칼슘

칼슘
Calcium

원자번호

20

기호

Ca

분류

알칼리 토금속

상태

고체

원자량

40.078

밀도

1.55 g/cm3

녹는점

842 °C

끓는점

1484 °C

용융열

8.54 kJ/mol

증발열

154.7 kJ/mol

원자가

2

이온화에너지

589.8, 1145.4, 4912.4 kJ/mol

전기음성도

1

전자친화도

2.37 kJ/mol

발견

H. Davy (1808)

CAS 등록번호

7440-70-2

이전 원소

칼륨/포타슘(K)

다음 원소

스칸듐(Sc)

[[주기율표

주기표]]| 족→
주기↓

1

2

3

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5

6

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He

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K

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V

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Cu

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Tc

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Te

I

Xe

6

Cs

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Ta

W

Re

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Pb

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Po

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Rn

7

Fr

Ra

Rf

Db

Sg

Bh

Hs

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Mc

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Ts

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La

Ce

Pr

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Pm

Sm

Eu

Gd

Tb

Dy

Ho

Er

Tm

Yb

Lu

Ac

Th

Pa

U

Np

Pu

Am

Cm

Bk

Cf

Es

Fm

Md

No

Lr

범례

원소 분류 (배경색)

알칼리 금속

알칼리 토금속

란타넘족

악티늄족

전이 금속

전이후 금속

준금속

다원자 비금속

이원자 비금속

비활성 기체

미분류

상온(298K(25°C), 1기압)에서의
원소 상태 (글자색)

● 고체

● 액체

● 기체

미분류

이탤릭체(기울임): 자연계에 없는 인공원소 또는 극미량으로 존재하는 원소

1. 개요
2. 상세
3. 기타

1. 개요

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

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.

Calcium의 어원은 라틴어로 석회를 뜻하는 calx에서 유래했다. 영어식 발음은 [|kӕlsiəm]으로 IPA-한글 전사로는 '캘시엄'이 된다. 그런데 한국어에서 '시'는 구개음화된 [ɕ]이기 때문에, 그냥 '시'라고 하면 [s]가 아닌 [ɕ]나 [ʃ]로 알아들을 수 있다. '사'를 발음할 때의 ''처럼 혀끝을 아랫니 뒤에 붙인 상태로 발음해야 [s]가 된다. 과거에는 구개음화되지 않은 [si]를 표기하기 위해 ''와 같은 표기를 사용하기도 하였다.

2. 상세

무기염류의 대표주자

칼슘은 인체에서도 뼈나 치아의 성분으로 알려져 있으며 성인의 몸에는 약 1kg 존재한다. 뼈 속에 결정질 수화인산칼슘, 즉 수화인회석(Ca10(PO4)6(OH)2)형태로 존재한다. 이 물질은 인공적으로 원래부터 체내에 존재하기 때문에 생체친화성도 높고, 합성해 만들어내는 것도 가능하다. 그래서 인공뼈나 틀니 등 보철 재료 등에 사용되면서 주목을 받고 있다. 보통 칼슘이 뼈에만 중요하다고 오해하는데, 사실 칼슘은 신체 이곳저곳 안 쓰이는 곳이 없다. 발생, 근육 수축부터 각종 생체 내 신호전달 까지 수많은 생리현상에 관여한다. 칼슘 때문에 암이 생길수도 있고 부족할 경우 스트레스에 민감하게 된다고도 한다. 창작물에서 화를 잘 내는 캐릭터에게 '칼슘이 부족한가봐'라는 말이 나오는 이유.

성인의 일일 칼슘 권장량은 6~700mg이며,[1] 칼슘이 풍부한 대표적인 음식은 우유, 치즈, 요거트 등의 유제품이다. 하루에 200ml 우유 3팩을 마시면 대략 권장량을 채울 수 있다. 멸치, 꽁치, 정어리, 뱅어포, 미꾸라지, 말린 새우 등 뼈째 먹을 수 있는 생선두부, 미역, 다시마, , , 깻잎, 브로콜리, 케일, 고구마 줄기도 칼슘 함유량이 높은 편이다. 한국인의 섭취 경로는 20대까지는 주로 우유, 30대 이상부터는 멸치가 주섭취원으로 알려져 있다.

식품군별 칼슘 흡수율을 보면 우유가 53%, 어류가 38%, 멸치/조개류가 25%, 채소류가 18%로 우유는 자타공인 가장 우수한 칼슘 공급원으로 인정받고 있다. 반면 채식만 할 경우 칼슘 흡수율이 현저히 떨어지는 문제가 있다.[2] 고로 완전 채식주의자가 아니라면 우유나 멸치로 칼슘을 보충하거나, 완전 채식만 할 경우엔 두부 등을 포함한 영양소 밸런스를 의식한 꼼꼼한 식단이 필요하다. 특히 두부는 단백질도 많이 포함되어있는 좋은 식품이다.

예전에는 의사, 약사들이 칼슘보충제[3]를 사람들에게 많이 권장했으나, 긴 시간에 걸쳐서 연구를 진행해보니 칼슘보충제를 과다하게 섭취하는 집단은 그렇지 않은 집단에 비해서 혈관이 굳어버리는 병(뇌졸중, 심혈관계질환, 협심증, 심근경색, 동맥경화, 결석, 폐 석회화, 전립선암)의 발병율이 극단적으로 높게 나타나는 것으로 조사되었다. 그래서 최근에 들어선 칼슘보충제를 추천하는 전문가가 별로 없다. 일부러 칼슘을 보충해야 한다면 보통 칼슘흡수율을 높히는 비타민 D 보충제를 칼슘이 많은 식품인 우유멸치 등과 함께 먹는 것을 권장하는 편. 다만 보충제와 자연식간의 논쟁이 으레 그렇듯 이것도 연구 과정이 의심스럽다는 둥 갑론을박은 좀 있는 듯 하다. 답이 없다

어쨌든 칼슘은 과다섭취해도 요로결석 등이 찾아올 수 있기 때문에 상기했듯 권장 섭취량 내외에서 적절히 섭취할 필요가 있다.

3. 기타

  • 무기염류 중에서도 압도적인 저명성[4]을 가졌으며, 주기율표를 외울때도 1번(수소[5])과 20번(칼슘)까지는 필수로 외워두어야 한다.
  • 칼슘이 부족하면 골다공증이 올 수 있다고 흔히 알려져있지만, 사실 칼슘 섭취만으론 골다공증 예방에 한계가 있다고 한다. 그만큼 중요한게 운동. 자세한건 골다공증 항목 참조.
  • 지구상 대부분의 암석에 주로 포함되어 있다. 특히 석회(탄산칼슘) 기반의 암석 예컨대 석회암, 대리암 등에 풍부하다. 구체적인 예를 보자면, 석회암의 일종인 종유석은 지하수나 강수의 칼슘이온(Ca2+)와 탄산수소이온(HCO3-)이 침전된 탄산칼슘으로 형성되어 있다. 종유동굴에 있는 고드름처럼 내려온 종유석은 탄산칼슘이 돌출된 것이다. 참고로 진주는 칼슘의 결정과 유기질층이 교대로 쌓여 형성된 물질이다.
  • 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. 원자번호가 높은 원소일수록 핵을 구성하는 데에 많은 중성자가 필요한데, 가벼운 원소들 중 Ca-48만큼 중성자 비율이 높은 핵종을 찾기 어렵기 때문.
  • 끝말잇기하다 "칼"이 나오면 칼슘 대신 칼륨이라고 하자. 칼슘은 잘못하면이 아니라 늘상 슘페터로 역관광(...) 당할 수 있다.그럴땐 터븀을 외쳐주자 그래서 끄투에서 매너가 걸려있어도 사용 가능하다.


  1. [1] 보통 폐경에 접어드는 50세 이상의 여자는 800mg를 권장한다. 나이가 들수록 칼슘은 좀 더 보충해주는 것이 좋다.
  2. [2] 때문에 채식만으로 영양소를 충분히 얻을 수 있다고 채식주의자들이 주장할 때 반박하는 사유 중 하나로 쓰이기도 한다. 근데 상기된 글엔 채소도 칼슘 많다고 적혀있다
  3. [3] 대표적으로 오스칼이 있다.
  4. [4] 유치원에서 5대 영양소를 배울 때 "무기질" 대신 "칼슘"을 적기도 한다.
  5. [5] 프로튬, 듀테륨, 트리튬

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