16-1(제59회)제3종 분말소화약제인 제1인산암모늄의 온도별 열분해반… | 2016년 위험물기능장실기(필답형) 제59회 기출문제 상세 페이지

(1) $\mathrm{NH_4H_2PO_4} \rightarrow \mathrm{H_3PO_4} + \mathrm{NH_3}$

(2) $2\mathrm{H_3PO_4} \rightarrow \mathrm{H_4P_2O_7} + \mathrm{H_2O}$

(3) $\mathrm{H_4P_2O_7} \rightarrow 2\mathrm{HPO_3} + \mathrm{H_2O}$

[해설]

제3종 분말소화약제는 제1인산암모늄($\mathrm{NH_4H_2PO_4}$)이며, 담홍색으로 착색해 다른 분말과 구분한다. 열을 받으면 한 번에 분해되는 것이 아니라 온도가 오르는 순서대로 인산 → 피로인산 → 메타인산으로 단계를 밟는다.

190[℃]에서는 암모니아가 떨어져 나가면서 올소인산이 남는다.

$\mathrm{NH_4H_2PO_4} \rightarrow \mathrm{H_3PO_4} + \mathrm{NH_3}$

215[℃]에서는 인산 두 분자가 물 한 분자를 내놓으며 축합해 피로인산이 된다.

$2\mathrm{H_3PO_4} \rightarrow \mathrm{H_4P_2O_7} + \mathrm{H_2O}$

300[℃]에서는 피로인산이 다시 물을 잃고 메타인산이 된다.

$\mathrm{H_4P_2O_7} \rightarrow 2\mathrm{HPO_3} + \mathrm{H_2O}$

세 단계를 한 줄로 묶으면 다음과 같은 총괄식이 된다.

$\mathrm{NH_4H_2PO_4} \rightarrow \mathrm{HPO_3} + \mathrm{NH_3} + \mathrm{H_2O}$

제3종 분말이 A급 화재까지 잡을 수 있는 이유가 이 마지막 생성물에 있다. 끈적한 메타인산이 가연물 표면에 막을 만들어 산소를 차단하는 방진(방습)효과를 내기 때문이다. 함께 나오는 암모니아와 수증기는 냉각·희석에 기여한다.

각 단계마다 물이나 암모니아가 하나씩 빠져나간다는 점만 잡으면 세 식은 외우지 않아도 세울 수 있다.