연소의 삼요소에 대해서

연소의 삼요소에 대해서

가연성 물질(타는 것)

산소 공급(O2, 산화성 물질 등)

열원(점화에 필요한 열에너지)

정전기나 충격에 의한 불꽃, 산화열

어떤게 타기 쉬울까?

일반적으로 위의 연소의 3요소가 크고 연소가 계속되기 쉬운 것일수록 '타기 쉽다'고 할 수 있습니

타기 쉬운 것

가연성 물질이 타기 쉬운 성질을 가지고 있다

산화되기 쉬운 성질을 가지다

가연성 증기가 발생하기 쉽다

산소가 공급되기 쉽다

표면적이 크다(산소와의 접촉 면적 크기)

공급되는 열에너지가 크다

가연체가 탈 때의 발열량이 크다(그 열로 인해 반응이 더 일어난다).

열전도율이 작음(외부로 열이 빠져나가지 않고 열이 가득함)

잘 건조하다(수분이 있으면 증발이나 온도 상승 시 열이 빼앗긴다).

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연소 방법

연소 방법은 물질이나 그 형태, 주변 환경에 따라 달라집니다.

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기체의 연소

정상 연소(버너 연소) 가스 버너 등, 보통 기체가 불타고 있는 상태.아래의 비정상 연소와 비교하면 외부와 균형이 잡힌 연소 같은 느낌.

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비상 연소(폭발 연소)

밀폐 용기 안의 가연성 증기와 공기의 혼합 기체에 열에너지를 주어 연소를 시작하면 더욱 연소열이 발생하여 점점 고온이 됩니다.

그에 따라 온도 상승에 의한 압력 상승 등으로 연소 속도가 급속히 증가하여 폭발적으로 연소합니다.

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액체의 연소(증발 연소)

휘발유 등은 액체 자체가 타는 것이 아니라, 액체에서 증발하는 가연성 증기와 공기가 혼합한 것이 연소합니다.

연소 가능한 기체의 혼합비 범위를 연소 범위(폭발 범위)라고 부릅니다.

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고체의 연소

분해 연소

가연물이 열에 의해 분해되어 발생한 가연성 가스가 연소하는 경우.목재나 석탄의 연소가 이에 해당합니다.

이 중 니트로셀룰로오스 등 산소를 포함한 물질이 연소하는 경우를 자기 연소 또는 내부 연소라고 부릅니다.

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표면 연소

가연물이 열분해나 증발을 일으키지 않고 물질 표면에서 산화하는 경우.코크스나목탄등.

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증발 연소

가열에 의한 열분해를 일으키지 않고 그대로 증발하여 그 증기가 연소하는 경우.이 경우는 드물지만 유황, 나프탈린 등이 해당됩니다.

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위험성의 지표가 되는 물성

예) 가솔린 연소 범위(폭발 범위) 1.4~7.6 용량%, 인화점 -40℃ 이하, 발화점 약 300℃

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연소 범위(폭발 범위)

액체의 표면상에는 그 액체의 증기(공기와 혼합)가 존재하는데, 그 농도는 액체 표면에 가까울수록 크고 위쪽으로 갈수록 작아집니다.

이 혼합 기체에 점화했을 때, 급격히 연소가 일어나 폭발이 일어나려면 증기의 혼합 비율이 어느 정도 범위 내에 있어야 합니다.

이 범위를 연소 범위(폭발 범위)라고 부르며 혼합 기체 내의 가연성 증기의 용량 %로 나타냅니다.

그 범위는 액체의 종류에 따라 달라집니다.

이 범위가 넓은 것, 하한값이 작은 것일수록 더 위험합니다.

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인화점

어떤 액체에 대해서, 공기 중에서 점화했을 때 타기 시작하기에 충분한 증기가 액면상에 발생하는 최저 온도가, 그 액체의 인화점입니다.

액면 부근의 증기농도가 정확히 그 증기의 연소범위(폭발범위)의 하한치에 달했을 때의 액온이 인화점이 됩니다.

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발화점

공기 중에서 가연성 물질을 가열했을 때 화염이나 불꽃을 가까이하지 않아도 발화하고 연소를 시작하는 최소 온도가 발화점입니다.