24-2제3류 위험물인 칼륨에 관하여 다음 물음에 답하시오.(1) 공기… | 2024년 위험물기능사실기(필답형) 2회차 기출문제 상세 페이지

(1) $\mathrm{4K + O_2 \rightarrow 2K_2O}$

(2) $\mathrm{2K + 2H_2O \rightarrow 2KOH + H_2}$

(3) 등유

[해설]

칼륨은 지정수량 10 kg, 위험등급 I 의 제3류 위험물로 자연발화성과 금수성을 함께 지닌다. 은백색의 무른 금속이지만 공기 중에 그냥 두면 산소와 붙어 산화칼륨이 되고, 그 과정에서 나는 열로 발화한다. 즉 자연발화할 때의 반응식은 산소와의 결합식, 곧 연소반응식과 같다.

$\mathrm{4K + O_2 \rightarrow 2K_2O}$

물과는 격렬하게 반응해 수산화칼륨과 수소를 만들며 많은 열을 낸다. 이 열로 발생한 수소가 점화되어 폭발로 이어지는 일이 많다.

$\mathrm{2K + 2H_2O \rightarrow 2KOH + H_2}$

그래서 칼륨은 공기와 물을 모두 차단해야 한다. 물과 섞이지 않고 칼륨보다 가벼운 기름 속에 담가 두면 두 가지를 한 번에 막을 수 있는데, 이런 용도로 쓰는 액체를 보호액이라 한다.

이산화탄소를 뿌리면 $\mathrm{4K + 3CO_2 \rightarrow 2K_2CO_3 + C}$ 로 반응해 탄소를 내놓으며 오히려 연소를 돕는다. 칼륨 화재에 물과 이산화탄소를 모두 쓸 수 없는 이유다.