23-1[보기]의 위험물에 대하여 다음 물음에 답하시오. 답은 화학식으… | 2023년 위험물기능사실기(필답형) 1회차 기출문제 상세 페이지

(1) $\mathrm{Na_2O_2}$, $\mathrm{K}$

(2) ① 과산화나트륨 : $\mathrm{2Na_2O_2 + 2CO_2 \rightarrow 2Na_2CO_3 + O_2}$

　　② 칼륨 : $\mathrm{4K + 3CO_2 \rightarrow 2K_2CO_3 + C}$

[해설]

이산화탄소는 흔히 불을 끄는 기체로 쓰이지만, 상대가 반응성이 아주 큰 물질이면 오히려 자신의 산소를 내주는 산화제 노릇을 한다. [보기] 여섯 가지 가운데 그런 반응을 일으키는 것은 과산화나트륨과 칼륨 둘이다.

과산화나트륨($\mathrm{Na_2O_2}$, 제1류 무기과산화물) — 이산화탄소를 탄산나트륨으로 붙잡으면서 산소를 뱉어낸다. 잠수함이나 방독면의 산소발생제로 쓰이는 것도 바로 이 반응 때문이다.

$\mathrm{2Na_2O_2 + 2CO_2 \rightarrow 2Na_2CO_3 + O_2}$

칼륨($\mathrm{K}$, 제3류 금수성 물질) — 반응성이 워낙 커서 이산화탄소에서 산소를 떼어 내고 탄소를 남긴다. 이 탄소 알갱이가 다시 벌겋게 달아올라 연소를 이어 가므로 폭발적으로 번진다.

$\mathrm{4K + 3CO_2 \rightarrow 2K_2CO_3 + C}$

나머지 넷은 이산화탄소와 반응하지 않는다. 염소산나트륨($\mathrm{NaClO_3}$)·질산암모늄($\mathrm{NH_4NO_3}$)·과망가니즈산칼륨($\mathrm{KMnO_4}$)은 같은 제1류 위험물이라도 과산화물이 아니어서 이산화탄소를 붙잡지 못하고, 아세톤($\mathrm{CH_3COCH_3}$)은 제4류 제1석유류인 유기용제일 뿐이다.

실무에서 이 문항이 갖는 뜻은 소화약제 선택에 있다. 과산화나트륨과 칼륨의 화재에 이산화탄소 소화기를 쓰면 오히려 불을 키운다. 두 물질 모두 물과도 격렬히 반응하므로 ($\mathrm{2K + 2H_2O \rightarrow 2KOH + H_2}$) 마른모래·팽창질석·팽창진주암이나 탄산수소염류 분말소화약제로 덮어 질식소화해야 한다.