아낌없이 주는 나무

▣ 일반적 성질

  ⊙ 무색 또는 백색의 분말 (고체)이다.

  ⊙ 불연성, 조연성, 강산화재, 조해성이 있다.

  ⊙ 비중이 1보다 크다.

  ⊙ 분자내에 산소를 함유하고 있어, 분해시 산소를 발생한다.

  ⊙ 폭약의 원료가 된다.

▣ 위험성

  ⊙ 가연물과 혼합시 연소 또는 폭발의 위험이 있다.

  ⊙ 가열, 충격, 마찰 등에 의해 분해될 수 있다.

  ⊙ 알칼리금속의 과산화물은 물과 반응하여 산소를 발생하며 발열한다.

▣ 저장 및 취급

  ⊙ 가연물과 접촉 및 혼합을 피한다.

  ⊙ 서늘하고 환기가 잘 되는 곳에 보관한다.

  ⊙ 알칼리금속의 과산화물은 물과 접촉을 피한다.

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▣ 산화성액체 시험방법 및 판정기준 (제1류 위험물)

  ⊙ 목분(수지분이 적은 삼에 가까운 재료로 하고 크기는 500㎛의 체를 통과하고 250㎛의 체를 통과하지 않는 것).

       질산 90% 수용액 및 시험물품을 사용하여 온도 20℃, 습도 50%, 1기압의 실내에서 제2항 및 제3항의 방법에 의하여

        실시한다. 다만, 배기를 행하는 경우에는 바람의 흐름과 평행하게 측정한 풍속이 0.5m/s 이하이어야 한다.

  ⊙ 질산 90% 수용액에 관한 시험순서는 다음 각호와 같다.

      - 외경 120㎜의 평저증발접시[화학분석용 자기증발접시 (KS L 1561)] 위에 목분 (온도 105℃에서 4시간 건조하고 건조

         용 실리카겔을 넣은 데시케이터 속에 온도 20℃로 24시간 이상 보존되어 있는 것) 15g을 높이와 바닥면의 직경의

         비가 1 : 1.75가 되도록 원추형으로 만들어 1시간 둘 것

  ⊙ 5회 이상의 측정에서 1회 이상의 연소시간이 평균치에서 ± 50%의 범위에 들어가지 않는 경우에는 5회 이상의 측정결

       과가 그 범위에 들어가게 될 때까지 제1호 내지 제5호의 조작을 반복할 것

  ⊙ 시험물품에 관한 시험순서는 다음 각 호와 같다.

      - 외경 120㎜ 및 외경 80㎜ 의 평저증발접시의 위에 목분 15g 및 6g 을 높이와 바닥면의 직경의 비가 1 : 1.75가 되도록

         원추형으로 만들어 1시간 둘 것

      - 제1호의 목분 15g 및 6g의 원추형의 모양에 각각 시험물품 15g 및 24g을 주사기로 상부에서 균일하게 주사하여 목분

         과 혼합할 것

  ⊙ 제2호의 각각의 혼합물에 대하여 제2항제3호 내지 제6호와 같은 순서로 실시할 것. 이 경우 착화 후에 소염하여 훈염

       또는 발연상태로 목분의 탄화가 진행하는 경우 또는 측정종료 후에 원추형의 모양의 내부 또는 착화위치의 위쪽에

       목분이 연소하지 않고 잔존하는 경우에는 제2항제1호 내지 제4호와 같은 조작을 5회 이상 반복하고, 총 10회 이상의

       측정에서 측정횟수의 1/2 이상이 연소할 경우에는 그 연소 시간의 평균치를 연소시간으로 하고, 총 10회 이상의 측정

       에서 측정회수의 1/2 미만이 연소한 경우에는 연소시간이 없는 것으로 한다.

     - 시험물품과 목분과의 혼합물의 연소시간은 제3호에서 측정된 연소시간 중 짧은 쪽의 연소시간으로 할 것

  ⊙ 시험물품과 목분과의 혼합물의 연소시간이 표준물질 (질산 90% 수용액)과 목분과의 혼합물의 연소시간 이하인 경우

      에는 산화성액체에 해당하는 것으로 한다.

​

  ※ 산화성액체 시험방법 : 목분, 질산 90% 수용액을 사용

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나. 제2류 위험물

  ▣ 백(100㎏) 황적, 오(500㎏)철마분, 인고천(1,000㎏)

2. 공통성질, 저장 및 취급시 유의사항 등

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가. 공통성질

  ① 액체는 물보다 가변고, 대부분 물에 잘 녹지 않는다.

  ② 상온에서 액체이며 인화하기 쉽다.

  ③ 대부분의 증기는 공기보다 무겁다.

  ④ 착화온도 (착화점, 발화온도, 발화점)가 낮을 수록 위험하다.

  ⑤ 연소하한이 낮아 증기와 공기가 약간 혼합되어 있어도 연소한다.

나. 저장 및 취급 시 유의사항

  ① 화기 및 점화원으로 부터 멀리 저장할 것

  ② 인화점 이상으로 가열하지 말 것

  ③ 증기 및 액체의 누설에 주의하여 저장할 것

  ④ 용기는 밀전하고 통풍이 잘 되는 찬 곳에 저장할 것

  ⑤ 부도체이며 정전기 발생에 주의하여 저장, 취급할 것

다. 예방대책

  ① 점화원을 제거한다.            ② 폭발성 혼합기의 형성을 방지한다.

  ③ 누출을 방지한다.                ④ 보관시 탱크 등의 관리를 철저히 한다.

라. 소화방법

    이산화탄소, 할로겐화합물, 분말, 물분무 등으로 질식소화한다.

마. 화재의 특성

  ① 유동성 액체이므로 연소속도와 화재의 확대가 빠르다.

  ② 증발연소하므로 불티가 나지 않는다.

  ③ 인화점이 낮은 것은 겨울철에도 쉽게 인화한다.

  ④ 소화 후에도 발화점 이상으로 가열된 물체 등에 의해 재연소 또는 폭발한다.

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3. 위험물의 시험방법

가. 인화성 액체의 인화점 시험방법 (위험물안전관리에 관한 세부기준 제13조)

  ① 인화성액체의 인화점 측정은 나. 태그밀폐식 인화점 측정기에 의한 인화점을 측정한 방법으로 측정한 결과에 따라

       다음과 같이 정한다.

   ㉮ 측정결과가 0℃ 미만인 경우에는 당해 측정결과를 인화점으로 할 것

   ㉯ 측정결과가 0℃ 이상 80℃ 이하인 경우에는 동점도 측정을 하여 동점도가 10㎟/s 미만인 경우에는 당해 측정결과를

        인화점으로 하고, 동점도가 10㎟/s 이상인 경우에는 다.신속평형법 인화점측정기에 의한 인화점 측정시험으로 다시

        측정할 것

   ㉰ 측정결과가 80℃를 초과하는 경우에는 라. 클리브랜드개방컵 인화점측정기에 의한 인화점 측정시험에 따른 방법으로

       다시 측정할 것

  ② 인화성 액체 중 수용성 액체란 온도 20℃, 기압 1기압에서 동일한 양의 증류수와 완만하게 혼합하여 혼합액의 유동이

       멈춘 후 당해 혼합액이 균일한 외관을 유지하는 것을 말한다.

나. 태그(Tag)밀폐식 인화점 측정기에 의한 인화점 측정시험

  ① 시험장소는 1기압, 무풍의 장소로 할 것

  ② 「원유 및 석유 제품 인화점 시험방법 - 태그 밀폐식시험방법」(KS M 2010)에 의한 인화점측정기의 시료컵에 시험물품

        50㎤를 넣고 시험물품의 표면의 기포를 제거한 후 뚜껑을 덮을 것

  ③ 시험불꽃을 점화하고 화염의 크기를 직경이 4㎜가 되도록 조정할 것

  ④ 시험물품의 온도가 60초간 1℃의 비율로 상승하도록 수조를 가열하고 시험물품의 온도가 설정온도보다 5℃ 낮은 온도

       에 도달하면 개폐기를 작동하여 시험불꽃을 시료컵에 1초간 노출시키고 닫을 것. 이 경우 시험불꽃을 급격히 상하로

       움직이지 아니하여야 한다.

  ⑤ ④의 방법에 의하여 인화하지 않는 경우에는 시험물품의 온도가 0.5℃ 상승할 때마다 개폐기를 작동하여 시험불꽃을

       시료컵에 1초간 노출시키고 닫는 조작을 인화할 때까지 반복할 것

  ⑥ ⑤의 방법에 의하여 인화한 온도가 60℃ 미만의 온도이고 설정온도와의 차가 2℃를 초과하지 않는 경우에는 당해 온도

      를 인화점으로 할 것

  ⑦ ④의 방법에 의하여 인화한 경우 및 ⑤의 방법에 의하여 인화한 온도와 설정온도와의 차가 2℃를 초과하는 경우에는

       ② 내지 ⑤에 의한 방법으로 반복하여 실시할 것

  ⑧ ⑤의 방법 및 ⑦의 방법에 의하여 인화한 온도가 60℃ 이상의 온도인 경우에는 ⑨ 내지 ⑬의 순서에 의하여 실시할 것

  ⑨ ② 및 ③과 같은 순서로 실시할 것

  ⑩ 시험물품의 온도가 60초간 3℃의 비율로 상승하도록 수조를 가열하고 시험물품의 온도가 설정온도보다 5℃ 낮은 온도

       에 도달하면 개폐기를 작동하여 시험불꽃을 시료컵에 1초간 노출시키고 닫을 것. 이 경우 시험불꽃을 급격히 상하로

        움직이지 아니하여야 한다.

  ⑪ ⑩의 방법에 의하여 인화하지 않는 경우에는 시험물품의 온도가 1℃ 상승마다 개폐기를 작동하여 시험불꽃을 시료컵

       에 1초간 노출시키고 닫는 조작을 인화할 때까지 반복할 것

  ⑫ ⑪의 방법에 의하여 인화한 온도와 설정온도와의 차가 2℃를 초과하지 않는 경우에는 당해 온도를 인화점으로 할 것

  ⑬ ⑩의 방법에 의하여 인화한 경우 및 제11호의 방법에 의하여 인화한 온도와 설정온도와의 차가 2℃를 초과하는 경우에

       는 ⑨ 내지 ⑪와 같은 순서로 반복하여 실시할 것

다. 신속평형법 인화점측정기에 의한 인화점 측정시험

  ① 시험장소는 1기압, 무풍의 장소로 할 것

  ② 신속평형법인화점측정기의 시료컵을 설정온도까지 가열 또는 냉각하여 시험물품(설정온도가 상온보다 낮은 온도인

       경우에는 설정온도까지 냉각한 것) 2㎖를 시료컵에 넣고 즉시 뚜껑 및 개폐기를 닫을 것

  ③ 시료컵의 온도를 1분간 설정온도로 유지할 것

  ④ 시험불꽃을 점화하고 화염의 크기를 직경 4㎜가 되도록 조정할 것

  ⑤ 1분 경과 후 개폐기를 작동하여 시험불꽃을 시료컵에 2.5초간 노출시키고 닫을 것. 이 경우 시험불꽃을 급격히 상하로

       움직이지 아니하여야 한다.

  ⑥ ⑤의 방법에 의하여 인화한 경우에는 인화하지 않을 때까지 설정온도를 낮추고, 인화하지 않는 경우에는 인화할 때까

       지 설정온도를 높여 ② 내지 ⑤의 조작을 반복하여 인화점을 측정할 것

라. 클리브랜드(Cleaveland)개방컵 인화점 측정기에 의한 인화점 측정시험

  ① 시험장소는 1기압, 무풍의 장소로 할 것

  ② 「인화점 및 연소점 시험방법 - 클리브랜드 개방컵 시험방법」(KS M ISO 2592)에 의한 인화점측정기의 시료컵의 표선

        (標線)까지 시험물품을 채우고 시험물품의 표면의 기포를 제거할 것

  ③ 시험불꽃을 점화하고 화염의 크기를 직경 4㎜가 되도록 조정할 것

  ④ 시험물품의 온도가 60초간 14℃의 비율로 상승하도록 가열하고 설정온도보다 55℃ 낮은 온도에 달하면 가열을 조절하

       여 설정온도보다 28℃ 낮은 온도에서 60초간 5.5℃의 비율로 온도가 상승하도록 할 것

  ⑤ 시험물품의 온도가 설정온도보다 28℃ 낮은 온도에 달하면 시험불꽃을 시료컵의 중심을 횡단하여 일직선으로 1초간

       통과시킬 것. 이 경우 시험불꽃의 중심을 시료컵 위쪽 가장자리의 상방 2㎜ 이하에서 수평으로 움직여야 한다.

  ⑥ ⑤의 방법에 의하여 인화하지 않는 경우에는 시험물품의 온도가 2℃ 상승할 때마다 시험불꽃을 시료컵의 중심을 횡단

       하여 일직선으로 1초간 통과시키는 조작을 인화할 때까지 반복할 것

  ⑦ ⑥의 방법에 의하여 인화한 온도와 설정온도와의 차가 4℃를 초과하지 않는 경우에는 당해 온도를 인화점으로 할 것

  ⑧ ⑤의 방법에 의하여 인화한 경우 및 ⑥의 방법에 의하여 인화한 온도와 설정온도와의 차가 4℃를 초과하는 경우에는

       ② 내지⑥와 같은 순서로 반복하여 실시할 것

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4. 인화성 액체 각론

【 지정수량 : 50 ℓ】

가. 특수인화물류

  "특수인화물"이라 함은 이황화탄소, 디에틸에테르, 그 밖의 1기압에서 발화점이 100℃ 이하인 것 또는 인화점이 영하

   20℃ 이하이고 비점이 40℃ 이하인 것을 말한다.

㉮ 일반적 성질

  ㉠ 무색투명한 유동성 액체로 휘발성이 크며, 에탄올과 나트륨이 반응하면 수소가 발행하지만 에테르는 나트륨과 반응하

       여도 수소가 발생하지 않으므로 구별할 수 있다.

  ㉡ 물에는 약간 녹고 알코올 등에는 잘 녹고, 증기는 마취성이 있다.

  ㉢ 전기의 부도체로서 정전기가 발생하기 쉽다.

㉯ 위험성

  ㉠ 인화점이 낮고 휘발성이 강하다.

  ㉡ 증기 누출이 용이하며 장기간 저장시 공기 중에서 산화되어 구조 불명의 불안정하고 폭발성의 과산화물을 만드는데

       이는 유기과산화물과 같은 위험성을 가지기 때문에 100℃로 가열하거나 충격, 압축으로 폭발한다.

  ㉢ 증기와 공기의 혼합가스는 발화점이 낮고, 폭발성이 있다.

  ㉣ 건조과정이나 여과를 할 때 유체마찰에 의해 정전기가 발생, 축적하기 쉽고 소량의 물을 함유하고 있는 경우 이 수분으

       로 대전되기 쉬우므로 비닐관 등의 절연성 물체내를 흐르면 정전기가 발생한다. 이 정전기 발생으로 인한 스파크는

       에테르 증기의 연소폭발을 일으키는 데 충분하다.

  ㉤ 강산화제와 접촉시 격렬하게 반응하고 혼촉발화한다. 특히, NaClO3와 혼합한 것은 습기 또는 햇빛에 의해 발화한다.

㉰ 저장 및 취급방법

  ㉠ 직사광선에 분해되어 과산화물을 생성하므로 갈색병을 사용하여 밀전하고 냉암소 등에 보관하며 용기의 공간용적은

       2% 이상으로 해야 한다.

  ㉡ 불꽃 등 화기를 멀리하고 통풍이 잘 되는 곳에 저장한다.

  ㉢ 대량저장 시에는 불활성가스를 봉입하고, 운반용기의 공간용적으로 10% 이상 여유를 둔다. 또한, 옥외저장탱크 중

       압력탱크에 저장하는 경우 40℃ 이하를 유지해야 한다.

  ㉣ 점화원을 피해야 하며 특히 정전기를 방지하기 위해 약간의 CaCl2를 넣어 두고, 또한 폭발성의 과산화물 생성 방지를

       위해 40 mesh의 구리망을 넣어 둔다.

  ㉤ 과산화물의 검출은 10% 아이오딘화칼륨(KI) 용액과의 황색반응으로 확인한다. 또한, 생성된 과산화물을 제거하는

       시약으로는 황산제일철(FeSO4)을 사용한다.

㉱ 소화방법 : 소규모 화재 시는 물분무, CO2, 건조분말도 유효하나, 대형 화재의 경우는 다량의 알코올포 방사에 의한

                      질식소화가 적당하다.

㉲ 용도 : 유기용제, 무연화약 제조, 시약, 의약, 유기합성 등에 사용

​

② 이황화탄소 (CS2) - 비수용성 액체

㉮ 일반적 성질

  ㉠ 순수한 것은 무색투명하고 클로로포름과 같은 약한 향기가 있는 액체지만 통상 불순물이 있기 때문에 황색을 띠며

       불쾌한 냄새가 난다.

  ㉡ 물보다 무겁고 물에 녹지 않으나, 알코올, 에테르, 벤젠 등에는 잘 녹으며, 유지, 수지 등의 용제로 사용된다.

  ㉢ 독성이 있어 피부에 장시간 접촉하거나 중기 흡입시 인체에 유해하다.

  ㉣ 제4류 위험물 중 발화점 (90℃ 또는 100℃)가 가장 낮고 연소범위 (1.0 ~ 50%)가 넓으며 증기압 (300㎜Hg)이 높아 휘발

        이 높고 인화성, 발화성이 강하다.

㉯ 위험성

  ㉠ 휘발하기 쉽고 발화점이 낮아 백열등, 난방기구 등의 열에 의해 발화하며, 점화하면 청색을 내고 연소하는데 연소생성

       물 중 SO2는 유독성이 강하다.

        CS2 + 3O2 → CO2 + 2SO2

  ㉡ 강산화제와 접촉시 격렬하게 반응하고 혼촉발화한다. 특히, NaClO3와 혼합한 것은 습기 또는 햇빛에 의해 발화한다.

  ㉢ 증기는 공기와 혼합하여 인화폭발의 위험이 있으며 나트륨 같은 알칼리금속류와 접촉하면 발화 또는 폭발한다.

  ㉣ 고온의 물과 반응하면 이산화탄소와 황화수소가 발생한다.

        CS2 + 2H2O → CO2 + 2H2S

㉰ 저장 및 취급 방법

  ㉠ 착화온도가 낮으므로 화기를 멀리하고, 직사광선을 피해 통풍이 잘 안되는 냉암소에 저장한다.

  ㉡ 밀봉, 밀전하여 액체나 증기의 누설을 방지한다.

  ㉢ 물 보다 무겁고 물에 녹기 어렵기 때문에 가연성 증기의 발생을 억제하기 위하여 물(수조)속에 저장한다.

㉱ 소화방법 : 화재확대위험이 없거나 고정된 탱크나 밀폐용기 중의 화재인 경우 표면에 조심스럽게 주수하여 물을 채워

                       피복소화할 수 있다. 또한 초기 소화시 CO2, 분말, 할론이 유효하나, 대형 화재의 경우는 다량의 포방사에

                       의한 질식소화가 적당한다.

㉲ 용도 : 유기용제, 고무가황, 촉진제, 살충제 등

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③ 아세트알데하이드 (CH3CHO, 알데하이드, 초산알데하이드) - 수용성 액체

㉮ 일반적 성질

  ㉠ 에테르 냄새를 가진 무색의 휘발성이 강한 액체이다.

  ㉡ 반응성이 풍부하며 물 또는 유기용제 (벤젠, 에테르, 알코올 등)에 잘 녹는다.

  ㉢ 증기는 공기와 혼합하여 작은 점화원에 의해 인화폭발의 위험이 있으며 연소속도가 빠르다.

㉯ 위험성

  ㉠ 수용액 상태에서도 인화의 위험이 있으며, 밀폐용기는 가열하면 심하게 폭발하고 공기중에서 폭발적으로 분해할 위험

       이 있다.

  ㉡ 증기는 눈, 점막 등을 자극하며 흡입시 폐부종 등을 일으키고, 액체가 피부와 접촉할 때에는 동상과 같은 증상이 나타

       난다.

  ㉢ 반응성이 풍부하여 구리, 마그네슘, 수은, 은 및 그 합금 또는 산, 염기, 염화제이철 등과의 접촉에 의해 폭발성 혼합물

      인 아세틸라이드를 생성한다.

  ㉣ 증기압이 매우 높으므로 (20℃에서 45㎜Hg) 상온에서 쉽게 위험농도에 도달한다.

  ㉤ 강산화제와 접촉 시 격렬히 반응하여 혼촉발화의 위험이 있다.

㉰ 저장 및 취급 방법

  ㉠ 공기와 접촉시 폭발성의 과산화물이 생성된다.

  ㉡ 산의 존재하에서는 격심한 중합반응을 하기 때문에 접촉을 피하도록 한다.

  ㉢ 탱크 저장시에는 불활성 가스 또는 수증기를 봉입하고 냉각장치 등을 이용하여 저장온도를 비점 이하로 유지시켜야

       한다. 보냉장치가 없는 이동저장탱크에 저장하는 산화프로필렌의 온도는 40℃로 유지하여야 한다.

  ㉣ 자극성이 강하므로 증기의 발생이나 흡입을 피하도록 한다.

㉱ 소화방법 : 수용성이므로 소화시 분무상의 물을 대량 주수하여 희석소화하고 소량의 경우는 CO2, 할론, 분말, 물분무도

                       유효하며, 경우에 따라서는 다량의 포를 사용한다.

㉲ 용도 : 용제, 안료, 살균제 등의 제조

​

⑤ 기타

  ㉮ 아이소프렌 : 인화점 -54℃, 착화점 : 220℃, 연소범위 2 ~ 9%

  ㉯ 아이소펜탄 : 인화점 -51℃

​

#인화성 #특수인화물 #디에틸에테르

1. 점화원의 종류

가. 전기적 #발화원

 1) 전기적 열에너지의 종류

  ① 유도열 : 도체 주위에 변화하는 자장이 존재하거나 도체가 자장 사이를 통과하여 전위차가 발생하고 이 전위차에서

                     전류의 흐름이 일어나 도체의 저항에 의하여 열이 발생하는 것

  ② 유전열 : 누설전류에 의해 절연능력이 감소하여 발생하는 열

  ③ 저항열 : 도체에 전류가 흐르면 도체 물질의 원자구조 특성에 따른 전기저항 때문에 전기에너지의 일부가 열로

                     변하는 발열

  ④ 아크열 : 접촉 불량 등에 의해 발생

  ⑤ 정전기열 : 정전기가 방전할 때 발생하는 열

  ⑥ 낙뢰에 의한 열 : 번개에 의해 발생되는 열

 2) #정전기

   ▣ 부도체의 마찰에 의해 발생하며, 전기가 흐르지 못하고 축적되어 가연성 가스 및 가연성 액체의 점화원이 될 수 있다.

  ① 정전기의 발생과정

    ⊙ 부도체의 마찰 등에 의한 전하의 발생 → 전하의 축적에 의한 전위 상승 → 절연파괴에 의한 방전 → 최소 발화에너지

                                                                         이상일 경우 가연물을 점화 → 화재

  ② 정전기 발생 원인

    ⊙ 전기부도체와의 마찰         ⊙ 자동차를 장시간 주행             ⊙ 옥외 탱크에 석유를 주입

    ⊙ 인체에서의 대전 (니트 등의 소재에 의한 주유기 발화)

  ③ 정전기 방지대책

     ⊙ 접지를 한다.

     ⊙ 공기의 상대습도를 70 [%] 이상으로 한다.

     ⊙ 공기를 이온화 한다.

     ⊙ 도체 물질을 사용한다.

나. 기계적 (물리적) 발화원

   ① #압축열 : 기체를 급히 압축할 때 발생되는 열

   ② #마찰열 : 두 고체를 마찰시킬 때 발생되는 열

   ③ 마찰 스파크 : 고체와 금속을 마찰시킬 때 불꽃이 일어나는 것

다. 화학반응에 의한 점화원

   ① #연소열 : 어떤 물질이 완전히 산화되는 과정에서 발생하는 열

   ② #용해열 : 어떤 물질이 액체에 용해될 때 발생하는 열 (농황산, 묽은 황산)

   ③ #분해열 : 화합물이 분해할 때 발생하는 열

   ④ #생성열 : 발열반응에 의하여 화합물이 생성할 때의 열

   ⑤ #자연발열 (자연발화) : 어떤 물질이 외부로 부터 열의 공급을 받지 아니하고 온도가 상승하는 현상

2. 온도

  ① 섭씨 [℃] : 1기압에서 물의 빙점 (어는 점)을 0 [℃], 비점(끓는 점)을 100 [℃]로 하여 100 등분한 온도 단위

  ② 화씨 [°F] : 대기압에서 물의 빙점 (어는 점)을 32 [°F], 비점(끓는 점)을 212 [°F]로 하여 180 등분한 온도 단위

  ③ 절대온도 (켈빈온도 [°K]) : 열역학적 온도로 -273 [℃]를 0 [°K]로 시작하는 온도

  ④ 랭킨온도 [°R] : 화씨온도와 동일한 눈금을 사용하는 절대온도

​

   【 온도 환산 공식】

  【위험도】

   ▣ 위험도는 폭발범위를 활용하여 가연물의 연소위험성을 가름할 수 있는 계산값으로 위험도가 클수록 가연물의

        연소 위험성이 커진다.

    ◈ 아세틸렌 (C2H2)의 연소범위 : 2.5 ~ 81 [%]

         * 지구상에서 아세틸렌이 폭발범위가 가장 넓다.

    ◈ 이산황화탄소 (CS2)의 연소범위 : 1.2 ~ 44 [%]​​

자. 현열 : 감열

  ▣ 상태의 변화없이 물질의 온도변화에 필요한 열

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차. 점도 (Viscosity)

  ▣ 액체의 점착과 응집력의 효과로 인한 흐름에 대한 저항을 측정하는 기준

​

카. 증기압 (Vaper pressure) = 대기압

 1) 정의

   ① 어떤 물질이 일정한 온도에서 열평형 상태가 되는 증기의 압력

   ② 증기가 액체와 평형상태에 있을 때 증기가 새어 나가려는 압력

 2) 증기압의 특성

   ① 기압계에 수은을 이용하는 것이 적합한 이유는 증기압이 낮기 때문

   ② 쉽게 증발하는 휘발성 액체는 증기압이 높다.

   ③ 증기압은 밀폐된 용기 내의 액체 표면을 탈출하는 증기의 양이 액체 속으로 재 침투 하는 증기의 양과 같은 때의 압력

   ④ 유동하는 액체 내부에서 압력이 증기압 보다 낮아지면 액체가 기화하는 공동현상 (cavitation) 발생

   ⑤ 증기분자의 질량이 작을 수록 큰 증기압이 나타난다.

   ⑥ 분자운동이 커지면 증기압이 증가한다.

   ⑦ 액체의 온도가 상승하면 증기압이 증가한다.

   ⑧ 증발과 응축이 평형상태일 때의 압력을 포화증기압이라 한다.

   ⑨ 증기압의 단위

       atm, ㎜Hg, kg/㎠, mH2O, mAq, PSI, lb/in2, kPa, N/㎠, mbar

타. 증기비중 (Vaper Specfic Gravity)

   ▣ 공기분자량 (29 [g])에 대한 가스분자량의 비

1. 다음중 연소와 가장 관련이 있는 화학반응은 ? ①

   ① 산화반응        ② 환원반응         ③ 치환반응           ④ 증합반응

[풀이] 연소의 정의 : 연소란 빛과 열을 동반한 급격한 산화반응이다.

​

2. 연소현상과 관계없는 것은 ? ④

   ① 부탄가스 라이터에 불을 붙였다.

   ② 황린을 공기 중에 방치했더니 불이 붙었다.

   ③ 알코올 램프에 불을 붙였다.

   ④ 공기중에 노출된 쇠못이 붉게 녹이 슬었다.

[풀이] 연소란 빛과 열을 수반하는 급격한 산화반응이다. 녹이 스는 것은 산화반응이지만 급격한 반응이 아니므로

          연소라고 하긴 어렵다.

​

3. 보통 화재에서 암적색 불꽃의 온도는 몇 [℃] 정도인가 ? ②

   ① 525              ㉡ 750                  ③ 925                 ④ 1,075

​

[풀이] 연소의 색과 온도

4. 연소의 3요소 [표면연소 (작열연소)]

   ① 가연물 (연료)          ② 산소공급원 (산소)          ③ 점화원 (온도)

   ※ 연소의 4요소 [불꽃연소]

       ▣ 가연물, 산소공급원, 점화원, 순조로운 연쇄반응

   ※ 표면연소 [작열연소] : 철은 불꽃에 가열하면 빨갛게 되는데 이것은 철의 표면에 연소되는 현상인데 이를 표면연소

                                          또는 작열연소라고 한다.

   ※ 목재의 연소 : 표면연소(훈소) → 불꽃연소 → 표면연소 → 표면연소 (훈소)

      ⊙ 표면연소는 가연성 기체가 발생하지 않기 때문에 나타나는 현상이다.

​

가. 가연물의 구비조건 (연소하기 쉬운 조건)

  ① #열전도율 이 작을 것 (에너지(열) 축적이 쉬울 것)

    ⊙ 물질은 금속과 비금속이 있는데 일반적으로 비금속이 불에 잘 탄다. 그 이유는 비금속은 열전도율이 작기 때문에

         연소가 잘 된다.

  ② 발열량이 클 것 (연소열이 크다)

    ⊙ 발열량 : 탄소수가 적다 < 탄소수가 많다.

  ③ #활성화 #에너지 가 작을 것 (점화 에너지, 임계점이 낮을 것)

     ※ 활성화 에너지란 화학반응을 하기 위해서 필요로 하는 에너지로 활성화에너지가 작은 물질은 작은 에너지를

         가하더라도 쉽게 반응을 시작할 수 있다.

    ㉠ 활성화 에너지 : 프로판 < 가솔린 < 경유 < 목재

    ㉡ 활성화 에너지 : 탄소수가 적다 < 탄소수가 많다.

  ④ 산소와 친화력이 클 것

    ㉠ 산소와 친화력 : 금속(+이온) > 비금속 (-이온)

    ㉡ 산소와 친화력 : 1족 > 2족 > ··· > 6족 > 7족

  ⑤ #표면적 이 넓을 것 ( 고체 < 액체 < 기체) : 분자크기가 작을 수록

  ⑥ 연쇄반응을 일으킬 수 있을 것

  ⑦ 수분이 적을 것

  ⑧ 주위 온도가 높을 수록

      ⊙ 10[℃] 상승시 반응속도는 2~3배 빨라진다.

      ⊙ 50[℃] 상승시 : 25배 23배 빨라진다.

  ⑨ 주위 압력이 클수록

  ⑩ 화학적으로 불안정할 수록 : 반응성이 풍부할 수록

​

가-1. 가연물이 될 수 없는 물질

  ① 화학적으로 안정된 물질으로 산소와 더 이상 화학반응할 수 없는 물질

  ② 불활성, 비활성기체 (8족, 0족)

  ③ 산화반응을 하는데 흡열반응을 하는 물질

​

나. 산소공급원

  ▣ 가연물이 연소하기 위해서는 가연물이 산화반응을 하기 위한 산소가 필요하다.

       이 때 산소를 공급해 줄 수 있는 인자를 산소공급원이라고 하며 물질의 연소를 도와준다하여

       조연성 또는 지연성 가스라고 한다.

   ① 산소         ② 공기(바람)        ③ 산화계

   ④ 위험물 - 제1류 : 산화성 고체 : 질산나트륨, 과산화나트륨

                      제5류 : 자기반응성물질 (물질내부에 산소공급원을 충분히 가진 물질)

                      제6류 : 산화성액체 : 과산화 수소

   ⑤ 지연성 가스 (조연성 가스) : 산소, 불소, 염소, 오존

​

   ※ 물질의 상태(고체, 액체, 기체)의 구분

       ⊙ 1기압(상압), 20[℃] (상온) 기준

   ※ 상태별 % 구분

      ⊙ 기체의 % : 체적 % = 압력 % = 몰 %

      ⊙ 액체, 고체의 % : 무게 % (중량 %, 질량 %)

​다. 점화원 (온도)

   ▣ 가연물이 연소하기 위해서는 가연물과 산소가 반응하게 하는 에너지가 필요로 하는데 이를 활성화 에너지,

        착화 에너지 또는 점화 에너지라고 한다.

   ▣ 에너지의 종류

      ① 화학적 에너지         ② 기계적 에너지           ③ 전기적 에너지

  [화학적 에너지] - 화학반응에 의하여 에너지가 발생

       ㉠ 연소열           ㉡ 자연발열            ㉢ 분해열            ㉣ 용해열

  [기계적 에너지]

       ㉠ 마찰열           ㉡ 스파크               ㉢ 압축열

  [전기적 에너지]

   ㉠ 저항가열     ㉡ 유도가열        ㉢ 유전가열        ㉣ 아크가열        ㉤ 정전기가열       ㉤ 분해에 의한 가열

​

  [점화원이 될 수 있는 것]

     ① 불씨   ② 불꽃 ③ 고온표면   ④ 단열압축   ⑤ 마찰   ⑥ 충격   ⑦ 전기불꽃  ⑧ 복사열  ⑨ 자연발화  ⑩ 정전기

   * 단열압축 : 부피를 작게 하면 분자의 활동이 증가하여 분자간에 충돌이 많아지고 이로 인해 에너지가 증가하여

                       점화원이 될 수 있다.

   * 단열이란 말은 에너지의 출입이 없다는 말이다.

​

   ※ 점화원이 될 수 없는 것

     ① 단열팽창

         * 단열팽창 : 부피가 커지면 분자활동이 감소하여 분자간 충돌이 작아져서 에너지가 감소하게 되어 점화원이 될 수

                             없다.

     ② 기화열 (증발열) : 기화를 하려면 에너지가 필요하므로 주변 에너지를 흡수한다.

     ③ 냉각열

     ④ 용해열

     ⑤ 흡착열

​

5. 연소의 4요소 (4면체적 요소)

       = 연소의 3요소 + 순조로운 연쇄반응

   ▣ 불꽃 연소의 경우 연소의 3요소 이외에 계속적인 산소공급이 필요하다.

   ▣ 발생된 가연성 기체는 지속적이고 순조롭게 산화반응을 할 수 있어야 하는데 이러한 반응을 연쇄반응이라고 한다.

​

6. 연소의 형태

   가. 불꽃 연소 : 가연성 기체가 공기와 혼합하며 연소하는 일반적인 연소 형태

   나. 표면연소 : 가연성 기체 없이 가연물이 표면에서 산화만을 하는 연소형태

   [가연물의 상태별 연소의 형태]

     ① 기체 가연물

        ㉠ 확산연소 : 기체 가연물의 일반적인 연소 형태

        ㉡ 예혼합연소 : 에너지 효율을 고려해 연료와 공기를 적절한 비율로 혼합하여 연소시키는 형태

       * 예혼합연소 

         도시가스는 메탄 CH4 이다,

         메탄의 연소범위는 공기중의 농도 5 ~ 15 [%] 이다.

         이 경우 공기 비중은 95 ~ 85 [%] 이다.

       ※ 연소범위 : 메탄의 경우 공기중의 농도가 5[%] 미만이어도 연소가 되지 않고 농도 15 [%]를 초과하여도 연소되지

                             않는다. 연소되는 범위를 말함.

     * 메탄의 열효율 : 메탄 7%와 공기 93%를 혼합할 경우 가장 열 효율이 높다.

   ② 액체 가연물 : 액체가 불이 붙는 경우는 하나도 없다. 연소가 되기 위해서는 액체가 기체로 바뀌어야 한다.

      ㉠ 증발연소 : 저비점 액체 가연물의 연소형태

           * 증발은 물질 자체는 변화지 않고 상태만 변한 것이고

           * 분해는 물질 자체가 변하는 것이다.

      ㉡ 분해연소 : 고비점 액체 가연물의 연소형태

           * 중유 (벙커C유) : 비등점 B.P 300 [℃] C20H40 ⇒ 크래킹 : 결합 중간을 끊어 프로탄이나 다른 가스로 분해해서

                                        사용한다.

           * 연소성 : 증발연소 > 분해연소

           * 증발연소 : 알코올, 가솔린 등 저비점 액체 가연물, 탄소수가 적은 물질

           * 분해연소 : 중유, 기계유, 실린더유 처럼 고비점 액체가연물, 탄소수가 커서 무거운 물질

   ③ 고체 가연물

       ㉠ 분해연소 : 고체가연물의 일반적인 연소형태 (목재가 대표적인 형태)

       ㉡ 표면연소 : 가연성 기체의 생성 없이 고체 표면에서 연소하는 형태

       ㉢ 증발연소 : 승화성 물질의 연소형태

          * 승화성 물질 : 황, 나프탈렌

       ㉣ 자기연소 : "가연물 + 산소공급원" 을 함께 지닌 물질의 연소형태

          * 5류 위험물 : 물질 내부에 충분한 양의 산소를 가지고 있는 물질, 질산에스테르류, 니트로화합물

​

7. 연소가 확대되는 요인

   가. 접연 연소 : 불꽃이 계속 번져나가는 현상

   나. 비화 연소 : 옆으로 불꽃이 날아가 불이 번지는 현상

      ※ 비화연소 3요소

         ① 불씨          ② 바람           ③ 가연물 (주변)

​

8. 가연성 가스와 지연성 가스 (조연성 가스)

   가. 가연성 가스

       ▣ 수소, 메탄, 일산화탄소, 천연가스, 메탄, 암모니아

   나. 지연성 가스

       ▣ 산소, 공기, 오존, 불소, 염소

​

[연소속도에 영향을 주는 요소]

  ◈ 연소의 필요요소 (3요소, 4요소)의 각 인자에 적합여부에 의해 연소속도 (산화반응 속도)가 달라진다. 즉, 반응을

       잘할 수 있는 조건이면 연소속도가 빨라지고 그렇지 않은 경우는 연소속도가 느려진다.

1. 점화원의 종류

가. 전기적 발화원

 1) 전기적 열에너지의 종류

  ① 유도열 : 도체 주위에 변화하는 자장이 존재하거나 도체가 자장 사이를 통과하여

                     전위차가 발생하고 이 전위차에서 전류의 흐름이 일어나 도체의 저항에

                      의하여 열이 발생하는 것

  ② 유전열 : 누설전류에 의해 절연능력이 감소하여 발생하는 열

  ③ 저항열 : 도체에 전류가 흐르면 도체 물질의 원자구조 특성에 따른 전기저항 때문에

                     전기에너지의 일부가 열로 변하는 발열

  ④ 아크열 : 접촉 불량 등에 의해 발생

  ⑤ 정전기열 : 정전기가 방전할 때 발생하는 열

  ⑥ 낙뢰에 의한 열 : 번개에 의해 발생되는 열

 2) 정전기

  ▣ 부도체의 마찰에 의해 발생하며, 전기가 흐르지 못하고 축적되어 가연성 가스 및 가연

      성 액체의 점화원이 될 수 있다.

  ① 정전기의 발생과정

      ⊙ 부도체의 마찰 등에 의한 전하의 발생 → 전하의 축적에 의한 전위 상승 → 절연파괴에 의한 방전

           → 최소 발화에너지 이상일 경우 가연물을 점화 → 화재

  ② 정전기 발생 원인

    ⊙ 전기부도체와의 마찰

    ⊙ 자동차를 장시간 주행

    ⊙ 옥외 탱크에 석유를 주입

    ⊙ 인체에서의 대전 (니트 등의 소재에 의한 주유기 발화)

  ③ 정전기 방지대책

    ⊙ 접지를 한다.

    ⊙ 공기의 상대습도를 70 [%] 이상으로 한다.

    ⊙ 공기를 이온화 한다.

    ⊙ 도체 물질을 사용한다.

나. 기계적 (물리적) 발화원

  ① 압축열 : 기체를 급히 압축할 때 발생되는 열

  ② 마찰열 : 두 고체를 마찰시킬 때 발생되는 열

  ③ 마찰 스파크 : 고체와 금속을 마찰시킬 때 불꽃이 일어나는 것

다. 화학반응에 의한 점화원

  ① 연소열 : 어떤 물질이 완전히 산화되는 과정에서 발생하는 열

  ② 용해열 : 어떤 물질이 액체에 용해될 때 발생하는 열 (농황산, 묽은 황산)

  ③ 분해열 : 화합물이 분해할 때 발생하는 열

  ④ 생성열 : 발열반응에 의하여 화합물이 생성할 때의 열

  ⑤ 자연발열 (자연발화) : 어떤 물질이 외부로 부터 열의 공급을 받지 아니하고 온도가 상승하는 현상

2. 온도

  ① 섭씨 [℃] : 1기압에서 물의 빙점 (어는 점)을 0 [℃], 비점(끓는 점)을 100 [℃]로 하여 100 등분한 온도 단위

  ② 화씨 [°F] : 대기압에서 물의 빙점 (어는 점)을 32 [°F], 비점(끓는 점)을 212 [°F]로 하여 180 등분한 온도 단위

  ③ 절대온도 (켈빈온도 [°K]) : 열역학적 온도로 -273 [℃]를 0 [°K]로 시작하는 온도

  ④ 랭킨온도 [°R] : 화씨온도와 동일한 눈금을 사용하는 절대온도

​

【 온도 환산 공식】

다. 연소점 (Fire point)

   ① 인화점 보다 5 ~ 10 [℃] 높으며 연소를 5초 이상 지속할 수 있는 온도

   ② 어떤 인화성 액체가 공기 중에서 열을 받아 점화원의 존재하에 지속적인 연소를 일으킬 수 있는 온도

   ③ 가연성 액체에 점화원을 가져 가서 인화된 후 점화원을 제거하여도 가연물에 계속 연소 연소되는 최저 온도

​

라. 비중 (Specific gravity)

  ▣ 물 4 [℃]를 기준으로 했을 때의 물체의 무게 (고체, 액체)

      ※ 기체 : 표준상태 0 [℃], 1기압 공기의 비중 1

                     프로판, 부탄 > 1, 메탄 < 1

마. 비점 (Boiling point)

  ▣ 액체가 끓으면서 증발이 일어날 때의 온도

​

바. 비열 (Specific heat)

  ① 1 [cal] : 1 [g]의 물을 1 [℃] 만큼 온도를 상승시키는데 필요한 열량

  ② 1 [BTU] : 1 [lb]의 물을 1 [°F] 만큼 온도 상승시키는데 필요한 열량

  ③ 1 [chu] : 1 [lb]의 물을 1 [℃] 만큼 온도 상승시키는데 필요한 열량

       ※ 1 파운드 [lb] = 0.452592 [kg]

​

사. 융점 (Melting point)

  ▣ 대기압 하에서 고체가 용융하여 액체가 되는 온도

​

아. 잠열 (Latent heat) ※ latent [ leɪtnt ] 잠재하는, 잠복해 있는 latent disease 잠복중인 병

  ▣ 어떤 물질이 고체, 액체, 기체로 상태를 변화하기 위해 필요로 하는 열

​

  【 물의 잠열】

자. 현열 : 감열

   ▣ 상태의 변화없이 물질의 온도변화에 필요한 열

​

차. 점도 (Viscosity)

   ▣ 액체의 점착과 응집력의 효과로 인한 흐름에 대한 저항을 측정하는 기준

​

카. 증기압 (Vaper pressure) = 대기압

 1) 정의

    ① 어떤 물질이 일정한 온도에서 열평형 상태가 되는 증기의 압력

    ② 증기가 액체와 평형상태에 있을 때 증기가 새어 나가려는 압력

2) 증기압의 특성

   ① 기압계에 수은을 이용하는 것이 적합한 이유는 증기압이 낮기 때문

   ② 쉽게 증발하는 휘발성 액체는 증기압이 높다.

   ③ 증기압은 밀폐된 용기 내의 액체 표면을 탈출하는 증기의 양이 액체 속으로 재 침투

       하는 증기의 양과 같은 때의 압력

   ④ 유동하는 액체 내부에서 압력이 증기압 보다 낮아지면 액체가 기화하는 공동현상 (cavitation) 발생

   ⑤ 증기분자의 질량이 작을 수록 큰 증기압이 나타난다.

   ⑥ 분자운동이 커지면 증기압이 증가한다.

   ⑦ 액체의 온도가 상승하면 증기압이 증가한다.

   ⑧ 증발과 응축이 평형상태일 때의 압력을 포화증기압이라 한다.

   ⑨ 증기압의 단위

        atm, ㎜Hg, kg/㎠, mH2O, mAq, PSI, lb/in2, kPa, N/㎠, mbar

타. 증기비중 (Vaper Specfic Gravity)

   ▣ 공기분자량 (29 [g])에 대한 가스분자량의 비

【 출제예상문제 】

1. 열에너지중 전기에너지에는 여러가지의 발생원인이 있다. 다음 중 전기에너지원의 발생

    원인에 속하지 아니하는 것은 어느 것인가 ? ②

   ① 저항가열          ② 마찰스파크             ③ 유도가열            ④ 유전가열

   ※ 마찰스파크는 기계적 에너지원이다.

​

2. 물에 황산을 넣어 묽은 황산을 만들 때 발생되는 열은 ? ③

   ① 연소열         ② 분해열          ③ 용해열          ④ 자연발열

  ※ 용해열 : 액체에 용해될 경우 발생하는 열을 말하며 황산의 경우 물에 용해될 때 발생한다.

3. 정전기에 의한 발화과정으로 옳은 것은 ? ②

   ① 방전 → 전하의 축적 → 전하의 발생 → 발화

   ② 전하의 발생 → 전하의 축적 → 방전 → 발화

   ③ 전하의 발생 → 방전 → 전하의 축적 → 발화

   ④ 전하의 축적 → 방전 → 전하의 발생 → 발화

​

4. 정전기의 발생과 관련이 없는 사항은 ? ③

  ① 자동차의 장시간 주행               ② 위험물 옥외 탱크에 석유류 주입

  ③ 공기중에 습도가 높은 경우       ④ 전기 부도체의 마찰

  ※ 정전기 발생원인 : 전기부도체의 마찰, 자동차를 장시간 주행, 옥외탱크에 석유류 주입인체에서의 대전

5. 정전기로 인한 피해발생의 방지대책이 아닌 것은 ? ③

   ① 접지 실시        ② 공기의 이온화         ③ 부도체 사용         ④ 70% 이상의 상대습도 유지

   ※ 정전기 방지대책 : 접지를 한다, 공기의 상대습도를 70% 이상으로 한다. 공기를 이온화한다.

       도체물질을 사용한다.

6. 다음 중 기계적 점화원으로만 되어 있는 것은 ? ③

   ① 마찰열, 기화열       ② 용해열, 연소열        ③ 압축열, 마찰열           ④ 정전기열, 연소열

   ※ 기계적(물리적) 마찰열 : 기계적 마찰, 충격, 단열압축 등에 의해 일어나는 발화원이다.

​

7. 착화온도 500 [℃] 에 대한 설명으로 옳은 것은 ? ②

   ① 500 [℃]로 가열하면 산소공급 없이 인화한다.

   ② 500 [℃]로 가열하면 공기 중에서 스스로 타기 시작한다.

   ③ 500 [℃]로 가열하여도 점화원이 없으면 타지 않는다.

   ④ 500 [℃]로 가열하면 마찰열에 의하여 연소한다.

   ※ 발화점 (착화점) : 열 등의 형태로 에너지가 주어질 경우 스스로 연소가 시작되는 최저 온도

8. 다음 중 인화점이 가장 낮은 물질은 ? ①

  ① 산화프로필렌         ② 이황화탄소         ③ 메틸알코올           ④ 등유

     ※ 제4류 위험물의 인화점

9. 가연성 증기를 발생하는 액체가 공기와 혼합하여 기상부에 다른 불꽃이 닿았을 때 연소가 일어나는

     최저의 액체 온도를 무엇이라고 하는가 ? ②

   ① 발화점      ② 인화점        ③ 연소점          ④ 착화점

      ※ 인화점 : 외부에너지를 점화원(불꽃 등)으로 가했을 경우 연소가 시작되는 최저 온도

​

10. 1[g]의 물체를 1 [℃] 만큼 온도를 상승시키는데 필요한 열량을 나타내는 것은 ? ③

   ① 잠열          ② 복사열            ③ 비열           ④ 열용량

  ※ 비열 (Specific heat)

    ① 1 [cal] : 1[g]의 물을 1[℃] 만큼 온도를 상승시키는데 필요한 열량

    ② 1[BTU] : 1[lb]의 물을 1[°F] 만큼 온도 상승시키는데 필요한 열량

    ③ 1[chu] : 1[lb]의 물을 1 [℃] 만큼 온도 상승시키는데 필요한 열량

​

11. 연소점에 관한 설명으로 옳은 것은 ? ④

   ① 점화원 없이 스스로 불이 붙는 최저 온도

   ② 산화하면서 발생된 열이 축적되어 불이 붙는 최저 온도

   ③ 점화원에 의해 불이 붙는 최저 온도

   ④ 인화 후 일정시간 이상 연소상태를 계속 유지할 수 있는 온도

      ※ 연소점 : 외부 에너지를 제거하여도 자력으로 지속적인 연소가 가능한 온도로 일반적으

                        로 인화점 보다 약 5 ~ 10 [℃] 정도 높다.

12. 물질의 증기비중을 가장 옳게 나타낸 것은 ? (단, 수식에서 분자, 분모의 단위는 모두 [g/mol] 이다) ②