위험물기능장 위험물의 인화점, 발화점, 가스분석 등의 측정법 — 최소발화에너지와 폭발한계

물질이 불붙는 어려움은 에너지와 온도로 잰다. 최소발화에너지가 작을수록 적은 스파크에도 발화하므로 위험하며, 보기 가운데 에틸에테르가 가장 작아 정전기나 미세한 스파크에도 쉽게 붙는다. 인화점과 착화점도 낮을수록 위험한 쪽이다. 황린은 공기 중 산소와 쉽게 반응해 스스로 타오르고 독성이 매우 강해 소량으로도 중독과 화상을 일으키며, 황과 적린은 이에 비해 안정하고 독성이 약하다.

자연발화는 외부 불씨 없이 열이 쌓여 일어난다. 건성유는 불포화 지방산이 산소와 결합하며 내는 산화열이 쌓여 자연발화하고, 셀룰로이드는 열분해열, 활성탄은 흡착열, 퇴비는 발효열이 원인이다. 알킬알루미늄 계열은 공기 중 산소와 격렬히 반응해 자연발화하지만, 테트라에틸납은 이들보다 반응성이 낮아 자연발화 위험이 가장 낮은 쪽에 든다.

가연물은 열전도도가 작아 열이 빠져나가지 않고, 연소열량이 크고, 점화에너지가 작아야 잘 탄다. 이산화탄소나 물처럼 이미 산소와 충분히 결합한 완전산화물은 다시 타지 않으므로 가연물의 조건과 거리가 멀다. 가연성가스는 비점이 낮아 잘 기화하고 연소범위가 넓으며 착화점이 낮고 점도가 낮을수록 위험이 커진다. 반대로 비점이 높으면 액체가 기체로 변하기 어려워 위험이 줄어든다.

혼합가스의 폭발하한계는 르샤틀리에 식으로 구한다. 성분의 부피분율을 각 성분의 하한계로 나눈 값을 더한 뒤 100을 그 합으로 나눈다. 메탄 50퍼센트와 하한 5퍼센트, 에탄 30퍼센트와 3퍼센트, 프로판 20퍼센트와 2퍼센트를 넣으면 10과 10과 10을 더한 30이 되므로 하한계는 100을 30으로 나눈 약 3.3퍼센트다. 이황화탄소는 하한이 약 1.3퍼센트이고 상한이 약 50퍼센트이므로 공기 중 농도 2퍼센트는 범위 안에 들어 점화원이 있으면 연소할 수 있다. 탄화칼슘은 물과 반응해 아세틸렌을 내고, 과산화수소는 스스로 타지 않으면서 강한 산화력으로 다른 물질을 태우는 불연성 산화제다.