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22-1(제71회)

다음 [보기]가 설명하는 위험물에 대하여 물음에 답하시오.

[보기]
· 백색 또는 담황색의 왁스상 고체로, 물과는 반응하지 않으나 공기 중에서 자연발화하며 이때 흰 연기를 낸다.
· 물에는 녹지 않고 이황화탄소에는 잘 녹으며, 증기는 맹독성이다.
· 위험등급 I에 해당한다.

(1) 자연발화할 때 생기는 흰 연기의 명칭과 화학식을 쓰시오.

(2) 이 위험물이 수산화칼륨 수용액과 반응할 때의 반응식을 쓰시오.

(3) 옥내저장소에 저장하는 경우 바닥면적은 몇 m² 이하이어야 하는가?

해설

(1) 오산화인, P2O5\mathrm{P_2O_5}

(2) P4+3KOH+3H2O3KH2PO2+PH3\mathrm{P_4} + 3\mathrm{KOH} + 3\mathrm{H_2O} \rightarrow 3\mathrm{KH_2PO_2} + \mathrm{PH_3}

(3) 1,000 m² 이하


[해설]

[보기]의 물질은 황린(P4\mathrm{P_4})이다. 제3류 위험물이면서도 금수성이 아닌 자연발화성 물질이고, 지정수량 20 kg·위험등급 I이다. 발화점이 34℃로 매우 낮아 pH 9 정도의 약알칼리성 물속에 넣어 보관한다.

(1) 공기 중에서 연소하면 P4+5O22P2O5\mathrm{P_4} + 5\mathrm{O_2} \rightarrow 2\mathrm{P_2O_5}오산화인(P2O5\mathrm{P_2O_5})이 생기며, 이것이 흰 연기의 정체다.

(2) 강알칼리 수용액과 만나면 유독한 포스핀(PH3\mathrm{PH_3})이 발생한다. 보호수의 pH를 9 정도로만 맞추는 이유가 여기에 있다 — 알칼리성이 지나치면 포스핀이 나온다. 함께 생기는 KH2PO2\mathrm{KH_2PO_2} 는 차아인산칼륨(하이포아인산칼륨)이다.

P4+3KOH+3H2O3KH2PO2+PH3\mathrm{P_4} + 3\mathrm{KOH} + 3\mathrm{H_2O} \rightarrow 3\mathrm{KH_2PO_2} + \mathrm{PH_3}

(3) 위험물안전관리법 시행규칙 별표 5는 옥내저장소의 바닥면적을 두 등급으로 나눈다. 황린은 제3류 위험물 중 칼륨·나트륨·알킬알루미늄·알킬리튬과 같은 무리로 묶여 바닥면적 1,000 m² 이하 기준을 적용받는다. 그 밖의 위험물을 저장하는 창고는 2,000 m² 이하이며, 두 부류를 같은 창고에 나누어 저장할 때는 합계 1,500 m² 이하로 한다.

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