옥살산 칼슘

3. 생성

옥살산 칼슘은 옥살산 제조 과정의 중간 생성물이다. 옥살산나트륨과 수산화칼슘이 반응하여 물에 잘 녹지 않는 옥살산 칼슘이 생성되며, 여기에 황산을 가하면 옥살산이 분리된다.^[1]

:Na2C2O4 + Ca(OH)2 -> CaC2O4 + 2 NaOH

:CaC2O4 + H2SO4 -> H2C2O4 + CaSO4

4. 존재

1000개 이상의 서로 다른 식물 속에서 옥살산 칼슘이 축적되는 것으로 보고되었다.^[6] 옥살산 칼슘 축적은 식물 내 칼슘 이온()의 해독과 관련이 있다.^[7] 세균, 곰팡이 또는 산불에 의해 옥살산 칼슘이 분해되면 산화되어 토양 영양소인 탄산 칼슘을 생성한다.^[8]

독성 식물인 디펜바키아(''Dieffenbachia'')에는 옥살산 칼슘이 함유되어 있어 섭취 시 발언을 방해하고 질식을 유발할 수 있다. 수영, 대황 (특히 잎에 다량 함유), 계피, 강황, ''Oxalis'' 속, 천남성과 토란, 키위, 차 잎, 용설란, 미국담쟁이(''Parthenocissus quinquifolia''), ''Alocasia'', 시금치에도 다양한 양의 옥살산 칼슘이 발견된다. ''Philodendron'' 속 식물은 일부를 섭취하면 불편한 증상을 유발할 수 있을 만큼 충분한 옥살산 칼슘을 함유하고 있다. 불용성 옥살산 칼슘 결정은 식물 줄기, 뿌리, 잎에서 발견되며 특수세포에서 생성된다. 바닐라 식물은 난초 씨앗 꼬투리를 수확할 때 옥살산 칼슘을 배출하여 접촉 피부염을 유발할 수 있다.

지의류에서는 옥살산 칼슘 결정이 흔히 발견되며, 웨델라이트(CaC₂O₄·(2+x)H₂O)와 웰라이트(CaC₂O₄·H₂O)의 두 가지 광물 형태로 나타난다. 이러한 결정은 지의류 표면에 서리라고 불리는 가루 코팅 형태, 그리고 지의류 엽상체 내부 구조 내에서 형성될 수 있다. 결정의 종류와 분포는 환경 조건과 관련이 있는데, 웨델라이트는 건조한 환경에서 형성되어 지의류의 물 공급원 역할을 할 수 있는 반면, 웰라이트는 습한 서식지에서 더 흔하다. 물 조절 외에도 지의류의 옥살산 칼슘 결정은 과도한 햇빛으로부터 보호하고 이산화 황과 같은 오염 물질을 중화하는 등 여러 가지 보호 기능을 수행한다. 옥살산 칼슘 결정 형성은 지의류가 옥살산 생성을 통해 암석 기질(생물학)에서 칼슘을 용해시키는 능력과 관련이 있으며, 옥살산 칼슘의 양은 지의류가 자라는 기질의 칼슘 함량과 관련이 있다.^[9]

옥살산 칼슘은 맥주 양조에 사용되는 통, 배럴 및 기타 용기 내에 축적되는 경향이 있는 갈색 침전물인 '''맥주석'''의 주성분이다. 맥주석은 세척 과정에서 제거하지 않으면 미생물이 서식할 수 있는 비위생적인 표면을 남긴다.^[10] 맥주석은 맥주 양조 과정에서 남은 칼슘 및 마그네슘 염과 다양한 유기 화합물로 구성되며, 맥주의 풍미에 부정적인 영향을 미치거나 심지어 망칠 수 있는 원치 않는 미생물의 성장을 촉진한다.

소변 내 옥살산 칼슘 결정은 인간 신장 결석의 가장 흔한 구성 성분이며, 에틸렌 글리콜 중독의 독성 효과 중 하나이기도 하다.

5. 의학적 중요성

옥살산칼슘은 섭취 시 궤양, 마비, 심지어 사망까지 유발할 수 있다.^[1] 소량만 섭취해도 입과 목에 심한 작열감과 함께 부어올라 질식할 수 있으며, 다량 섭취 시 심각한 소화 장애, 호흡 곤란, 혼수상태나 사망에 이를 수 있다.^[1] 회복되더라도 비가역적인 간 및 신장 손상이 남을 수 있다.^[1] 파인애플을 먹을 때 구강 내가 거칠어지는 이유, 생 토란 줄기나 잎 섭취 시 찌르는 듯한 자극을 느끼는 것도 옥살산칼슘 때문이다.^[1]

디펜바키아 줄기가 입술, 혀, 구강 점막, 결막, 피부 등에 닿으면 옥살산 칼슘의 바늘 모양 결정이 통증과 부종을 유발하는데, 브라디키닌 등 다른 식물 독소도 관여한다.^[2] 옥살산 칼슘 섭취 시 즉시 의사의 진찰을 받아야 하며, 토란처럼 비교적 가벼운 증상부터 천남성처럼 심각한 호흡 곤란까지 식물에 따라 피해 정도가 다르다.^[2]

5. 1. 신장 결석

5. 2. 형태 및 진단

• 옥살산 칼슘 ''이수화물'' 결정은 팔면체이다. 요 침전물에 있는 결정의 상당 부분은 이 유형의 형태를 가지며, 모든 pH에서 성장할 수 있고 정상적인 소변에서 자연적으로 발생하기 때문이다.
• 옥살산 칼슘 ''일수화물'' 결정은 모양이 다양하며 아령, 방추형, 타원형 또는 말뚝 울타리 모양일 수 있으며, 마지막 모양은 에틸렌 글리콜 중독으로 인해 가장 흔하게 관찰된다.^[12]

5. 3. 섭취 시 영향 및 대처법

6. 산업 분야

옥살산 칼슘은 세라믹 유약 제조에 사용된다.^[32]

참조

_[1] 서적 Handbook of Chemistry and Physics CRC Press 2015–2016
_[2] 웹사이트 K_sp Table: Solubility product constants near 25 °C https://www.chm.uri.[...] 2021-06-10
_[3] 간행물 "''Pandanus tectorius'' S. Parkinson" https://aggie-hortic[...] Texas A&M University 2020-09-30
_[4] 웹사이트 Foods High in Oxalates https://www.webmd.co[...] 2022-01-30
_[5] 논문 Stone Composition Among First-Time Symptomatic Kidney Stone Formers in the Community 2015-10
_[6] 논문 Calcium oxalate in plants: formation and function
_[7] 논문 Fungi, bacteria and soil pH: the oxalate–carbonate pathway as a model for metabolic interaction https://zenodo.org/r[...]
_[8] 논문 Calcium oxalate and calcium cycling in forest ecosystems 2022-04-01
_[9] 논문 Crystalline deposit in lichens: Determination of crystals with regard to practical application in standard taxonomic studies 2024-11-14
_[10] 웹사이트 What is beerstone (and how to remove it) https://www.howtohom[...] 2018-05-27
_[11] 논문 The Structure of Whewellite, CaC₂O₄^.H₂O, at 328 K
_[12] 웹사이트 Urine Crystals https://ahdc.vet.cor[...] Cornell University 2014-07-12
_[13] 웹사이트 Microcalcifications
_[14] 논문 Medical management of renal stones
_[15] 논문 Prevalence and Trends in Kidney Stone Among Adults in the USA: Analyses of National Health and Nutrition Examination Survey 2007–2018 Data https://www.scienced[...] 2020-09-06
_[16] 논문 Global, regional, and national life expectancy, all-cause mortality, and cause-specific mortality for 249 causes of death, 1980–2015: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2015 2016-10
_[17] 논문 Magnesium, citrate, magnesium citrate and magnesium-alkali citrate as modulators of calcium oxalate crystallization in urine: observations in patients with recurrent idiopathic calcium urolithiasis. https://doi.org/10.1[...] 1999-05-01
_[18] 웹사이트 Calcium Oxalate Data Sheet http://www.hummelcro[...] Hummel Croton Inc. 2017-04-23
_[19] 문서 The NBS tables of chemical thermodynamics properties
_[20] 웹사이트 毒物及び劇物指定令（昭和４０年政令第２号）第２条第６２項 https://laws.e-gov.g[...] e-gov法令検索 2022-12-01
_[21] 웹사이트 安全データシート(SDS){!}しゅう酸カルシウム一水和物 https://labchem-wako[...] 富士フイルム和光純薬株式会社 2022-12-01
_[22] 서적 化学大辞典 共立出版
_[23] 웹사이트 Removing Beerstone http://www.birkocorp[...] Birko Corporation R&D 1998-03-23
_[24] 웹사이트 「シュウ酸カルシウム」を検出 逮捕された男の姉の遺体から 4歳次女・殺害事件 https://news.goo.ne.[...] 2024-02-21
_[25] 논문 The Structure of Whewellite, CaC₂O₄^.H₂O, at 328 K
_[26] 서적 Handbook of Chemistry and Physics https://archive.org/[...] CRC Press 2015–2016
_[27] 웹인용 K_sp Table: Solubility product constants near 25 °C https://www.chm.uri.[...] 2021-06-10
_[28] 논문 Stone Composition Among First-Time Symptomatic Kidney Stone Formers in the Community 2015-10
_[29] 논문 Medical management of renal stones
_[30] 논문 Prevalence and Trends in Kidney Stone Among Adults in the USA: Analyses of National Health and Nutrition Examination Survey 2007–2018 Data https://www.scienced[...] 2020-09-06
_[31] 논문 Global, regional, and national life expectancy, all-cause mortality, and cause-specific mortality for 249 causes of death, 1980–2015: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2015 2016-10
_[32] 웹인용 Calcium Oxalate Data Sheet http://www.hummelcro[...] Hummel Croton Inc. 2017-04-23