제3류 위험물 - 자연발화성 물질 및 금수성 물질
1. 제3류 위험물의 종류와 지정수량
2. 공통성질, 저장 및 취급시 유의사항, 예방대책 및 소화방법
가. 공통성질
① 대부분 무기질의 고체이며, 알킬알루미늄과 같은 액체도 있다.
② 금수성 물질로서 물과 접촉하면 발열 또는 발화한다.
③ 자연발화성 물질로서 대기 중에서 공기와 접촉하여 자연발화하는 경우도 있다.
나. 저장 및 취급시 유의사항
① 물과 접촉하여 가연성 가스가 발생하는 금수성 물질이므로 용기의 파손이나 부식을 방지하고 수분과의 접촉을 피할 것
② 충격, 불티, 화기로 부터 격리하고, 강산화제와도 분리하여 저장할 것
③ 보호액속에 저장하는 경우에는 위험물이 보호액 표면에 노출되지 않도록 주의할 것
④ 다량으로 저장하지 말고 소분하여 저장할 것
다. 예방대책
① 용기는 완전히 밀전하고 공기 또는 물과의 접촉을 방지할 것
② 강산화제, 강산류, 기타 약품 등과 접촉에 주의할 것
③ 용기가 가열되지 않도록 하며, 보호액이 들어 있는 것은 용기 밖으로 누출되지 않도록 주의할 것
④ 알킬알루미늄, 알킬리튬, 유기금속화합물류는 화기를 엄금하며, 용기내 압력이 상승하지 않도록 주의할 것
라. 소화방법
① 건조사, 팽창질석 및 팽창진주암 등을 사용한 질식소화를 한다.
② 금속화재용 분말소화약제에 의한 질식소화를 한다.
③ 주수소화는 발화 또는 폭발을 일으키고, 이산화탄소와는 심하게 반응하므로 절대 엄금한다.
3. 위험물 시험방법
가. 자연발화성의 시험방법 및 판정기준
① 고체의 공기중 발화위험성의 시험방법 및 판정기준은 다음과 같다.
㉮ 시험장소는 온도 20℃, 습도 50%, 1기압, 무풍의 장소로 할 것
㉯ 시험물품(300㎛의 체를 통과하는 분말) 1 ㎤를 직경 70㎜인 자기[「화학분석용 자기케세롤」 (KS L 1584)에서 규정하
는 것으로 한다] 위에 설치한 직경 90㎜인 여과지의 중앙에 두고 10분 이내에 자연발화하는지 여부를 관찰할 것. 이
경우 자연발화하지 않는 경우에는 같은 조작을 5회 이상 반복하여 1회 이상 자연발화하는지 여부를 관찰한다.
㉰ 분말인 시험물품이 ㉯의 방법에 의하여 자연발화하지 않는 경우에는 시험물품 2㎤를 무기질의 단열판 위에 1m의
높이에서 낙하시켜 낙하 중 또는 낙하 후 10분 이내에 자연발화 여부를 관찰할 것. 이 경우 자연발화하지 않는 경우에
는 같은 조작을 5회 이상 반복하여 1회 이상 자연발화하는지 여부를 관찰한다.
㉱ ㉮ 내지 ㉰의 방법에 의한 시험결과 자연발화하는 경우에는 자연발화성 물질에 해당하 는 것으로 할 것
② 액체의 공기 중 발화 위험성의 시험방법 및 판정기준은 다음과 같다.
㉮ 시험장소는 온도 20℃, 습도 50%, 1기압, 무풍의 장소로 할 것
㉯ 시험물품 0.5㎤를 직경 70㎜인 자기에 20㎜의 높이에서 전량을 30초간 균일한 속도로 주사기 또는 피펫을 써서 떨어
뜨리고 10분 이내에 자연발화하는지 여부를 관찰할 것. 이 경우 자연발화하지 않는 경우에는 같은 조작을 5회 이상
반복하여 1회 이상 자연발화하는 여부를 관찰한다.
㉰ ㉯의 방법에 의하여 자연발화하지 않는 경우에는 시험물품 0.5 ㎤ 를 직경 70㎜인 자기 위에 설치한 직경 90㎜인 여과
지에 20㎜의 높이에서 전량을 30초간 균일한 속도로 주사기 또는 피펫을 써서 떨어 뜨리고 10분 이내 자연발화하는
지 또는 여과지를 태우느지 여부 (여과지가 갈색으로 변하면 태운 것으로 본다. 이하 이항에서 같다) 같은 조작을 5회
이상 반복하여 1회 이상 자연발화하는지 또는 여과지를 태우는지 여부를 관찰한다.
㉱ ㉮내지 ㉰의 방ㅂ버에 의한 시험결과 자연발화하는 경우 또는 여과지를 태우는 경우에는 자연발화성 물질에 해당하
는 것으로 할 것
나. 금수성의 시험방법 및 판정기준
① 물과 접촉하여 발화하거나 가연성가스를 발생할 위험성의 시험방법은 다음에 의한다.
㉮ 시험장소는 온도 20℃, 습도 50%, 1기압, 무풍의 장소로 할 것
㉯ 용량 500㎤의 비이커 바닥에 여과지 침하방지대를 설치하고 그 위에 직경 70㎜의 여과지를 놓은 후 여과지가 뜨도록
침하방지대의 상면까지 20℃의 순수한 물을 넣고 시험물품 50㎣를 여과지의 중앙에 둔(액체 시험물품에 있어서는
여과지의 중앙에 주사한다) 상태에서 발생하는 가스가 자연발화 하는지 여부를 관찰할 것. 이 경우 자연발화하지 않
는 경우에는 같은 방법으로 5회 이상 반복하여 1회 이상 자연발화 하는지 여부를 관찰한다.
㉰ ㉯의 방법에 의하여 발생하는 가스가 자연발화하지 않는 경우에는 당해 가스에 화염을 가까이하여 착화하는지
여부를 관찰할 것
㉱ ㉯의 방법에 의하여 발생하는 가스가 자연발화하지 않거나 가스의 발생이 인지되지 않는 경우 또는 제3호의 방법에
의하여 착화되지 않는 경우에는 시험물품 2g을 용량 100㎤의 원형 바닥의 플라스크에 넣고 이것을 40℃의 수조에 넣
어 40℃의 순수한 물 50㎤를 신속히 가한 후 직경 12㎜의 구형의 교반자 및 자기교반기를 써서 플라스크내를 교반하
면서 가스 발생량을 1시간 마다 5회 측정할 것
㉲ 1시간마다 측정한 시험물품 1kg당의 가스 발생량의 최대치를 가스 발생량으로 할 것
㉳ 발생하는 가스에 가연성가스가 혼합되어 있는지 여부를 검지관, 가스크로마토그래피 등에 의하여 분석할 것
② ①의 방법에 의한 시험결과 자연발화 하는 경우, 착화하는 경우 또는 가연성 성분을 함유한 가스의 발생량이 200ℓ 이상
인 경우에는 금수성물질에 해당하는 것으로 할 것.
4. 자연발화성 물질 및 금수성 물질의 각론
【지정수량 : 10㎏】
가. 금속 칼륨 (K)
① 일반적 성질
㉮ 은백색의 광택이 있는 경금속으로 흡습성, 조해성이 있고, 석유 등 보호액에 장기 보존시 표면에 K2O, KOH, K2CO3
가 피복되어 가라 앉는다.
㉯ 녹는 점 이상으로 가열하면 보라색 불꽃을 내면서 연소한다.
4K + O2 → 2K2O
㉰ 물 또는 알코올과 반응하지만, 에테르와는 방응하지 않는다.
㉱ 비중 : 0.86, 융점 : 63.7℃, 비점 : 774℃
② 위험성
㉮ 고온에서 수소와 수소화물(KH)을 형성하며, 수은과 반응하여 아말감을 만든다.
㉯ 가연성 고체로 농도가 낮은 산소중에서도 연소위험이 있으며, 연소시 불꽃이 붙은 용융상태에서 비산하여 화재를
확대하거나 몸에 접촉하면 심한 화상을 초래한다.
㉰ 물과 격렬히 반응하여 발열하고 수산화칼륨과 수소가 발생한다. 이 때 발생된 열은 점화원의 역할을 한다.
㉱ CO2, CCl4와 격렬히 반응하여 연소, 폭발의 위험이 있으며, 연소 중에 모래를 뿌리면 규소(Si)성분과 격렬히 반응한
다.
4K + 3CO2 → 2K2CO3 + (연소 · 폭발)
4K + CCl4 → 4KCl + C (폭발)
㉲ 알코올과 반응하여 칼륨에틸레이트를 만들며 수소가 발생한다.
2K + 2C2H5OH → 2C2H5OK + H2
㉳ 대량의 금속 칼륨이 연소할 때 적당한 소화방법이 없으므로 매우 위험하다.
③ 저장 및 취급방법
㉮ 습기나 물에 접촉하지 않도록 보호액 (석유, 벤젠, 파라핀 등) 속에 저장할 것
㉯ 보호액 속에 저장 시 용기 파손이나 보호액 표면에 노출되지 않도록 할 것
㉰ 저장시에는 소분하여 소분병에 밀전 또는 밀봉할 것
㉱ 용기의 부식을 예방하기 위하여 강산류와의 접촉을 피할 것
④ 소화방법
◈ 화재시 마른 흙, 잘 건조된 소금 분말, 탄산칼슘 분말 혼합물을 다량으로 피복하여 질식 소화한다. 다량의 칼륨화재시
에는 적당한 소화수단이 없고 확대방지에 노력한다.
⑤ 용도 : 금속 나트륨(Na)의 합금은 원자로의 냉각제, 감속제 등으로 사용
나. 금속나트륨 (Na)
① 일반적 성질
㉮ 은백색의 무른 금속으로 물보다 가볍고 노란색 불꽃을 내면서 연소한다.
㉯ 실온에서 산화되어 NaOH의 염홍색 피막을 형성한다.
㉰ 고온에서 수소와 화합하여 불안정한 수소화합물을 만들고 할로겐과 할로겐화합물을 생성한다.
㉱ 수은과 아말감을 생성하며, 액체 암모니아와 나트륨아미드(NaNH2)와 수소를 생성한다.
㉲ 원자량 : 23, 비중 : 0.97, 융점 : 97.7℃, 비점 : 880℃, 발화점 : 121℃
㉳ 고온의 공기중에서 연소시키면 과산화나트륨이 된다.
4Na + O2 → 2Na2O (회백색)
② 위험성
㉮ 가연성 고체로 장기간 방치시 자연발화의 위험이 있으며, 융점 이상으로 가열하면 쉽게 황색 불꽃을 내며 연소한다.
㉯ 물과 격렬히 반응하여 발열하고 수소를 발생하며, 산과는 폭발적으로 반응한다. 수용액은 염기성으로 변하고, 페놀프
탈레인과 반응시 붉은색을 나타낸다.
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
㉰ 알코올과 반응하여 나트륨알코올레이트와 수소가스가 발생한다.
2Na + 2C2H5OH → 2C2H5ONa + H2
㉱ 용융나트륨과 암모니아를 FeO3 촉매하에서 반응시키거나 액체 암모니아에 나트륨이 녹을 때 수소가스가 발생한다.
2Na + 2NH3 → 2NaNH2 + H2
㉲ 피부에 접촉할 경우 화상을 입는다.
㉳ 할로겐 화합물과 접촉하면 폭발적으로 반응하고 CO2와도 반응한다.
③ 저장 및 취급방법
㉮ 습기나 물에 접촉하지 않도록 보호액 (석유, 벤젠, 파라핀 등) 속에 저장할 것
㉯ 보호액 속에 저장 시 용기 파손이나 보호액 표면에 노출되지 않도록 할 것
㉰ 저장시에는 소분하여 소분병에 밀전 또는 밀봉할 것
㉱ 용기의 부식을 예방하기 위하여 강산류와의 접촉을 피할 것
④ 소화방법
◈ 화재시 마른 흙, 잘 건조된 소금 분말, 탄산칼슘 분말 혼합물을 다량으로 피복하여 질식 소화한다. 다량의 나트륨화재
시에는 적당한 소화수단이 없고 확대방지에 노력한다.
⑤ 용도 : 금속 Na - K 합금은 원자로의 냉각제, 감속제, 수은과 아말감 제조, Na 램프 등
다. 알킬알루미늄 (RAl 또는 RAl · X)
알킬알루미늄은 알킬기(alkyl, R-)와 알루미늄이 결합한 화합물을 말한다. 대표적인 알킬알루미늄(RAl)의 종류는 다음과
같다.
① 트리에틸알루미늄[(C2H5)3Al)
㉮ 무색투명한 액체로 외관은 등유와 유사한 가연성으로 C1 ~ C4는 자연발화성이 강하다. 공기중에 노출되어 공기와
접촉하여 백연을 발생하며 연소한다. 단, C5 이상은 점화하지 않으면 연소하지 않는다.
2(C2H5)3Al + 21O2 → 12CO2 + Al2O3 + 15H2O
㉯ 물, 산, 알코올과 접촉하면 폭발적으로 반응하여 에탄을 형성하고 이 때 발열, 폭발에 이른다.
(C2H5)3Al + 3H2O → Al(OH)3 + 3C2H6
(C2H5)3Al + HCl → (C2H5)2AlCl + C2H6
(C2H5)3Al + 3CH3OH → Al(CH3O)3 + 3C2H6
㉰ 인화점의 측정치는 없지만 융점(-46℃) 이하 이기 때문에 매우 위험하며 200℃ 이상에서 폭발적으로 분해되어 가연성
가스가 발생한다.
(C2H5)3Al → (C2H5)2AlH + C2H4
2(C2H5)2AlH → 2Al + 3H2 + 4C2H4
㉱ 염소가스와 접촉하면 삼염화알루미늄이 생성된다.
(C2H5)3Al + 3Cl2 → AlCl3 + 3C2H4
㉲ 메탄올, 에탄올 등 알코올류, 할로겐과 폭발적으로 반응하여 가연성 가스가 발생한다.
㉳ 할론이나 CO2와 반응하여 발열하므로 소화약제로 적당하지 않으며 저장용기가 가열되면 용기의 파열이 심하게
발생한다.
㉴ 화기엄금, 저장용기는 밀진하고 냉함소에서 환기를 잘하여 보관한다.
㉵ 실제 사용시에는 희석제(벤젠, 톨루엔, 헥산 등 탄화수소 용제)로 20 ~ 30%로 희석하여 사용한다.
㉶ 화재시 주수엄금, 팽창질석, 팽창진주암, 흑연분말, 규조토, 소다회, NaHCO3, KHCO3를 주제로 한 건조분말로 질식
소화하고, 주변은 마른 모래 등으로 차단하여 화재의 확대방지에 주력한다.
② 트리아이소뷰틸알루미늄 ([(iso-C4H9)3Al)
㉮ 무색투명한 가연성 액체로 물과 쉽게 반응한다.
㉯ 공기중에 노출되면 자연발화하며, 물, 산화제, 알코올류, 강산과 반응한다.
㉰ 저장용기가 가열되면 용기의 파열이 심하게 발생한다.
㉱ 안전을 위해 사용된 희석제가 누출되어 증발하면 제4류 위험물의 석유류와 같은 유증기 화재, 폭발의 위험이 있다.
㉲ 저장 및 취급방법은 트리에틸알루미늄에 준한다.
㉳ 화재시 주수엄금, 팽창질석, 팽창진주암, 흑연분말, 규조포, 소다회, 건조한 소금 분말로 일시에 소화한다.
라. 알킬리튬 (RLi)
알킬리튬은 알킬기에 리튬이 결합된 것을 말하고 일반적으로 RLi로 표기된다.
① 뷰틸리튬 (C4H9Li)
㉮ 무색의 가연성 액체로 용제의 종류에 따라 성질이 달라지며, 1기압에서 수소기체와 반응 하여 LiH, C4H8 을 생성
한다..
㉯ 산소와 빠른 속도로 반응하여 공기 중 노출되면 어떤 온도에서도 자연발화하며, 물 또는 수증기와 심하게 반응한다.
㉰ 증기는 공기보다 무겁고 점화원에 의해 역화의 위험이 있고 CO2와는 격렬하게 반응하여 위험성이 높아진다.
㉱ 자연발화의 위험이 있으므로 저장용기에 펜탄, 헥산, 헵탄 등의 안전 희석용제를 넣고 불활성기체로 봉입한다.
㉲ 용제의 증발을 막기 위하여 저장용기를 완전밀봉하고 냉암소에 저장하며 통풍, 환기 및 건조상태를 유지한다.
㉳ 화재시 주수엄금, 물분무는 용기 외부의 냉각에만 사용하며, 마른모래, 건조분말을 사용하여 소화하며 소화는 가능한
짧은 시간에 실시한다.
② 에틸리튬 (C2H5Li), 메틸리튬(CH3Li)
대부분의 특성은 뷰틸리튬에 준하며 디에틸에테르, 아이오딘화리튬, 브로민화리튬 속에 넣어 저장한다.
【지정수량 : 20 ㎏】
마. 황린 (P4, 백린)
① 일반적 성질
㉮ 비중 : 1.82, 융점 : 44℃, 비점 : 280℃, 발화점 : 34℃, 백색 또는 담황색의 왁스상 가연성 자연발화성 고체이다. 증기
는 공기보다 무겁고, 매우 자극적이며 맹독성 물질이다.
㉯ 물에는 녹지 않으나 벤젠, 알코올에는 약간 녹고, 이황화탄소 등에는 잘 녹는다.
㉰ 물속에 저장하고, 상온에서 서서히 산화하며 어두운 곳에서 청백색의 인광을 낸다.
㉱ 공기를 차단하고 약 260℃로 가열하면 적린이 된다.
㉲ 다른 원소와 반응하여 인화합물을 만든다.
② 위험성
㉮ 공기중에서 격렬하게 오산화인의 백색 연기를 내며 연소하고, 일부 유독성의 포스핀 (PH3)도 발생하며 환원력이
강하여 산소농도가 낮은 곳에서도 연소한다.
P4 + 5O2 → 2P2O5
㉯ 증기는 매우 자극적이며 맹독성이다. (치사량은 0.05g)
㉰ 할로겐, PbO, K2O2 등 강산화성 물질 및 NaOH와 혼촉시 발화위험이 있다. 그리고 (황린 + CS2 + 염소산염류)는
발한다. 즉, 황린을 CS2 중에 녹인 후 KClO3 등의 염소산염류와 접촉시키면 발열하면서 심하게 폭발한다.
㉱ 수산화칼륨 용액 등 강한 알칼리 용액과 반응하여 가연성, 유독성의 포스핀 가스가 발생한다.
P4 + 3KOH + 3H2O → PH3 + 3KH2PO2
③ 저장 및 취급방법
㉮ 자연발화성이 있어 물속에 저장하며, 온도 상승시 물의 산성화가 빨라져서 용기를 부식시키므로 직사광선을 피하여
저장한다.
㉯ 맹독성이 있으므로 취급 시 고무장갑, 보호복, 보호안경을 착용한다.
㉰ 인화수소(PH3)의 생성을 방지하기 위해 보호액은 약알칼리성(pH 9)으로 유지하기 위하여 알칼리제(석회 또는 소다
회 등)로 pH를 조절한다.
㉱ 이중용기에 넣어 냉암소에 저장하고, 피부에 접촉하였을 경우 다량은 물로 세척하고, 탄산나트륨이나 피크르산액 등
으로 씻는다.
④ 소화방법
◈ 초기 소화에는 물, 포, CO2, 건조분말 소화약제가 유효하나 불꽃에 일시 주수하면 비산하여 연소확대의 우려가 있으
므로 물은 분무주수한다.
⑤ 용도 : 적린 제조, 인산, 인화합물의 원료, 쥐약, 살충제, 연막탄 등
【지정수량 : 50 ㎏】
▣ 알칼리금속류 : Li(리튬), Rb(루비듐), Cs(세슘), Fr(프랑슘)
▣ 알칼리토금속 : Ca(칼슘), Be(베릴륨), Sr (스트론튬), Ba(바륨), Ra (라돈)
※ 알칼리토류 : 주기표 2A족의 전 원소로서 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra의 총칭이며 이러한 성분을 갖는 토양의 종류.
alkaline earth(영어), -土類(한자), 산화 칼슘, 산화 스트론튬, 산화 바륨을 총칭.
현재는 이들 산화물을 만드는 원소 그 자체 즉,알칼리토 금속 전체를 가리키는 용어로 사용된다.
① 리튬(Li)
㉮ 일반적 성질
㉠ 은백색의 금속으로 금속 중 가장 가볍고, 금속 중 비열이 가장 크다. 비중 : 0.53, 융점 : 180℃, 비점 : 1,350 ℃
㉡ 알칼리금속이지만 K, Na 보다는 화학반응성이 크지 않다.
㉢ 가연성 고체로서 건조한 실온의 공기에서 반응하지 않지만 100 ℃ 이상으로 가열하면 적색 불꽃을 내면서 연소하여
미량의 Li2O2 와 Li2O로 산화가 된다.
㉣ 가연성 고체로 활성이 대단히 커서 대부분의 다른 금속과 직접 반응하며 질소와는 25℃ 에서 서서히 400 ℃ 에서는
바르게 적색 결정의 질화물을 생성한다.
㉯ 위험성
㉠ 피부 등에 접촉 시 부식작용을 한다.
㉡ 물과는 상온에서 천천히, 고온에서 격렬하게 반응하여 수소가 발생한다. 알칼리금속 중에서는 반응성이 가장 작은 편
으로 적은 양은 반응열로 연소를 못하지만 다량의 경우 발화한다.
2Li + 2H2O → 2LiOH → H2
㉢ 공기중에서 서서히 가열해도 발화하여 연소하며, 연소 시 탄산가스(CO2) 속에서도 꺼지지 않고 연소한다.
㉣ 산, 알코올류와는 격렬히 반응하여 수소가 발생한다.
4Li + O2 → 2LiO
㉰ 저장 및 취급방법
㉠ 건조하며 환기가 잘되는 실내에 저장한다.
㉡ 수분과의 접촉, 혼입을 방지하고, 누출에 주의한다.
㉱ 소화방법
◈ 주수를 엄금하고 잘 건조된 소금분말, 건조 소다회, 마른 모래, 건조분말 소화약제에 의해 질식소화한다.
㉲ 용도 : 중합반응의 촉매, 비철금속의 가스제거, 냉동기 등
② 칼슘 (Ca)
㉮ 일반적 성질
㉠ 은백색의 금속이며, 고온에서 수소 또는 질소와 반응하여 수소화합물과 질화물을 형성하며 할로겐과 할로겐화합물을
생성한다.
㉡ 비중 : 1.55, 융점 : 851 ℃, 비점 : 약 1,200 ℃
㉯ 위험성
㉠ 공기중에서 가열하면 연소한다.
㉡ 대량으로 쌓인 칼슘 분말은 습기 중에 장시간 방치되거나 금속 산화물이 습기하에서 접촉하면 자연발화의 위험이
있다.
㉢ 산, 에탄올과 반응하여 수소가 발생하고 1류 위험물, 6류 위험물 등과 반응시 발열의 위험이 있고 하이드록실아민과
혼합한 것은 가열, 충격 등에 의해 발화한다.
㉣ 물과 반응하여 상온에서는 서서히, 고온에서는 격렬히 수소가 발생하며 Ng에 비해 더무르며 물과의 반응성은 빠르
다.
Cai + 2H2O → Ca(OH)2 + H2
㉰ 소화방법
◈ 주수를 엄금하고 잘 건조된 소금분말, 건조 소다회, 마른 모래, 건조분말 소화약제에 의해 질식소화한다.
㉲ 용도 : 석회, 시멘트, 탄화석회의 제조원료 등
사. 유기금속화합물류 (알킬알루미늄과 알킬리튬은 제외)
알킬기 또는 알릴기 등 탄화수소기에 금속원자가 결합된 화합물이다.
① 디에틸텔루르 [Te(C2H5)2]
㉮ 유기화합물의 합성, 반도체 공업 등의 원료로 쓰이며, 무취, 황적색의 유동성의 가연성 액체이다.
㉯ 물 또는 습기 찬 공기와의 접촉에 의해 인화성 증기와 열이 발생하며 이는 2차적인 화재의 원인이 된다.
㉰ 메탄올, 산화제, 할로겐과 심하게 반응하고 열에 불안정하여 저장용기가 가열되면 심하게 파열된다.
㉱ 탄소수가 적은 것일 수록 자연발화하며 물과 격렬하게 반응한다.
㉲ 차고 건조한 곳에 보관하며 통풍이 잘 되도록 유지한다.
② 디메틸아연 [Zn(CH3)2)]
㉮ 무색의 유동성의 가연성 액체로 공기와 접촉시 자연발화하고 푸른 불꽃을 내며 연소한다.
㉯ 물 또는 습기찬 공기와의 접촉에 의해 인화성 증기와 열이 발생하며 이는 2차적인 화재의 원인이 된다.
㉰ 메탄올, 산화제, 할로겐과 심하게 반응하고 열에 불안정하여 저장용기가 가열되면 심하게 파열된다.
㉱ 탄소수가 적은 것일 수록 자연발화하며 물과 격렬하게 반응한다.
㉲ 기타 저장, 취급, 소화방법은 디에틸텔루르와 유사하며 대량저장 시는 헥산, 톨루엔 등 안정제를 넣어 준다.
③ 기타 유기금속화합물
㉮ 디메틸카드뮴 [(CH3)2Cd]
㉯ 대메틸텔르륨[Te(CH3)2]
㉰ 사에틸납[(C2H5)4Pb] : 자동차, 항공기 연료의 안티노킹제로서 다른 유기금속화합물과 상이한 점은 자연발화성도
아니고 물과 반응하지도 않으며, 인화점 93℃로 제3석유류(비수용성)에 해당한다.
㉱ 나트륨아미드(NaNH2) : 회백색의 고체로, 발화점 450 ℃, 녹는 점 210 ℃, 끓는 점 400℃ 이다.
【지정수량 : 300 ㎏】
아. 금속수소화합물
알칼리금속이나 알칼리토금속이 수소와 결합하여 만드는 화합물로서 MH 또는 M2H 형태의 화합물이다.
① 수소화리튬(LiH)
㉮ 일반적 성질
㉠ 비중 : 0.82, 융점 : 680 ℃ 의 무색무취 또는 회색의 유리모양의 불안정한 가연성 고체로 빛에 노출되면 빠르게 흑색
으로 변한다.
㉡ 물과 실온에서 격렬하게 반응하여 수소가 발생하며 공기 또는 습기, 물과 접촉하면 자연발화의 위험이 있다.
LiH + H2O → LiOH + H2
㉢ 400 ℃ 에서 리튬과 수소로 분해된다.
2LiH → 2Li + H2
㉣ 저급 알코올, 카르본산, 염소, 암모니아 등과 반응하여 수소가 발생하고 C6H5Cl,
H2SO4, CCl4, HCl, AlCl3와 혼합시 심하게 반응하고 혼촉발화의 위험성이 있다.
㉯ 저장 및 취급방법 : 대량의 저장용기 중에는 아르콘 또는 질소를 봉입한다.
㉰ 소화방법 : 화재시 주수, 포는 엄금하며, 마른 모래, 건조흙에 의해 질식소화한다.
㉱ 용도 : 유기합성의 촉매, 건조제, 수소화알루미늄의 제조 등
② 수소화나트륨(NaH)
㉮ 일반적 성질
㉠ 비중 : 0.93, 분해온도 : 800 ℃ 회백색의 결정 또는 분말이며, 불안정한 가연성 고체로 물과 격렬하게 반응하여 수소
가 발생하고 발열하며, 이 때 발생한 반응열에 의해 자연발화한다.
NaH + H2O → NaOH + H2
㉡ 습기중에 노출되어도 자연발화의 위험이 있으며, 425℃ 이상 가열하면 수소를 분해한다.
㉢ 강산화제와의 접촉에 의해 발열, 발화하며 S, C6H5Cl, SO2와 혼촉시 격렬하게 반응하고 글리세롤과 혼합시 발열하며
입도가 감소하면 인화성이 증가한다.
㉯ 저장 및 취급방법 : 물과의 접촉을 피하고 건조하며 환기가 잘 되는 실내의 밀폐된 용기중에 저장하고, 대량의 저장용
기 중에는 아르곤 또는 질소를 봉입한다.
㉰ 소화방법 : 화재시 주수, CO2, 할로겐화합물 또는 소화약제는 엄금이며 마른 모래, 건조흙에 의해 질식소화한다.
㉱ 용도 : 건조제, 금속 표면의 스케일 제거제 등
③ 수소화칼슘 (CaH2)
㉮ 일반적 성질
㉠ 백색 또는 회백색의 결정 또는 분말이며, 건조공기 중에 안정하며 환원성이 강하다. 물과 격렬하게 반응하여 수소가
발생하고 발열한다.
CaH2 + 2H2O → Ca(OH)2 + 2H2
㉡ 습기중에 노출되어도 자연발화의 위험이 있으며, 600℃ 이상 가열하면 수소를 분해 한다.
㉢ 염소산염류, 황산, 브로민산염류와 혼합시 마찰에 의해 격렬하게 폭발할 위험이 있으며, 입도가 감소하면 인화성이
증가한다.
㉣ 비중 : 1.7, 융점 : 841℃, 분해온도 : 675℃ 로 물에는 용해되지만 에테르에는 녹지 않는다,
㉯ 저장 및 취급방법, 소화방법 : NaH에 준한다.
㉰ 용도 : 건조제, 환원제, 축합제, 수소 발생제 등
④ 수소화알루미늄리튬[Li(AlH4)]
㉮ 일반적 성질
㉠ 흰색의 결정성 분말이며, 가연성 고체로 125℃ 에서 리튬, 알루미늄, 수소로 분해되고, 물과 접촉시 수소가 발생하고
발화한다.
㉡ 입도가 감소하면 인화성이 증가하며 분쇄 중 발화가능성이 있다.
※ 입도 : 금속 분말을 이루는 알갱이 하나하나의 평균 지름이나 대표 지름. 암석을 구성하고 있는 광물 알갱이의 크기.
이에 따라 결정(結晶)을 현정질, 비현정질, 미정질, 은미정질 따위로 구분한다. 암석이나 퇴적물을 구성하는
주요 광물 입자의 평균적인 크기.
㉢ 디벤조일퍼옥사이드, 에테르, 아세토나이트릴, 초산메틸, 트라이클로로 초산과 혼합시 폭발할 위험이 있다.
㉱ 물과 접촉을 피하고 건조하며 환기가 잘 되는 실내의 밀폐된 용기 중에 저장한다.
㉯ 저장 및 취급방법 : 대량의 저장용기 중에는 아르곤 또는 질소를 봉입하며 분진발생 장소에는 국소배기장치를 설치한
다.
㉰ 소화방법 : 화재시 주수, CO2, 할로겐화합물 또는 소화약제는 엄금이며 마른 모래, 건조흙에 의해 질식소화한다.
㉱ 용도 : 유기합성제 등의 환원제, 수소발생제 등
자. 금속 인화합물
① 인화석회 (Ca3P2, 인화칼슘)
㉮ 일반적 성질
적갈색의 고체이며, 비중 : 2.51, 융점 : 1,600 ℃
㉯ 위험성 : 물 또는 약산과 반응하여 가연성이며 독성이 강한 인화수소(PH3, 포스핀) 가스가 발생한다.
Ca3P2 + 6H2O → 3Ca(OH)2 + 2PH3
Ca3P2 + 6HCl → 3CaCl2 + 2PH3
㉰ 소화방법 : 건조사 등에 의한 질식 소화
㉱ 용도 : 살서제(쥐약)의 원료 등
② 인화알루미늄 (AlP)
㉮ 일반적 성질
㉠ 분자량 : 58, 융점 : 1,000℃ 이하, 암회색 또는 황색의 결정 또는 분말로 가연성이며, 공기중에서 안정하나 습기 찬
공기, 물, 스팀과 접촉 시 가연성, 유독성의 포스핀 가스가 발생한다.
AlP + 3H2O → Al(OH)3 + PH3
㉡ 강산, 강알칼리, 카브바민산암모늄(NH2COONH2), 탄산암모늄, H2O와 격렬하게 반응하여 포스핀을 생성한다.
㉯ 저장 및 취급방법 : 저장시 물기를 금하고, 밀폐된 용기 중에 저장하며 건조상태를 유지해야 하고 누출 시에는 점화원
을 제거하고 마른 모래, 건조흙으로 흡수, 회수한다.
㉰ 소화방법 : 주수 엄금, 마른 모래나 건조흙으로 덮어 질식소화한다.
③ 인화갈륨 (GaP)
㉮ 일반적 성질
㉠ 무색 또는 황갈색의 결정으로 물과 접촉 시 가연성, 유독성의 포스핀 가스가 발생한다.
㉡ 강산과 반응하여 포스핀을 생성한다.
㉯ 저장 및 취급방법 : 물기를 금하고 밀폐된 용기 중에 저장하며 건조상태를 유지해야 하고 누출 시에는 점화원을 제거하
고 불연성 물질로 흡수, 회수한다.
㉰ 소화방법 : 주수엄금, CO2, 할로겐화합물 소화약제의 사용금지, 마른 모래나 건조흙으로 덮어 질식 소화한다.
차. 칼슘 또는 알루미늄의 탄화물
칼슘 또는 알루미늄과 탄소와의 화합물로서 CaC2 (탄화칼슘), 탄화알루미늄(Al4C3) 등이 있다.
① 탄화칼슘 (CaC2, 카바이드, 탄화석회)
㉮ 일반적 성질
㉠ 분자량 : 64, 비중 : 2.22, 융점 : 2,300℃ 로 순수한 것은 무색투명하나 보통은 흑회색이며 불규칙한 덩어리로 존재한
다. 건조한 공기 중에서는 안정하나 350℃ 이상으로 열을 가하면 산화한다.
2CaC2 + 5O2 → 2CaO + 4CO2
㉡ 건조한 공기 중에서는 안정하나 350 ℃ 이상에서는 산화되며, 고온에서 강한 환원성을 가지므로 산화물을 환원시킨
다.
㉢ 질소와는 약 700℃ 이상에서 질화되어 칼슘시안아미드 (CaCN2, 석회질소)가 생성된다.
CaC2 + N2 → CaCN2 + C
㉣ 물과 격렬하게 반응하여 수산화칼슘과 아세틸렌을 만들며 공기 중 수분과 반응하여도 아세틸렌이 발생한다.
CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2
㉯ 위험성
㉠ 물 또는 습기와 작용하여 폭발성 혼합가스인 아세틸렌(C2H2)가스가 발생하며, 생성되는 수산화칼슘[Ca(OH)2]은
독성이 있기 때문에 인체에 부식작용(피부점막 염증, 시력장애 등)을 한다.
㉡ 아세틸렌은 염소범위가 2.5 ~ 81 %로 대단히 넓고 인화가 쉬우며, 때로는 폭발하기도 하며 단독으로 가압시 분해폭
발을 일으키는 물질이다.
2C2H2 + 5O2 → 2H2O + 4CO2
C2H2 → H2 + 2C
㉢ 아세틸렌 가스는 많은 금속(Cu, Ag, Hg 등)과 직접 반응하여 수소가 발생하고 금속아세틸레이트를 생성한다.
C2H2 + 2Ag → Ag2C2 + H2
㉣ CaC2 (탄화칼슘)은 여러가지 불순물을 함유하고 있어 물과 반응시 아세틸렌가스 외에 유독한 가스 (AsH3, PH3,
H2S, NH3 등)가 발생한다.
㉤ Na2O2, S, C6H5Cl, H2SO4, HCl, CCl4 의 혼합시 가열, 충격 등에 의해 발열하거나 발화위험이 있다.
㉰ 저장 및 취급 방법
㉠ 습기가 없는 밀폐용기에 저장하고 용기에는 질소가스 등 불연성 가스를 봉입시킨다.
㉡ 용기내에 C2H2 가 생성시 고압으로 인해 용기의 변형 또는 용기과열이 있을 수 있으므로 대량 저장 시는 불연성 가스
를 봉입하여 C2H2의 연소확대를 방지해야 한다.
㉢ 빗물 또는 침수우려가 없고 화기가 없는 장소에 저장해야 한다.
㉣ 가스가 발생하므로 밀전하며 건조하고 환기가 잘 되는 장소에 보관한다.
㉱ 소화방법 : 주수, 포, CO2, 할론은 절대 엄금이며, 다량의 마른 모래, 흙, 석회석 또는 건조분말로 질식소화한다.
㉲ 용도 : 용접 및 용단 작업, 유기합성, 금속산화물의 환원 등
② 탄화알루미늄 (Al4C3)
㉮ 일반적 성질
㉠ 순수한 것은 백색이나 보통은 황색의 결정이며 건조한 공기 중에서는 안정하나 가열하면 표면에 산화피막을 만들어
반응이 지속되지 않는다.
㉡ 비중 : 2.36, 분해온도 : 1,400℃ 이상
㉯ 위험성
㉠ 물과 반응하여 가연성, 폭발성의 메탄가스를 만들며 밀폐된 실내에서 메탄이 축적되는 경우 인화성 혼합기를 형성하
여 2차 폭발의 위험이 있다.
AlC3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4
㉡ NaClO4, H2O2, Na2O2, HNO3, NaBrO3 등 제1,6류 위험물과 반응시 심하게 발열한다.
㉰ 저장 및 취급 방법 : 밀폐된 저장용기 중에 저장하며, 산화제와의 접촉을 방지하여 차고 건조하고 환기가 잘 되는 장소
에 보관한다.
㉱ 소화방법 : 주수, 포, 할론은 절대 엄금이며, CO2, 마른 모래, 흙, 건조분말로 질식소화한다.
㉲ 용도 : 촉매, 메탄가스의 발생, 금속산화물의 환원, 질화알루미늄의 제조 등
③ 기타
㉮ 물과 반응 시 아세틸렌 가스를 발생시키는 물질 : LiC2, Na2C2, K2C2, MgC2
㉠ LiC2 + 2H2O → 2LiOH + C2H2
㉡ Na2C2 + 2H2O → 2NaOH + C2H2
㉢ K2C2 + 2H2O → 2KOH + C2H2
㉣ MgC2 + 2H2O → Mg(OH)2 + C2H2
㉯ 물과 반응 시 메탄가스를 발생시키는 물질
BeC2 + 4H2O → 2Be(OH)2 + CH4
㉰ 물과 반응시 메탄과 수소 가스를 발생시키는 물질
Mn3C + 6H2O → 3Mn(OH)2 + CH4 + H2
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