제4류 인화성액체(사인액)
4류 인화성액체 특징
4류 위험등급은 인화점 기준으로 구분한다.
*(품명별 인화점이 시험에 자주 나온다)
- 1 기압과 20도에서 액체(3,4 석유 동식물류)
- 인화점 낮다.
- 물에 잘 안 녹고(수용성은 녹는다) 용제에 녹는다.
- 물보다 가볍다(이황화탄소는 무겁다)
- 증기비중은 공기보다 무겁다.(시안화수소는 가볍다)
- 연소범위 하한이 낮아 소량 누설로도 인화한다.(누설주의)
- 전기부도체로 정전기 주의
- 질식소화(포, CO2, 랗로젠, 분말)
- 수용성은 알코올용포소화제
정전기 방지 대책
공기를 이온화한다.
상대습도를 70℃ 이상으로 유지한다.
접지를 한다.
배관의 유속을 느리게 한다.
*인화점 별 제4류 위험물 구분
| 구분 | 인화점 구분 |
| 특수인화물 | -20 ℃ 이하, 비점 40 ℃ 이하 |
| 제1석유류 | 21 ℃ 미만 |
| 제2석유류 | 21 ℃ 이상 - 70 ℃ 미만 |
| 제3석유류 | 70 ℃ 이상 - 200 ℃ 미만 |
| 제4석유류 | 200 ℃ 이상 - 250 ℃ 미만 |
| 동식물유류 | 250 ℃ 미만 |
| 알코올류 | 11 ℃ ~ 20 ℃ 사이 |
제4류 위험물 1등급
1등급 (50L) 특수인화물 - "특이디아산"
- 1기압에 발화점이 100℃ 이하
- 증기압이 높다.
- 인화점이 -20℃ 이하(매우 낮다), 이고 비점이 40℃ 이하로 낮다.
- 이황화탄소, 다이에틸에터, 아세트알데히드, 산화프로필렌, 이소프로필아민
- 비닐에터
이황화탄소(Carbon Disulfide)
- CS2
- 순수- 무색, 시판용- 담황색
- 4류 위험물 인화성 액체 중 착화점이 가장 낮고 (90도)
- 증기는 유독하다.
- 물에 안 녹고 알코올, 에터, 벤젠등 유가용매에 녹는다.
- 가연성 증기 발생 억제 위해 물속에 보관
- 연소, 아황산가스(SO2, 파란색 불꽃) 발생
- 물반응, 황화수소(700ppm 이상 → 즉시 사망 가능) 발생
- 특수인화물 중 비중(1.26)이 가장 큼 - 나머지는 1 이상
연소식
CS2 + 3O2 ==> 2SO2 + CO2
물반응식(황화수소, 달걀 썩은 냄새)
CS2 + 2H2O ==> 2H2S + CO2
*물속에 보관하는 위험물
이황화탄소(CS2, 휘발하여 가연 증기 발생, 인화점 낮아 위험)
황린(P4, 산소차단 자연발화방지),
니트로셀룰로오스(알코올, 물에 넣어 폭발방지)
4류 특수인화물 인화점 구분
| 구분 | 인화점 | 비점 |
| 아세트알데히드 | -40 ℃ | 21 ℃ |
| 다이에틸에터 | -40℃ | 34℃ |
| 산화프로필렌 | -37℃ | 35℃ |
| 이황화탄소 | -30℃ | 46℃ |
*인화점, 비점 낮은 순
아세트알데히드 <다이에틸에터 <산화프로필렌 <이황화탄소
*4류 위험물 중 인화점이 가장 낮은 것은 휘발유(-43℃)이다.
다이에틸에터 (Diethyl ether)
- C₄H₁₀O 또는 (C₂H₅)₂O
- 휘발성 강함, (상온에서 증기 인화 가능,
- 인화점은 -40 ℃ ~ -45 ℃
- 무색투명, 특유의 향(에테르향)
- 알코올에 잘 녹음, 물에 약간 녹음, 증기는 마취성분
- 공기 중에서 과산화물 생성 가능(갈색병) => 폭발 위험
- 질소 봉입, 갈색병, 암소 저장, 금속 접촉 금지
- 환기 필수, 정전기 방지 장치 필요
- 전기부도체로 정전기 발생 주의(접지)
- 저장 탱크의 공간용적은 2% 이상
- 질식소화(이산화탄소, 할로젠화합물, 포말)
공기 중에서 과산화물 생성방지
- 40 mesh의 구리망
- 검출시약은 10% 옥화칼륨(KI) 용액- 반응으로 황색으로 변화
- 제거시약은 황산제일철, 환원철
아세트알데히드 (Acetaldehyde)
- CH3CHO (비점, 인화점이 가장 낮아 가장 위험한 위험물이다)
- 구리·은·마그네슘, 수은 등과 반응해 폭발성 화합물(아세틸라이드)
- 무색, 투명, 자극적 냄새
- 페얼링반응(환원)과 은거울반응(환원반응)
- 저장은 불연성가스(질소), 수증기 봉입
- 에틸알코올을 산화하여 제조
- 아이오드폼반응
- 산과 접촉 시 중합반응 발열한다.
산화반응
에틸알코올 < - >아세트알데히드 <-> 아세트산(초산)
C₂H₅OH ==> CH3CHO (산화)==> CH₃COOH
2 CH3-CHO + O2 ==> 2 CH₃COOH
산화프로필렌 (Propylene oxide) - PO
- C₃H₆O
- 극인화성 액체 및 증기(대단히 위험)
- 무색, 투명 자극성 액체
- 구리·은·마그네슘, 수은 등과 반응해 폭발성 화합물(아세틸라이드)
- 저장은 불연성가스(질소, 이산화탄소), 수증기 봉입
- 소화약제로는 알코올용포, 이산화탄소, 할로젠화합물, 분말약제
- 멸균제, 살충제, 폴리우레탄원료
* 불활성기체로 저장, 소화
아이소프로필아민 (Isopropylamine)
- ( CH₃)₂CHNH₂ 또는 C₃H₉N
- 암모니아 냄새(아민의 특성)
- 무색투명, 인화성 액체
- 수용성으로 물, 에탄올, 에테르 등에 잘 녹음 (암모니아 특성?)
- 증기는 공기보다 무거움
- 밀폐 용기, 냉암소, 환기 필수, 화기 엄금, 정전기 방지 필요
- 제초제, 살균제, 염료
- 강산류, 강산화제, 케톤류와 접촉 시 폭발 위험
제4류 위험물 2등급
- 1 기압에서 인화점이 21 ℃ 미만
2등급 제1석유류(수용성 400L) - "수아의피시"
- 아세톤, 피리딘, 시안화수소, 의산메틸
- 의산에스터류, 초산에스터류도 물에 녹지만 용해도가 낮아 비수용성으로 지정수량은 200L이다.
- 의산메틸만 지정수량이 400L이다.(물에 아주 잘 녹는다)
2등급 제1석유류(수용성) - 아세톤
- Acetone - 다이메틸케톤(Dimethyl Ketone)
- CH₃–CO–CH₃ (58.08)
- 두 개의 메틸기(CH₃)가 케톤기(C=O)와 연결
- 무색, 투명 휘발성, 자극성, 달콤한 향
- 피부에 닿으면 탈지작용
- 물, 에탄올, 에터 등과 혼합 가능
- 공기접촉 시과산화물 생성 - 갈색병(햇빛에 분해된다)
- 세정제, 매니큐어 제거제, 유기합성 원료
- 인화성 매우 낮음: 인화점 −20 °C
- 흡입 시 두통, 어지러움, 졸림 유발 가능
환원되면 이소프로필알코올(프로필 알코올이 산화하면 아세톤이 된다)
C3H7OH -2H = C3H6O = CH3-CO-CH3
산화되면 안정한 케톤
과산화물 생성으로 갈색병에 넣는 것
아세톤, 다이에틸에터, 아세트 알데히드, 과산화수소
2등급 제1석유류(수용성)- 피리딘(Pyridine)
- C₅H₅N
- 질소 함유 방향족 헤테로고리 화합물
- 벤젠 고리의 탄소 하나(수소 포함)가 질소로 치환된 형태
- 이 질소 원자 덕분에 염기성과 반응성
- 물에 잘 녹음
- 무색~담황색 액체
- 약알칼리성 - 독성 있다. 강한 악취 (생선 비린내처럼 자극적)
- 인화점 약 21 °C로 화재 위험
- 밀폐된 공간에서 사용 금지, 보호장비 착용 필수
- 산, 알칼리에 안정적, 알코올, 에터에 녹는다.
- 공기 중 허용농도는 5ppm
- 화재소화는 알코올포
헤테로고리 화합물
벤젠고리의 탄소(수소 포함) 치환
- 고리 구조나 골격 자체가 바뀌는 경우이다.
- 피리딘(N), 퓨란(O), 티오펜 (S), 이미다졸(N₂)
2등급 제1석유류(수용성) - 시안화수소
- (Hydrogen Cyanide, HCN)
- 무색의 휘발성 유기화합물
- 자극성 맹독성
- 물과 알코올에 잘 녹고 약산성이다.
- 증기비중이 (0.932)로 공기보다 가볍다.
- 알칼리와 혼합 시 중합폭발한다.
- 분무주수, 알코올포로 질식소화
사이안화수소 주의점
- 단 몇 ppm만으로도 어지러움, 두통, 메스꺼움 유발.
- 고농도 노출 시 즉사 가능
- 미토콘드리아의 산소 전달을 차단해 세포 호흡을 마비
- 공기 중 농도 5.6%~40% 에서 폭발가능
- 도금, 반도체, 디스플레이공정에서 발생
- 기화 방지 및 누출 차단
* 시안화칼륨(KCN, 청산가리 염) - 산과 반응 HCN 발생
* 시안화수소(HCN, 휘발성 액체 또는 기체, 청산가스라고 불림)
석회질소(CaCN2)는 탄화칼슘과 질소의 반응으로 나온다.
CaC2 + N2 => CaCN2 +C (사안아미드가 들어 있어 독성 비료이다)
2등급 제1석유류(비수용성 200L) - "휘벤톨메꼴초산"
(물에 안 녹는 유기용제)
- 휘발유, 벤젠. 톨루엔, 메틸에틸케톤, 콜로이온, 의산에스터류, 초산에스터류(아세트산에스터)
2등급 제1석유류(비수용성) - 휘발유(가솔린)
- 무색, 투명, 휘발성 액체
- 지방족 탄화수소(포화, 불포화)
- 화재 시 질식소화를 한다. (분말, 할로젠, 이산화탄소, 포(대량화재))
- 제법은 직류법, 접촉개질법, 열분해법
- 제1석유 중에서 인화점(-41도)이 가장 낮다.
2등급 제1석유류(비수용성) - 벤젠(Benzene)
- (벤졸- Benzol)
- C₆H₆, 방향족 탄화수소
- 무색투명, 방향족 액체 탄화수소
- 물에 안 녹고, 알코올, 아세톤, 에터에 녹는다.
- 비전도성으로 정전기로 인한 화재 위험(접지)
- BTX 중 독성이 가장 크다.
- 수소대비 탄소수가 많아(C6H6) 연소 시 그을음이 많다.
- 폭약·플라스틱·향료 제조에도 활용
- 유기합성의 출발 물질
벤젠 완전연소반응식
2C6H6 + 15O2 ==> 12CO2 + 6H2O
에터 (ether)
산소원자 하나가 두 개의 탄화수소기(R-O-R')에 연결된 구조
좋은 유기용매제이다.
반응성이 낮고 다양한 유기물에 잘 녹음
대부분의 에터는 쉽게 증발하며, 인화성 있음
공기 중에서 과산화물(peroxide)을 형성하고 오래된 에터는 폭발
보관 시 산소와 접촉 최소화, 항산화제 첨가, 빛 차단
다이메틸에터 (CH₃–O–CH₃): 가장 간단한 에터
다이에틸에터 (CH₃CH₂–O–CH₂CH₃): 마취제(4류 특수위험물)
톨루엔(메틸벤젠)- (Toluene, C₆H₅CH₃)
- 무색, 투명 독성이 있다.(BTX 중에 크셀린이 가장 독성이 적다)
- 아세톤, 알코올 등 유기용제에 녹는다.
- 니트로화 반응으로 TNT (트리니트로톨루엔)의 원료가 된다.
- 독성은 벤젠> 톨루엔> 크실렌(제2석 유류-비수용성) 순이다.
- 산화반응으로 안식향산(벤조산)이 된다.
C₆H₅CH₃ + -2H, +O2 ==> C₆H₅COOH
메틸기가 산화되어 카복시기가 되고 벤조산이 된다.
산화제로 반응성이 좋은 KMnO₄ , 과망가니즈산칼륨(보라색)을 쓴다.
안식향산(벤조산, Benzoic acid) - C₆H₅COOH
벤젠 고리에 카복시기(-COOH)가 붙은 구조
- 상온에서 흰색 고체
- 은은하고 쾌적한 향(안식향의 주요 성분)
- 식품 방부제
- 다양한 유기화합물의 출발 물질
톨루엔 완전연소 반응식
C₆H₅CH₃ + 9O2 ==> 7CO2 + 4H2O
콜로디온 (Collodion)
질산(니트로)셀룰로오스(nitrocellulose, C₆H₇O₂(ONO₂)₃ )를
다이에틸에터(ether)와 에탄올(ethanol) 혼합 용매에 녹여 만든다.
- 에터: 에탄올 = 1:3
- 점성 있는 투명 액체
- 건조되면 얇고 투명한 막을 형성- 상처 보호막 형성
- 인화성 매우 높음 -18도(인화점이 낮아야 인화성이 높다)
- 현미경 샘플 고정, 필름 코팅, 방수 처리
- 화약 제조 원료
- 보관: 밀폐 용기, 서늘하고 건조한 장소
- 알코올포, 이산화탄소, 분무주수소화로 질식소화
메틸에틸케톤 MEK - C₄H₈O
- 2-부탄올(Butan-2-one) 탈 수소화
- C4H90H -2H = C4H8O = CH3-CO-C2H5
-무색, 아세톤과 비슷한 냄새(박하향) 나는 휘발성 액체
- 물에 약간 녹지만 => 비수용성으로 지정수량 200L
- 알코올, 에터, 벤젠 등 유기용제에 녹는다.
- 수지, 유지를 잘 녹인다.
- 피부 접촉 시 탈지작용
- 분무주수소화, 알코올포로 질식소화
- 세정제, 희석제, 도료, 접착제, 처리제
- 휘발성과 용해력이 뛰어난 물질
- 전자·반도체 부품 세정
* 케톤은 (-CO- 카보날기) 화합물
제1석유 비수용성, 200L - 초산에스터류
- 초산(Acetic Acid, CH₃COOH) 자체는
===> 제2석유 3등급 수용성(2,000L)
- 초산에스터(에틸, 메틸)는 비수용성으로 위험하다.
===> 제1석유 2등급 비수용성(200L)
초산메틸(아세트산메틸)
- 무색투명 향긋한 과일냄새
- 휘발성 강하다.
- 초산에스터 중에서 물에 가장 잘 녹는다.(그래도 비수용성이다. 용해도 24.5)
- 피부에 닿으면 탈지현상
- 알코올포, 이산화탄소, 할로젠화합물, 분말= 질식소화
합성 반응식(황산촉매라고 하자)
초산 + 메탄올 → 초산메틸 + 물
CH3COOH + CH3OH ==> CH3COO-CH3 + H2O
가수분해식(합성과 반대)
CH3COO-CH3 + H2O ==> CH3COOH + CH3OH
초산에틸 (아세트산에틸)
(Ethyl Acetate, CH₃COOCH₂CH₃)
이 반응은 에스테르화 반응이라 불리며, 황산 같은 산 촉매가 필요함
휘발성이 높고 과일 향이 나는 액체
물보다 밀도가 낮고, 물에 약간 녹고, 알코올, 에터, 아세톤과 잘 섞인다.
인화점이 -4℃로 인화성이 강하다.
합성 반응식(황산 촉매 라고 하자 )
초산 + 에탄올 → 초산에틸 + 물
CH3COOH + C2H5OH ==> CH3COO-C2H5 + H2O
가수분해하면 반대로
초산에틸 + 물 ==> 초산 + 에탄올
CH₃COO-CH₂CH₃ + H₂O → CH₃COOH + C2H5OH
제1석유 비수용성, 200L - 의산에스터류(개미산에스터)
- 프롬산 에스터류
- 의산(Acetic Acid, CH₃COOH) 자체는
===> 제2석유 3등급 수용성(2,000L)
- 의산에틸, 의산프로필 => 제1석유 2등급 비수용성(200L)
- 의산메틸은 물에 잘 녹아 => 제1석유 2등급 수용성(400L)
의산메틸(개미산 메틸) 400L
- 향기, 무색, 투명
- 증기는 마취성 있다. 독성은 없다.
- 물에 일부 녹는다. 에터, 벤젠, 에스터에 잘 녹는다.
합성 반응식(황산촉매라고 하자)
의산 + 메틸알코올 → 의산메틸 + 물
HCOOH + CH3OH ==> HCOO-CH3 + H2O
가수분해식(합성과 반대)
HCOO-CH3 + H2O ==> HCOOH + CH3OH
의산에틸 (개미산에틸) - 200L
- 복숭아향, 무색, 투명
- 물에 일부 녹는다. 에터, 벤젠, 에스터에 잘 녹는다.
합성 반응식(황산 촉매 라고 하자 )
의산 + 에탄올 → 의산에틸 + 물
HCOOH + C2H5OH ==> HCOO-C2H5 + H2O
가수분해하면 반대로
의산에틸 + 물 ==> 의산 + 에틸알코올
HCOO-CH₂CH₃ + H₂O → HCOOH + C2H5OH
에스터류의 분자량이 증가하면 나타나는 현상
인화점, 비점 높아진다.
착화점 낮아지고, 연소범위가 좁아진다.
증기비중, 점도가 커진다.
수용선, 휘발성 감소한다.
이성질체가 많아진다.
2등급 알코올류(수용성 400L)
- 1 분자의 탄소원자수가 1~3개인 포화 1가 알코올
- 농도가 60% 이상
- 이 말은 수산기, 알코올기(-OH)가 1개만 존재하는 포화된 저분자 알코올
- 메틸알코올( CH₃OH ), 에틸알코올( C₂H₅OH ), 프로필알코올(C₃H₇OH )
- 글리콜은 2가 알코올 - 제3석유류 수용성( –OH 2개,다이올)
- 글리세린은 3가 알코올 -제3석유류 수용성( –OH 3개,트라이올)
- 나이트로글리콜 - 질산에스터류 제5류 1등급(- NO3 가 2개)
에탄 (Ethane)과 에탄올 (Ethanol), 에틸렌(Ethylene)
에탄올 - C₂H₅OH - 알코올(1가 알코올) - 소독, 주정
에틸렌 - C₂H₄ - 알켄(불포화 탄화수소) - 중합재료
에테인(에탄) - C₂H₆ - 알케인(포화 탄화수소) - 연료
*알코올류 발효 시(술 만드는 과정)
- 에틸알코올과 퓨젤유(Fusel Oil)가 나온다.
2등급 알코올류 - 메틸알코올 - 목정(木精)
- CH₃OH
- 알코올류는 비중이 물보다 작다(0.791). 인화점이 낮다.
- 접지도선 설치 대상 (정전기 방지)
- 휘발성 강함,
- 독성 강함, 증기 흡입 시 중추신경계 마비 가능
- 밀폐·차광 보관 필수, 화기 근처 금지
- 인화점 11도 (프로필 12도, 에틸 13도)
- 물에 가장 잘 녹는다.(물과 층 분리가 없다)
- 화재소화는 알코올포
알칼리금속(K, Na) 반응 - 수소발생
2Na + 2CH₃OH ==> 2CH₃ -O- Na + H2
- 두 개의 금속 나트륨과 2개의 메틸알코올
- 메톡사이드 나트륨 2개와 수소
산화반응 - 포름알데히드 - 포름산(의산, 개미산)
CH₃OH ==> HCHO ==> HCOOH
완전 산화반응(구리, 은 촉매)
2CH₃OH + 3O2 ==> 2CO2 + 4H2O
3개의 메틸알코올 + 3개의 산소
=> 이산화탄소 2개와 물 4개
2등급 알코올류 - 에틸알코올 - 주정(酒精)
- C₂H₅OH
- 구조식 = CH₃–CH₂–OH (OH가 1개 1가 알코올)
- 알코올류는 비중이 물보다 작다.
- 인화점이 낮다.
- 무색, 향 냄새, 휘발성 강함
- 화재소화는 알코올포
알칼리금속(K, Na) 반응 - 수소발생
2Na + 2C2H5OH ==> 2C2H5 -O- Na + H2
- 두 개의 금속 나트륨과 2개의 에틸알코올
- 에톡사이드 나트륨 2개와 수소
산화반응 - 아세트알데히드 - 아세트산(초산)
C₂H₅OH ==> CH3CHO ==> CH₃COOH
완전 산화반응(구리, 은 촉매)
C₂H₅OH + 3O2 ==> 2CO2 + 3H2O
에틸알코올 1개 + 3개의 산소
=> 이산화탄소 2개와 물 3개
* 완전연소 안 하면(산소 모자라면) 일산화탄소 발생
에틸알코올의 아이오도폼 반응
에틸알코올 + 수산화금속 + 아이오딘(I2)
==> CHI₃(아이오도폼) + CH₃COONa (아세트산나트륨)+ H₂O
== 노란색 침전물, 클로로포름(금지된 마취제)과 같은 염소냄새
아이오도폼반응 물질
CH₃–CO– 구조를 가지거나 산화반응으로 가질 수 있는 물질
- 에틸알코올(C₂H₅OH)
- 아세톤 (CH₃COCH₃)
- 2-프로판올 (CH₃CHOHCH₃)
- 아세트알데히드 (CH₃CHO)
2등급 알코올류 - 이소프로필알코올 (Isopropyl Alcohol, IPA)
- 물과 유기용제에 녹는다.
- C₃H₈O
- 소독용 알코올, 전자기기 세정제, 화장품 성분
- 밀폐 공간 사용 금지: 휘발성이 강해 환기 필수
- 화재 위험: 인화점이 낮아 불꽃 근처 사용 금지
- 휘발성 높음
- 분자량이 높아 알코올 중 수용성이 가장 작다.
- 산화 => 아세톤 - C₃H₆O
- 탈수 => 프로필렌 (propylene) - C₃H₆
* 이소(Iso)- “이소”는 탄소 사슬이 단순하지 않고 가지가 있다는 의미
2등급 알코올류 - 변성알코올
- 에틸알코올에 변성제(denaturant)를 혼합
- 메탄올, 파리핀 등의 변성제를 혼합한 공업용 알코올
- 음료용 불가
- 인화성: 매우 잘 타므로 화기 근처 보관 금지
변성제 종류
메틸알코올 (Methanol)
- 독성이 강해 음용 시 실명, 사망 위험
디나토늄벤조에이트
- 세계에서 가장 쓴 물질로 알려져 있음
살리실산(Salicylic Acid)- C₇H₆O₃
- 피부 각질 제거, 여드름 치료, 아스피린의 원료
t-부틸알코올(tert-Butyl alcohol) - (CH₃)₃COH
- 화장품: 향료, 용매, 제형 안정화제
- 인화점 약 11°C로, 화재 위험
-녹는점 25°C
이소프로필알코올 (Isopropyl Alcohol, IPA)- C₃H₈O
- 소독용 알코올, 전자기기 세정제, 화장품 성분
문제)
알코올류 중 인화점이 가장 낮은 것은?
메틸알코올(분자량이 적어서 인화가 쉽다)
분자량이 증가할수록 물에 녹기가 어렵다.
제2석유류 3등급
- 1 기압에서 인화점이 21℃ 이상 70 ℃ 미만
제2석유류 (수용성 2000L) - "의초에하크"
- 의산(개미산, 포름산), 초산(아세트산), 에틸셀로솔브, 하이드라진(맹독, 가연),
- 아크릴산( CH₂=CHCOOH, 생리대, 기저귀, 아이스팩)
제2석유류(비수용성 1,000L)
"소크라테스가 클 때 장에다가 등유, 경유를 천 원에 불티나게 팔았다."
- 등유(케로신), 경유(디젤), 송근유(소나무뿌리), 크셀린(자일렌), 테레빈유(송정유(송진)), 스틸렌, 클로르벤젠, 장뇌유(녹나무), 1000리터(지정수량), 부틸알코올
송정유 - 테레빈유(Turpentine) -소나무
송근유 - 우드테레빈유(Wood Turpentine)-소나무
장뇌유 - Camphora -녹나무
3등급 제2석유 수용성 - 의산 HCOOH (CH₂O₂)
(개미산, 프롬산, 메탄산)
- 초산(아세트산) 보다 강한 산성, 환원성도 가짐(은거울 반응)
- 물에 잘 녹음, 물보다 무거움
- 개미에게 물리면(피부에 닿으면) 수포상의 화상
- 내산성 용기
- 알코올포, 이산화탄소, 할로젠화합물, 분말약제
*은거울 반응은 알데히드기( - CHO) 검출 시험에 은이 결정으로 나옴
* 프롬산(Formic acid), formic = 개미라는 라틴어이다.
* 의산(蟻酸) - 한자로 개미 "의" 자이다.
3등급 제2석유 수용성 - 초산 CH3COOH
(아세트산)
- 피부에는 수포상의 화상
- 빙초산은 응고점이 16.2℃ 이하로 응고
- 식용초산 농도 3% ~5%
- 물, 에터, 알코올에 잘 녹는다.
- 물보다 무겁다.
- 내산성 용기
-알코올포, 이산화탄소, 할로젠화합물, 분말약제
- 에틸알코올과 반응하여 초산에틸(제1석유류) 생성
- 초산의 완전연소 반응식
CH3COOH + 2O2 ==> 2CO2 + 2H2O
초산, 의산의 에스터류는 초산, 의산이 수용성에서 비수용성으로 바뀌고, 더 위험하다.
초산에스터류, 의산에스터류
==> 2등급 제1석유 비수용성, 200L
(의산 메틸은 1석유 수용성 400L)
초산, 의산
==> 3등급 제2석유 수용성, 2,000L
3등급 제2석유 수용성 - 에틸셀로솔브(Ethyl Cellosolve)
- C₄H₁₀O₂
- 2-에톡시에탄올 (2-Ethoxyethanol)
- 에틸셀로솔브, 셀로솔브, EGEE 등 다른 이름이 있다.
- 에테르계 수용성 유기용매
- 수용성이기에 물에 잘 녹는다.
- 소화 방법은 포 소화, 질식소화, 냉각소화
- 페인트, 농약, 세정제, 반도체 공정용 용매
- 흡입·피부 접촉 시 자극 가능(장기간 노출 시 간, 신장 손상)
- 환기 필수, 보호장비 착용 권장
- 고온·화기 근처 보관 금지
- 에틸렌글리콜(제3석유 수용성) + 에틸알코올 결합
C2H4(OH)2 + C2H5OH
=> C2H5 - O - CH2CH2OH(셀로솔브) + H2O
- 같은 구조의 위험물로 메틸셀로솔브도 있다.
3등급 제2석유 수용성 - 하이드라진(Hydrazine, N₂H₄)
- H₂N–NH₂ (암모니아와 유사 구조) - 암모니아 냄새가 남
- 아미드기 2개 가 결합, 알칼리성
- 무색 맹독성 가연성 액체
- 물, 알코올에 녹음, 에터에는 안 녹음
- 강한 환원제로 산화제와 접촉 시 폭발 위험
- 발암성 물질, 장기간 노출 시 간, 신장 손상
- 공기 중 산화되며 발열한다.(자연발화 가능성)
- 취급 시 보호장비 필수 (장갑, 보안경, 마스크)
- 로켓 연료나 합성 중간체, 보일러 산소 제거제
하이드라진 분해식
- 공기 중 180℃에서 암모니아, 수소, 질소로 분해
2N₂H₄
==> 2NH3 + H2 + N2
과산화수소와 반응
2H2O2 + N2H4
== > N2 + 4H2O (폭발 반응)
3등급 제2석유 비수용성 -등유
- Kerosine 케로신
- 무색, 담황색 액체
- 휘발유와 경우 중간에 유출(포화, 불포화 탄화수소 혼합물)
- 물에 안 녹고 석유용제에 녹음
- 비중(0.78-0.8)은 물보다 가볍지만 증기비중은 수증기보다 높다.
* 웬만하면 기름 중에서 착화온도가 가장 낮다.
* 등유는 분자량이 많이 휘발이 어렵다.
3등급 제2석유 비수용성 -경유(디젤유)
-담갈색, 담황색 액체
- 탄소수가 10~15개 포화. 불포화 탄화수소 혼합물
- 물에 안 녹고 석유용제에 녹음
- 품질은 세탄값(디젤의 착화성 표시)으로
세탄값
디젤 연료가 공기와 만나 자연 발화할 때까지 걸리는 시간(점화 지연 시간)
세탄값이 높을수록 더 빨리 점화되고
시동이 잘 걸리고
연소가 부드러우며
소음과 매연이 줄어듦
3등급 제2석유 비수용성 - 크실렌(Xylene)
- BTX의 X(자일렌)이다.
- BTX 중 독성이 가장 약하다.
- 방향족 탄화수소
- 톨루엔 고리에 CH3가 하나 더 붙음 (즉, 벤젠고리에 CH3가 두 개 붙은 상태)
- 오토, 메타, 파라 이성질체가 있음
- 물에 안 녹고 알코올, 에터, 벤젠 등 유기용제에 녹음
- 무색, 무취, 톨루엔과 비슷함
3등급 제2석유 비수용성 - 스틸렌(Styrene)
- C₆H₅CH=CH₂
- 벤젠 고리에 비닐기(–CH=CH₂)가 붙은 구조
- 무색(연한 황색), 독특한 향
- 물에 안 녹음, 알코올, 에터, 이황화탄소(CS2)에 녹음
- 휘발성 강함, 흡입 시 중추신경계 자극
- 빛, 가열 과산화물과 중합 => 무색의 고상물
- 공기 중 산화되며 고분자화 가능 자연중합 방지제 첨가 필요
- 고온·화기 근처 보관 금지, 환기 필수
- ABS 수지, 합성고무(SBR), 레진 등 고분자 재료
3등급 제2석유 비수용성 - 클로르베젠
- C₆H₅Cl
- 벤젠 고리에 염소(Cl)가 하나 붙은 구조
- 마취성 있음(염소?)
- 석유 냄새나는 무색액체
- 물에 안 녹음, 에터, 알코올등 유기용제에 녹음
- 연소하면 염화수소 발생
- 휘발성 강함, 흡입 시 중추신경계 자극(장기간 노출 간, 신장 손상)
- 고온·화기 근처 보관 금지
- 살충제·염료·약품 중간체, 고무·플라스틱 용매
- 전자재료, 코팅제, 접착제
- 열분해 하면 염화수소와 이산화탄소가 나온다.
* 접지도선 설치 필요 (제2석유류는 정전기 방지 목적)
클로르벤젠 연소식
C₆H₅Cl + 7O2
==> HCl + 2H2O + 6CO2
* HCL = 기체일 때는 염화수소, 수용액상태(물에 녹은)는 염산,
* 즉, 물에 녹아야 강산인 염산이 된다
3등급 제2석유 비수용성 - 테레빈(송정유)
- 지방족 고리형 천연 탄화수소, 방향족 아님
- 무색, 엷은 담황색
- 피넨(C10 H16) 80~90% 함유한 소나무과 기름
- 물에 안 녹음
- 알코올, 에터, 벤젠, 클로로폼에 녹음
- 공기 중에 산화, 중합 => 헝겊에 스며들어 자연발화
* 다이메틸설파이드 (Dimethyl sulfide, DMS)
- CH₃–S–CH₃
- 제4류 2석유 비수용성
- 황 냄새
- 인화점 낮고 휘발성 강함
- DMS는 산화되어 황산(H₂SO₄)을 형성, 구름 응결핵 역할
- 지구의 기후 시스템에 중요한 영향
- 해양 플랑크톤이나 해조류가 분해될 때 생성
3등급 - 제3석유류
- 1 기압에서 인화점이 70℃ 이상 200 ℃ 미만
(가연성 액체 40 중량% 이상)
- 글 중에 클레오파트라는 메주가 아니다!
제3석유류(수용성 4,000L)
- 글리세린, 에틸렌글리콜
제3석유류(비수용성 2,000L)
- 중유(벙커C유), 크레오소트류(타르유), 메타크레졸(크레졸의 이성질체), 아닐린, 니트로벤젠, 페닐히드라진(Phenylhydrazine)
3석유 수용성- 글리세린 - C₃H₈O₃
(천연 사탕수수, 옥수수시럽 또는 석유류인 프로필렌에서)
- 3가 알코올(OH 가 3개), 단맛, 독성 없다.
- 물, 알코올에 녹고 벤젠, 에터, 클로로폼에 안 녹음.
- 질식소화(알코올포)
HO–CH₂–CH(OH)–CH₂–OH
= C3H5-(OH)3
제3 석유수용성- 에틸렌글리콜 - C₂H₆O₂
- 무색, 점성액체
- 구조식 - HO–CH₂–CH₂–OH
- 석유에서 에탄의 산화반응 - 가수분해로 얻음
- 2가 알코올(OH 가 2개), 단맛, 독성
- 물, 알코올에 녹고 벤젠, 에터, 클로로폼에 안 녹음.
- 질식소화(알코올포)
- 강한 극성 물과 잘 섞임
- 부동액으로 사용
에틸렌글리콜 완전연소
2 C₂H₆O₂ + 5O2 ==> 4CO2 + 6H2O
2 CH2-OH-CH2-OH + 5O2 (쉬운 보기)
제3석유 비수용성- 중유
- 2000L
- 직류중유는 대형탱크 화재 시 보일오버나, 슬롭오버 현상
- 비중이 0.93으로 물보다 작다.
중유의 점도에 따른 분류
벙커 C유
- 선박 연료, 발전소용 연료로 사용됨.
- 점도 높고 황 함량 많음
- 연소하면 황화합물 배출로 장치 부식
벙커 B유
- 벙커 C보다 점도 낮고 품질 높음.
- 산업용 보일러에 사용됨
벙커 A유
- 경유에 가까운 성질.
- 점도 낮고 연소 효율 높음. 소형 보일러용
3석유 비수용성- 크레오소트유(타르유)
- 타르유, 액체피치유
- 황록, 암갈색 기름액체
- 나프탈렌, 안트라센, 크레졸류, 페놀류 등 방향족 혼합물
- 유독함
- 당연히 물에 안 녹고, 벤젠, 에터, 톨루엔에 녹는다.
- 내산성요기 필요함
- 방부제, 살충제, 도료의 원료
- 가열 시 증기 발생, 인화 위험
- 강산화제와 혼합 시 발화 가능성
- 누출 시 다공성 물질에 스며들면 자연발화 위험
- 대형 탱크 화재 시 슬롭오버·보일오버 현상 주의
3석유 비수용성- 아닐린- C₆H₅NH₂
- 벤젠고리에 아미노기 (-NH2) 결합한 방향족 아민
- 제5류 나이트로화합물 테트릴을 만들 대 사용한다.
- 담황색 기름, 공기 중 산화로 갈색으로
- 물에 약간 녹고, 아세톤, 에터, 벤젠, 알코올에 녹음
- 독성이 강함
- 소화 방법 포 소화, 질식소화, 냉각소화
- 니트로화 시키면 니트로화합물(테트라니트로아닐린(테트릴))이 됨
아닐린의 용도(Aniline)
염료 중간체로 아조염료, 인디고 염료의 원료
고무 가황제
의약품·농약 원료
폴리우레탄·플라스틱 제조
합성 향료·레진·안료 원료
방향족은
벤젠 고리( 4n+2 전자)구조에서 안정적
향기와는 무관하다.
BTX, 벤젠·톨루엔·크실렌(자일렌)은 방향족 삼총사
3석유 비수용성- 나이트로벤젠 - C₆H₅NO₂
- 벤젠고리에 니트로기 (-NO2) 결합 (폭발성이 없어서 5류가 아니고 4류에 남음)
- 아닐린의 전구체로 둘 다 비수용성 제3석유류
- 연한 노란색~갈색 액체
- 독성 있는 아몬드향
- 소화 방법은 포 소화, 질식소화, 냉각소화
3석유 비수용성- 메타크레졸 - CH₃C₆H₄OH
크레졸 (Cresol)은 페놀(C₆H₅OH)의 벤젠 고리에 메틸기(CH₃)가 추가로 붙은 형태로 그중 위험물은 메타크레졸이다.
- 메타크레졸은 황색 페놀냄새
- 물에 안 녹음, 알코올, 벤젠, 에터에 녹음
- 메타크레졸은 크레졸의 이성질체 중 하나이다.
- o-크레졸 (오르토): –CH₃와 –OH가 인접 위치
- m-크레졸 (메타): –CH₃와 –OH가 1칸 건너 위치
- p-크레졸 (파라): –CH₃와 –OH가 마주 보는 위치
- 메타크레졸은 합성 비타민 E 원료(TMP), 살균제, 항산화제
- 독성 피부·호흡기 자극, 중추신경계 영향 가능
* BTX - 벤젠, 톨루엔, 크실렌(자일렌)으로 벤젠고리와 CH3 메틸기
* 페놀은 OH, 크레졸은 OH + CH3 (페놀과 크레졸이 같이 간다)
3석유 비수용성 - 페닐히드라진 - C₆H₅NHNH₂
(Phenylhydrazine)
방향족 유도체 - 벤젠 고리에 하이드라진기(–NHNH₂)가 붙은 구조
- 환원제·시약·중간체로 널리 사용
- 독성과 위험성이 높은 물질
- 공기 중 산화되기 쉬움, 차광·밀폐 보관
3등급 - 제4석유류(6,000L)
- 1 기압에서 인화점이 200℃ 이상 250 ℃ 미만
- 윤활유( 기어유, 엔진오일, 터빈유, 실린더유) -윤활한 운동
- 방청유, 전기절연유, 담금질유, 절삭유
- 가소제(可塑劑) , 강성 줄이고 유연하게
가소제의 종류
프탈레이트계 - 가장 널리 사용됨 (DEHP, DBP, DINP) - 내분비 교란 물질로 사용 제한
아디페이트계 - 저온 유연성 우수, 친환경 대체재로 사용
3등급 - 동식물유류(10,000L)
- 1 기압에 인화점 250℃ 미만
- 상온에서 안정, 가열하면 연소위험
- 증기는 공기보다 무거움
- 연소범위 하한이 낮다.
- 건성유는 자연발화 위험
동식물유류 구분
| 종류 | 요오드값 | 특징 |
| 건성유 | 130 이상 |
반응성 크다 불포화도 크다 |
| 반건성유 | 100-130 | 중간 |
| 불건성유 | 100 이하 | 반응성 적다 불포화도 적다 |
요오드(I2) 값이 크다는 것의 의미
- 요오드값은 100g의 기름, 지방(유지)이 흡수할 수 있는 요오드의 양(mg)
- 불포화도가 크다
- 산화되기 쉽다.(산화성 높다), 산화제와 격리
- 건성유가 된다.(공기 중에 굳는다)
- 습도, 온도 높으면 자연발화 위험 높다.
동식물유류 구분
| 종류 | 종류 |
| 건성유 | 해바라기, 정어리, 동유(오동), 아마인유, 들기름 |
| 반건성유 | 참기름, 목화씨, 채종유, 콩기름 |
| 불건성유 | 피마자, 야자유, 올리브유, 동백유 땅콩기름 |
동유 - 오동기름?, 동물지방?
아주까리기름 -피마자유
초산에스터류(아세트산에스터)
- 초산(CH₃COOH)과 알코올이 반응해 만들어진 에스터입니다.
| 초산메틸 | CH₃COOCH₃ | 휘발성, 인화성 강함 |
| 초산에틸 | CH₃COOC₂H₅ | 향료·용매로 사용됨 |
| 초산부틸 | CH₃COOC₄H₉ | 점착제·도료에 사용 |
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