염소는 활성이 강하기 때문에 자연상태에서는 보통 화합물의 형태로 존재한다. 대표적인 화합물은 나트륨(Na)과 결합된 소금(鹽, NaCl)이며, ‘염소(鹽素)’라는 이름도 여기서 유래되었다. 염소는 나트륨 이외에도 대부분의 금속과 반응하여 염화물(鹽化物)을 만든다. 화학에서는 일반적으로 양이온과 음이온으로 이루어진 모든 물질을 염(鹽, salt)이라 부르며, 대표적으로 염을 만드는 물질이 염소이기 때문에 이런 명칭이 사용되게 되었다. 한자 염(鹽)에는 소금이란 뜻도 있기 때문에 식용으로 하는 소금은 혼동을 피하기 위하여 보통 ‘식염(食鹽)’이라고 부른다.
염소의 원소기호는 ‘Cl’이고, 원자번호는 17이며, 원자량은 35.45이다. 염소원자가 두 개 결합한 염소분자(Cl2)는 자극성이 있는 황록색 기체이며, 공기보다 2.5배 정도 무겁기 때문에 지표면에 머물고 독성이 있어서 제1차 세계대전 때에는 화학무기로 사용되어 수많은 사람을 질식시키기도 하였다. 오늘날 염소는 합성수지(PVC, polyvinyl chloride), 농약, 의약품 등의 원료로 많이 사용되고 있으며, 또한 산화력(酸化力)이 높고 살균작용이 뛰어나서 소독제, 살균제, 표백제 등의 원료로도 사용된다.
소금을 비롯한 염소의 화합물들은 먼 옛날부터 이용되어 왔으나, 단일물질로서 염소는 1774년에 스웨덴의 셸레(Carl Wilhelm Scheele)에 의해 최초로 발견되었다. 그러나, 그는 이 물질이 강한 산화력을 가지고 있기 때문에 산소를 포함한 화합물로 인식하고 새로운 원소라고는 생각하지 않았다. 염소를 처음으로 원소로 인정하고 이름을 붙인 것은 1810년 영국의 데이비(Humphrey Davy)였다. 그는 염소 기체가 황록색(greenish-yellow color)을 띠고 있으므로, 그리스어로 황록색을 의미하는 ‘chloros’에서 이름을 따와 ‘chlorine’이라고 불렀다.
염소는 하루에 100mg 이상 필요한 다량미네랄 중의 하나이며, 나트륨과 함께 체액의 산•알칼리 균형 및 삼투압을 바르게 유지하는 역할을 하며, 신경자극의 전달에도 관여한다. 인체에서 이루어지는 화학반응은 매우 정교하여 온도가 1℃ 바뀌거나 pH가 0.1만 바뀌어도 심각한 문제가 된다. 사람의 혈액은 항상 pH 7.4의 약알칼리 상태를 유지하여야 하고, 염소는 세포외액에 존재하는 이온 중에서 가장 많은 양을 차지하며, 일가(一價)의 음이온으로 작용하여 pH를 일정하게 유지하는데 기여한다.
염소는 수소이온과 결합하여 염산(HCl)을 형성하며, 위에서 분비되는 염산은 위산(胃酸)이라고 부르고, 위액의 구성성분이 된다. 아무리 깨끗하게 씻어서 조리한 음식물이라도 소량의 병원균이나 식중독균이 존재하지만, 사람의 위산은 pH 0.9~1.5 정도의 강산이며, 위 속의 pH는 보통 3 이하이므로 대부분의 미생물은 사멸하고 만다. 위산은 살균작용 이외에도 펩시노젠(pepsinogen)을 펩신(pepsin)으로 활성화시켜 단백질을 분해하는 소화작용을 한다.
염소는 나트륨이나 칼륨과 같이 주로 소장에서 쉽게 흡수된다. 흡수된 염소는 약 70%가 혈액, 뇌척수액 등의 세포외액에 존재하며, 나머지는 위액이나 결합조직의 콜라겐에 들어있다. 사용하고 남는 염소는 소변 등으로 배설되어 인체에는 항상 적정량의 염소만이 남아있게 된다. 소변으로 배출되는 염소의 양은 신장에서 조절되며 전체 배출량의 90~95% 정도이고, 4~8%가 대변으로 배설된다. 땀으로도 약 2% 배출되며, 더운 날이거나 심한 운동을 하였을 경우에는 땀으로 배출되는 양이 증가된다.
염소는 주로 소금의 형태로 나트륨과 함께 섭취되므로 부족되는 일은 거의 없으며, 만일 어떤 사유로 결핍이 발생하면 위액의 산도가 저하되고 구토, 설사, 식욕부진, 소화불량 등의 증상이 나타날 수 있다. 짜게 먹는 식습관을 가진 한국인의 경우에는 과잉섭취가 우려되고 있으며, 염소가 과잉 되면 탈수, 고혈압, 위산과다, 위궤양 등이 나타날 수 있다고 하나, 인체의 조절능력에 의해 실제로 염소 과잉으로 인한 부작용은 거의 없다. 한국영양학회에서 2005년에 발표한 한국인영양섭취기준에 의한 염소의 일일 충분섭취량은 남녀 모두 9세 이상 50세 미만의 경우 2.3g이며, 50세 이상이거나 8세 이하의 어린이인 경우는 1.5~2.0g 등이며, 상한섭취량은 설정되지 않았다. |
