로 쌓여 형성된 생체광물이다.

금속칼슘은 2족 알칼리 토금속이므로 반응성이 굉장히 크다. 1족 알칼리금속과 2족 알칼리 토금속은 물에 집어넣으면 반응하며 수소를 방출한다(2족 금속은 최외곽 전자껍질에 전자가 두 개밖에 없어 어떻게든 그 두 개를 반응을 통해 내어주고 안정적으로 되고 싶어하기 때문이다.) 일반적인 알칼리 금속이 그렇듯 금속칼슘도 물과 격렬히 반응하는데 실제로 1998년에 있었던 포항시의 집중호우에 의해 저장중이던 금속칼슘이 침수, 폭발한 사례가 있다. 목격자에 의하면 하늘이 붉게 물들고 굉장한 폭음이 들렸다고.

칼슘-48은 초중원소를 합성하는 데 자주 이용된다.


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