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22-1(제71회)

다음 [보기]는 어떤 제4류 위험물의 제조방법 세 가지이다. 이 물질에 대하여 물음에 답하시오.

[보기]
· 에틸렌과 산소를 염화팔라듐(PdCl₂) 또는 염화구리(CuCl₂) 촉매하에서 반응시켜 만든다.
· 에탄올을 산화시켜 만든다.
· 황산수은(II) 촉매하에서 아세틸렌에 물을 첨가시켜 만든다.

(1) 이 물질의 위험도를 구하시오.

(2) 이 물질이 공기 중의 산소에 의해 산화되어 다른 제4류 위험물이 될 때의 반응식을 쓰시오.

해설

(1) 14.0

(2) 2CH3CHO+O22CH3COOH2\mathrm{CH_3CHO} + \mathrm{O_2} \rightarrow 2\mathrm{CH_3COOH}


[해설]

세 가지 제조법이 모두 가리키는 물질은 아세트알데하이드(CH3CHO\mathrm{CH_3CHO})다. 제4류 위험물 특수인화물로 지정수량 50 L, 인화점 -38℃, 비점 21℃이며 연소범위는 4.0 ~ 60 vol%다.

(1) 위험도는 연소범위의 폭을 하한값으로 나눈 값이다.

H=ULL=604.04.0=14.0H = \dfrac{U - L}{L} = \dfrac{60 - 4.0}{4.0} = \mathbf{14.0}

연소범위를 4.1 ~ 57 vol%로 잡아 위험도를 12.90으로 계산해 실은 교재도 있으나, 같은 책 안에서 이 물질의 연소범위가 4 ~ 51 vol%로도 인쇄되는 등 값이 흔들린다(4 ~ 51로 계산하면 11.75가 되어 그 책의 정답과도 맞지 않는다). 널리 통용되는 상수인 4.0 ~ 60 vol%를 기준으로 14.0으로 푸는 것이 옳다.

(2) 아세트알데하이드가 공기 중 산소로 산화되면 아세트산(제4류 제2석유류·수용성)이 된다.

2CH3CHO+O22CH3COOH2\mathrm{CH_3CHO} + \mathrm{O_2} \rightarrow 2\mathrm{CH_3COOH}

산화 계열을 정리하면 에탄올 → 아세트알데하이드 → 아세트산 순이다. 아세트알데하이드는 구리·은·수은·마그네슘 및 그 합금과 접촉하면 폭발성 화합물을 만들므로 이들 금속으로 만든 설비에 저장·취급하지 않는다.

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