염소 Cl

발견의 역사

1774년 스웨덴의 화학자 칼 빌헬름 셸레는 염산을 광물 연망가니즈석(이산화 망가니즈)과 함께 가열해 숨 막히는 냄새가 나는 황록색 기체를 얻었다. 그는 이 기체가 리트머스 종이와 꽃을 탈색하고 금속을 부식시킨다는 것을 알아냈지만, 당시 대부분의 화학자처럼 산소를 포함한 화합물이라고 생각했다. 이 기체는 뒤에 '산화 염산'이라 불렸다.

1810년 험프리 데이비는 이 기체에서 산소를 뽑아내려고 여러 시도를 했으나 실패했고, 결국 원소라고 결론 내려 chlorine이라는 이름을 붙였다. 곧이어 1780년대 클로드 루이 베르톨레의 연구를 바탕으로 염소 화합물이 직물과 종이 표백에 널리 쓰이게 되었다.

20세기에는 염소의 두 얼굴이 모두 드러났다. 1900년대 초 상수도에 도입된 연속 염소 소독은 콜레라와 장티푸스 사망을 크게 줄였다. 반면 제1차 세계 대전 중인 1915년 이프르에서는 염소 기체가 무기로 쓰였다.

이름의 유래

데이비는 기체의 색을 따서 옅은 초록·황록색을 뜻하는 그리스어 chloros에서 이름을 지었다. 엽록소(chlorophyll)에도 같은 어근이 들어 있다. 원소 기호는 Cl이다. 한국어 '염소(鹽素)'는 '소금(鹽)의 원소'라는 뜻으로, 소금이 염소와 소듐의 화합물이라는 데서 나온 이름이다. 동물 염소와 소리가 같아 헷갈리기 쉽다.

주요 용도

• 플라스틱: 염소 생산량의 약 3분의 1 이상이 PVC가 되어 배관·창틀·전선 피복·바닥재에 쓰인다.
• 수처리: 염소와 그 화합물은 수돗물과 수영장 물을 소독한다.
• 표백제: 하이포염소산 소듐은 가정용 염소계 표백제의 주성분이며, 펄프와 직물 표백에도 쓰인다.
• 화학 공업: 염산, 용매, 의약품, 이산화 타이타늄 안료를 만드는 데 쓰인다.

동위원소

염소의 안정 동위원소는 염소-35(약 76%)와 염소-37(약 24%) 두 가지다. 이 혼합 때문에 염소의 원자량은 약 35.45로 정수에서 멀고, 질량 스펙트럼에는 3:1 비율의 특징적인 봉우리가 나타난다. 반감기 약 30만 1천 년인 방사성 염소-36은 우주선이 만들며 1950년대 핵실험으로도 방출되었고, 아주 오래된 지하수의 연대를 재는 데 쓰인다.

생활 속 원소

염화 이온은 체액의 균형을 유지하고, 염산의 형태로 위액을 강한 산성으로 만들어 음식을 소화하게 한다. 식사로 섭취하는 염화 이온은 대부분 소금에서 온다.

염소 기체는 눈과 폐를 강하게 자극한다. 가정용 염소계 표백제를 암모니아 계열 세정제나 산성 세정제와 섞으면 유독 기체가 생기므로 절대 섞어 쓰면 안 된다. 흔히 말하는 '수영장 냄새'는 대부분 염소가 땀·소변과 반응해 생긴 클로라민 때문이다.