위험물의 분류 제3류 위험물 특징 및 종류

오늘은 공기와 접촉하여 자연발화하거나, 물과 반응하여 가연성 가스를 발생시키는 물질인 제3류 위험물에 대해서 알아보겠습니다.

 

제3류 위험물의 특징

자연발화성 물질은 분말의 시험물품이 10분 이내에 자연발화시, 자연발화하지 않는 경우 시험물품을 낙하시켜 낙하 중 또는 낙하 후 10분 이내에 자연발화하는 경우 해당합니다. 가열, 강산화성 물질과 접촉 시 위험합니다.

금수성 물과 접촉하여 자연발화 하는 경우, 착화하는 경우(금수성 시험방법에는 자연발화하지 않을 시 화염을 접촉시켜 착화유무 확인) 또는 가연성 성분을 함유한 가스의 발생량이 200리터 이상인 경우에 해당합니다. 황린을 제외하고 모두 금수성 물질로 물과 반응하여 수소, 아세틸렌, 포스핀 등 발생하며 발열합니다. 

대부분이 무기화합물이고, 물보다 무거우나 나트륨,칼륨,리튬등은 물보다 가볍습니다.

 

예방 대책 및 소화 방법

화재 시 주수소화 금지합니다. (황린은 제외)

건조사, 팽창질석 등으로 질식소화를 합니다. 알킬알루미늄등 유기금속화합물은 금속화재에 속합니다.

 

품 명	지정수량	등급
나트륨 칼륨 알킬알루미늄 알킬리튬	10kg	Ⅰ
황린	20kg	Ⅱ
알칼리금속(나트륨,칼륨 제외) 알칼리토금속 유기금속화합물(알킬알루미늄,알킬리튬제외)	50kg	Ⅱ
금속의 수소화물 금속의 인화물 칼슘 또는 알루미늄의 탄화물	300kg	Ⅲ
염소화규소화합물	300kg	Ⅲ

위험물의 분류 (제3류 위험물 특징 및 종류)

품명별 특징

나트륨(Na)

은백색 광택의 경금속으로 비중은 0.97 끓는점은 883도, 융점은 97.8도, 자연발화온도 115도이며, 연소 시 노란 불꽃을 나타냅니다. [연소반응식 4Na + O2 => 2 Na2 O ]

공기 중에 장시간 노출되면 상온에서도 자연발화가 발생할 수 있습니다. 따라서 석유, 경유, 유동파라핀 등 보호액 속에 넣어 밀봉 저장합니다.

(물과의 반응식 2Na + 2H2O => 2 NaOH + H2)

(산과의 반응식 2Na + 2HCl => 2 NaCl + H2)

(알코올과의 반응식 2Na + 2C2H5OH => 2 C2 H5 ONa + H2)

(암모니아와 반응식 2Na + 2NH3 => 2NaNH2 + H2)

물, 산, 알코올, 암모니아와 반응하면 수소가 발생합니다.

(사염화탄소와 반응식 4Na + CCl4 => 4 NaCl + C)

(이산화탄소와 반응식 4Na + CO2 => 2Na2O + C)

사염화탄소, 이산화탄소와 반응하면 탄소가 발생합니다.

 

칼륨(K)

은백색 광택의 경금속으로 비중은 0.86 끓는점은 760도, 융점은 63.6도 연소 시 보라색 불꽃을 보이며, 나트륨보다 반응성이 큽니다. [연소반응식 4K + O2 => 2 K2 O ]

공기 중에 장시간 노출되면 상온에서도 자연발화가 발생할 수 있습니다. 따라서 석유, 경유, 유동파라핀 등 보호액 속에 넣어 밀봉 저장합니다.

(물과의 반응식 2K + 2H2O => 2 KOH + H2)

(산과의 반응식 2K + 2HCl => 2 KCl + H2)

(알코올과의 반응식 2K + 2C2H5OH => 2 C2 H5 OK + H2)

물, 산, 알코올과 반응하면 수소가 발생합니다.

(사염화탄소와 반응식 4K + CCl4 => 4 KCl + C)

(이산화탄소와 반응식 4K + CO2 => 2K2O + C)

사염화탄소, 이산화탄소와 반응하면 탄소가 발생합니다.

 

알킬알루미늄(R3 -Al)

무색 투명한 액체로 독성이 있고 자극적인 냄새가 납니다. 화재 시 흰 연기가 발생하고 연기에는 독성이 있어 흡입 시 위험합니다. 공기 중에 노출되면 상온에서 자연발화가 발생합니다. [연소반응식 2(C2 H5) 3Al + 21O2 => Al2O3 + 12 CO2 + 15 H2 O]

(물과의 반응식 (CH3) 3Al + 3 H2 O => Al(OH) 3 + 3CH4, (C2H5)3Al + 3H2O => Al(OH)3 + 3 C2 H5)

물과의 반응 시 메탄, 에탄 가스가 발생하여, 주수소화를 하면 안 됩니다.

헥산, 벤젠, 톨루엔을 넣어 20% 용액으로 저장 취급합니다. 탱크 저장 시 불활성가스를 같이 봉입합니다.

 

알킬리튬(R-Li)

무색 투명한 액체로 자극성이 있으며, 공기 중 노출 시 자연발화가 발생합니다. 

(물과의 반응식 CH3 Li + H2O => LiOH + CH4, C2 H5 Li + H2O => LiOH + C2 H6)

물과의 반응 시 메탄, 에탄 가스가 발생하여, 주수소화를 하면 안 됩니다.

헥산, 펜탄을 넣어 저장 취급합니다. 탱크 저장 시 불활성가스를 같이 봉입합니다.

 

황린(P4)

백색 또는 담황색으로 발화점이 34도로 자연발화성 고체이며, 증기는 공기보다 무겁고 공기 중 연소하면 유독성 가스인 오산화인(P2 O5)을 발생시킵니다. [연소반응식 P4 + 5O2 => 2 P2 O5]

pH9 정도의 물속에 저장하며, 벤젠, 이황화탄소에는 녹습니다.

(강알칼리 용액과의 반응식 P4 + 3 KOH + 3 H2 O => 3 KH2 PO2 + PH3)

강알칼리 용액과 반응하면 유독성가스인 포스핀이 발생합니다.

 

알칼리금속 (Li, Rb)[1족원속]

리튬(Li) 은백색의 무른 경금속으로 비열이 가장 큽니다.

(물과의 반응식 2Li +2 H2 O => 2 LiOH + H2)

물과의 반응 시 수소가스가 발생합니다.

 

알칼리토금속 (Be, Ca, Sr, Ba)

칼슘(Ca) 은백색의 무른 경금속으로 연소 시 오렌지색을 나타냅니다

(물과의 반응식 Ca + 2 H2 O => Ca(OH) 2 + H2)

물과의 반응 시 수소가스가 발생합니다.

 

유기금속화합물(Zn(CH3) 2)

탄소가 1개에서 4개인 유기금속화합물은 반응성이 높고 자연발화가 발생할 수 있습니다.

 

금속의 수소화물 (LiH, NaH, KH, CaH2, LiAlH4)

수소화 칼륨은 공기 중에 노출되면 자연발화가 발생할 수 있으므로 석유 속에 보관합니다.

(물과의 반응식 NaH  H2O => NaOH + H2, KH + H2O => KOH + H2)

(염소와의 반응식 2 NaH + 2Cl => 2 NaCl + H2)

(산과의 반응식 NaH + HCl => NaCl + H2)

(암모니아와 반응식 KH + NH3 => KNH2 + H2)

물, 염소, 산, 암모니아와 반응하면 수소가 발생합니다.

 

금속의 인화물 (Ca3P2, AlP, Zn3P2)

인화칼슘(Ca3P2) 적갈색의 괴상고체로서 인화석회라고 합니다.

(물과의 반응식 Ca3P2 + 6 H2 O  => 3Ca(OH) 2 + 2PH3)

(산과의 반응식 Ca3P2 + HCl => 3 CaCl2 + 2PH3

물, 산과 반응하면 유독성 가스인 포스핀이 발생합니다.

 

칼슘 또는 알루미늄의 탄화물 (CaC2, Al4C3)

탄화칼슘(CaC2) 카바이드, 카바이드라고 불리며, 흑회색(순수한 것은 무색)의 덩어리이며, 공기 중에서는 안정하지만 350도 이상에서 산화됩니다. [연소반응식 2 CaC2 + O2 => 2 CaO + 4C ]

(물과의 반응식 CaC2 + 2 H2 O => Ca(OH) 2 + C2 H2)

물과 반응하면 아세틸렌이 발생합니다.

(질소와의 반응식 CaC2 + N2 => CaCN2 + C)

질소와 반응하면 탄소가 발생합니다.

탄화알루미늄(Al4C3) 황색결정이며 상온에서 물과 반응하면 메탄이 발생합니다.

(물과의 반응식 Al4C3 + 12 H2 O => 4Al(OH) 3 + 3CH4)

습기가 들어가지 않도록 밀폐용기에 저장하고, 용기에는 불활성가스를 봉입시킵니다. 강산화제, 강산류와 접촉하면 격렬하게 반응하며 발열합니다.