위험물기능장 위험물의 연소이론 — 산화성 물질과 연소 형태

산화성 고체는 그 자체로는 타지 않지만 강한 산화력으로 다른 가연물의 연소를 돕고 확대한다. 가연물과 섞이거나 접촉하면 착화온도가 낮아져 쉽게 발화하거나 폭발하며, 가열이나 충격, 이물질 접촉에도 분해되어 폭발하거나 유독가스를 낼 수 있다. 산화성 액체도 강한 산화력과 부식성을 지니고 자신은 불연성이며, 유기물과 접촉하면 열과 유독가스를 발생시킨다. 산화성 물질의 위험은 스스로 타는 능력이 아니라 남을 태우는 능력에 있다.

자기반응성 물질은 외부에서 불꽃이나 산소를 받지 않아도 스스로 분해되면서 나오는 열로 탄다. 물질 안에 열과 연료를 함께 가진 셈이므로 공기 중 산소의 유무와 관계없이 빠르고 격렬하게 타오르는 자기연소를 보인다.

물과 만나는 반응은 물질마다 방향이 다르다. 과산화나트륨은 물에 닿으면 매우 격렬하게 반응해 수산화나트륨과 산소를 만들고 다량의 열을 낸다. 염소산나트륨은 물에 잘 녹을 뿐 반응이 격렬하지 않고 물과 접촉했다고 단독으로 폭발하지도 않으며, 산과 만날 때 이산화염소를 발생시킨다. 질산암모늄은 물에 녹으면서 열을 흡수하는 냉각 작용을 보인다. 수소화리튬은 물과 격렬히 반응해 수소를 발생시키고 공기 중에서도 자연발화할 수 있으며 피부에 심한 화상을 입힌다. 다만 고온으로 가열해도 수산화리튬과 수소를 발생시키지는 않는다.

연소 형태는 물질의 상태와 열을 받는 방식으로 갈린다. 금속분은 표면에서 타는 표면연소이고, 니트로셀룰로오스는 산소 없이도 스스로 타는 자기연소이며, 휘발유는 액체가 아니라 증기가 타는 증발연소다. 황도 일정 온도에서 녹아 증발한 뒤 그 증기가 타므로 증발연소에 속한다. 연소 생성물도 물질마다 다르다. 황린은 오산화인의 흰 연기를 내고, 마그네슘은 강한 섬광과 많은 열을 내며, 트리에틸알루미늄은 공기 중 수분이나 산소와 격렬히 반응해 백연을 일으킨다. 황이 타면 푸른 불꽃과 함께 이산화황이 발생한다. 카바이트는 물을 떨어뜨리면 아세틸렌을 발생시키는데, 이 가스는 연소범위가 넓고 2킬로그램 매 제곱센티미터 이상의 압력에서 스스로 중합폭발을 일으킨다.