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가스~ 가스~ - 염소(Cl) - 목록

조회 : 6076 | 2011-12-20

최초의 독가스
적을 쓰러뜨리기 위한 극단적인 전쟁에서 인정사정이 없다. 전쟁에 승리하기 위하여 모든 수단이 동원된다. 그 중 하나는 치명적인 독가스이다. 독가스는 이미 19세기말부터 사용되고 있었지만, 1899년, 헤이그 조약에서 독가스 사용은 금지되었다. 따라서 어떤 이유로도 독가스의 사용은 국제법 위반이다. 히틀러는 경고 없이 찾아옵니다. 방독면을 항상 챙기세요.




1915년 4월 22일, 연합군과 독일군은 서부 전선에서 대치중이었다. 그러나 독일군은 러시아를 공격하기 위한 병력이 필요했다. 서부 전선에서 동부 전선으로 병력의 이동을 은폐하기 위하여 독일은 5,000 여 개의 염소 가스통을 연합군 쪽으로 흘려보냈다. 예상치 못한 독가스 공격에 연합군 병사들은 심한 기침과 함께 피를 토하며 쓰러졌다. 이날 사망한 연합군은 무려 5,000 여 명에 이르렀다.










이프르 전투에서 방독면을 쓰고 참호에 배치된 영국군





연합군은 포스겐 가스로 보복하였다. 독가스를 이용한 화학전이 시작된 것이다. 제1차 세계대전 동안 살포된 독가스는 무려 십만 여 톤이었으며 백만 여명이 희생되었다. 염소는 전쟁에 사용된 최초의 질식성 독가스였으며, 화학물질로 적군을 공격하는 근대적 화학전의 시초이다.




기원전 5세기
역사에 기록된 최초의 화학전은 BC 5세기 아테네와 스파르타의 펠로폰네소스 전쟁이다. 이 전쟁에서 스파르타 군은 송진과 유황을 태운 연기로 아테네 군을 공격하였다. 전쟁 수단으로서 화학물질은 오랜 역사를 갖고 있다. 나무를 태워 동굴 속에 연기를 집어넣어 짐승을 사냥하는 것도 일종의 짐승을 상대로 한 화학전이다.




빵과 독가스
염소 독가스를 개발한 사람은 공기로 빵을 만든 명성을 얻은 하버였다. 전쟁이 발발하자 그는 폭탄 원료인 질산염과 무기 개발에 대한 연구를 수행하였다. 게다가 그에게 독가스 개발의 임무가 주어지면서 염소 독가스를 개발했던 것이다. 독성이 강한 염소는 영하 32도까지 기체 상태였기 때문에 추운 날씨에도 넓은 지역에 살포할 수 있었다. 게다가 공기보다 무거워 참호에 숨어있는 적에게 효과적이었다. 독가스 개발에 반대하던 그의 아내 클라라는 자살하고 말았다. 그러나 하버는 훨씬 독성이 강한 포스겐과 비소 등을 함유한 독가스까지 개발해냈다. 일산화탄소와 염소를 반응시켜 만든 포스겐(COCl2)은 피부에 수포와 물집, 고름을 형성한다. 또한 포스겐의 염소는 몸 안에서 녹아 염산이 되기 때문에 화상 환자처럼 피부가 타거나 녹아내린다. 포스겐을 흡입하면 염산에 의해 심각한 폐수종에 걸린다.




아우슈비츠
제1차 대전이 끝난 후 많은 논란에도 하버는 암모니아 합성법을 개발한 공로로 노벨상을 받았다. 그리고 그는 자신의 조국으로 믿었던 독일의 재건을 위해 정열을 쏟았다. 전쟁배상금을 갚기 위해 바닷물에 녹아있는 금을 회수하기 위한 연구도 하였다. 그러나 히틀러가 집권하면서 유대인이었던 하버는 연구소에서 쫓겨나 망명 생활 중 심장마비로 사망하였다. 그의 비극은 끝이 아니었다. 그가 개발한 독가스는 동족인 유태인의 학살에 사용되었다. 1940년 봄, 폴란드의 아우슈비츠에는 가시철망과 고압전류가 흐르는 울타리, 기관총이 설치된 감시탑 등을 갖춘 강제수용소가 세워졌다. 1942년부터 대학살이 시작되었다. 열차로 실려 온 사람들 중 노약자나 어린이들은 곧바로 공동샤워실로 위장한 가스실에서 살해되었다. 아우슈비츠 수용소에서 독가스, 총살, 고문, 질병, 굶주림, 심지어는 인체실험으로 무려 400 여만 명이 사망했으며, 그 중 200 여만 명이 유대인이었다. 아우슈비츠는 인류가 저지른 가장 잔인한 학살 현장이자 지상에 존재했던 지옥이었다.










하버가 개발한 독가스 치클론B를 넣었던 깡통





화생방전은 화학전, 생물학전, 방사능전을 총칭한다. 화학전은 독성이 강한 화학 작용제로 적을 살상하거나 무능화시킨다. 생물학전은 전염성이 강한 세균이나 바이러스 등의 미생물을 이용한다. 방사능전은 핵무기 및 방사능 물질로 적에게 타격을 가한다.










화생방 식별 표지




염소와 산업혁명
처음부터 염소가 독가스로 사용된 것은 아니었다. 1774년, 셸레가 염소를 발견한 당시에는 화학약품들이 산업에 활발히 적용되고 있었다. 그 중 하나는 섬유를 염색하기 위하여 하얗게 표백하는 것이었다. 당시 표백은 무명을 알칼리성 잿물에 담근 후, 넓게 펼쳐 햇볕에서 몇 달 동안 말리기를 반복했다. 무명에 남아있는 알칼리성은 발효된 우유에서 생긴 젖산으로 중화시켜 표백하였다. 그러나 이 방법도 낙농업이 발달한 네델란드에서만 이루어지고 있었다. 차츰 표백 방법은 널리 알려졌지만, 방적기계와 직물기계의 발명으로 면직물들은 넘쳐났다. 더 빠르게 표백할 수 있는 방법이 필요하게 된 것이다. 리벅(1718~1794)은 납으로 된 방(연실)에서 황을 태워 만든 황산으로 젖산을 대체하여 표백 기간을 단축시켰다. 이 과정 중에 셸레가 염소를 발견했던 것이었다. 베르톨레(1742~1786)는 염기성인 잿물에 염소를 녹일 때 생긴 하이포염소산칼륨(KClO)이 표백제로 사용하였다. 더 나아가 테넌트(1716~1815)는 잿물 대신에 수산화칼슘 용액에 염소를 녹여 표백분(CaOCl2)을 만들었다. 이로서 무명을 쉽게 표백할 수 있게 된 것이다.










18~19세기 산업혁명기의 방직공장을 묘사한 그림





표백이 쉬워지면서 급증한 면직물의 수요를 감당키 위해 자동 방적기계가 발명되었으며, 동력으로 와트(1736~1819)의 증기기관을 사용하였다. 영국의 산업혁명이 촉발된 것이다. 표백분의 발명으로 세상이 달라지기 시작한 것이다.




소라 고등
오늘날에는 누구나 원하는 색깔의 옷을 입는다. 하지만 과거에는 붉은색과 보라색 옷은 교황이나 황제만 입을 수 있었다. 이처럼 옷의 색깔을 통제했던 것은 천연염료가 매우 귀했기 때문이다. 천연염료는 어떻게 얻었을까? 자주색 염료인 티리안 퍼플은 지중해에서 서식하는 바다 달팽이 수만 마리를 수 주 동안 삶고 말려 수 그램을 얻었다. 붉은 색의 코치닐 색소도 수만 마리의 연지충에서 수 백 그램을 얻을 수 있을 뿐이었다.










왕의 염료, 인디고





파란색 천연염료로 중요한 것은 향료 식물인 인디고 염료이다. 이 염료는 쪽(藍, 인디고) 염료와 같은 것으로 햇빛과 세탁에 잘 견디기 때문에 청바지의 염색에 주로 사용된다. 그러나 광활한 인도와 신대륙은 식량 대신에 귀족들의 옷을 염색하기 위한 쪽의 재배에 사용되었던 것이다.










뮤렉스, 위키백과(www.wikipedia.org) (CC)Dennis Hill / 연지충, 위키백과(www.wikipedia.org) (cc) Frank Vincentz




염료 개발의 역사
누구나 원하는 색깔의 옷을 입을 수 있게 된 것은 19세기 중엽이었다. 이 시기에 근대산업이 싹트면서 제철 산업 등이 성장했다. 철광석에서 철을 생산하기 위해서 필요한 것은 코크스였다. 호프만(1818~1892)과 그의 조수 퍼킨(1838~1907)은 코크스를 건류할 때의 부산물인 콜타르를 연구하고 있었다. 1856년, 퍼킨은 콜타르에서 말라리아 특효약인 키니네를 합성하던 중 우연히 선명한 자주색을 띠는 ‘모브’를 합성하였다. 퍼킨은 이것을 염료로 염색할 수 있는 것을 알고 생산하여 부와 함께 기사 작위까지 받았다. 그레베(1841~1927)와 리베르만(1842~1914)은 알리자린을, 바이어(1835~1917)는 인디고를 합성했다. 알리자린은 꼭두서니의 뿌리에서 추출되는 붉은색 염료이며 쪽에서 추출되는 인디고는 남색 염료이다. 두 염료의 합성은 천연염료에서 합성염료로 극적인 전환을 가져왔다. 이후 현재까지 수만 종류의 합성염료가 개발되었던 것이다.




바닷물에서 얻은 염소
염소(鹽素)는 무슨 뜻이며 어떻게 얻을까? 염은 소금을 뜻한다. 즉, 소금에서 얻는 원소라는 의미이다. 바닷물에는 많은 양의 소금이 나트륨과 염소 이온으로 녹아있다. 따라서 바닷물을 전기분해하면 염소를 얻을 수 있다. 바닷물에 전기를 흘려주면 양극에서는 염화 음이온이 전자를 내놓으면서 염소가 발생한다. 이때 음극에서는 물이 전자를 받아 수소가 발생한다. 전기분해가 끝나면 용액에는 수산화나트륨만이 남는다. 바닷물을 전기분해하면 유용한 물질들을 얻을 수 있다. 양극에서는 염소, 음극에서는 수소, 그리고 남은 용액을 증발시키면 수산화나트륨을 얻을 수 있는 것이다.




염소 소독
수영장에서 코를 찌르는 비릿한 냄새를 맡게 되는 경우가 있다. 수돗물에서도 그러한 경우가 있다. 이것은 물에 있는 각종 세균이나 불순물들을 살균하기 위해 염소로 소독했기 때문이다. 염소를 물에 녹일 때 생기는 차아염소산(HOCl)이 미생물을 살균하는 것이다. 염소 소독은 장티푸스나 콜레라균과 같은 세균에 인한 전염성 질환을 예방하는 등 인류의 위생 보건에 크게 기여하였다. 수돗물을 정화한 후 오염을 막기 위해서 필요량보다 더 많은 염소를 투입한다. 그러나 수돗물을 취수하기 위한 원수가 이미 유기물로 심하게 오염된 경우에 발암물질인 염소 부산물이 생길 수 있으므로 주의해야 한다. 특히 클로로포름 등은 위험한 발암물질이다.




락스 + 산성세제
집을 청소할 때 락스를 많이 사용한다. 특히 화장실은 세정력과 살균력을 높이기 위해 염산이 섞인 산성세제와 함께 락스로 청소를 하는 경우가 있다. 그러나 수 년 전 일본에서 두 가지 세정제를 함께 쓰다 사망하는 사고가 발생했다. 락스는 살균 소독과 표백을 하지만, 이 경우 위험할 수 있다. 세제의 산성 성분과 락스의 차아염소산나트륨이 반응하면 염소가 발생하기 때문이다. 또한 은수저를 락스로 씻으면 오히려 까맣게 변한다. 락스의 차아염소산나트륨은 강한 산화제이면서 독성을 갖고 있다. 산화제는 은과 접촉하면 은을 새까맣게 산화시켜 버린다. 금붕어 어항에 물을 소독하기 위하여 락스를 넣었다가 금붕어가 죽는 경우도 있다. 락스는 어항을 소독시킬 뿐만 아니라 독성 때문에 금붕어가 죽기도 한다.










락스와 산성 세제




주제!
화합물
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