21-3제3류 위험물인 황린에 대하여 다음 물음에 답하시오.(1) 안전… | 2021년 위험물기능사실기(필답형) 3회차 기출문제 상세 페이지

(1) pH 9 정도의 약알칼리성 물속에 저장한다

(2) 적린

(3) $\mathrm{P_2O_5}$

(4) $\mathrm{PH_3}$

[해설]

황린($\mathrm{P_4}$)은 제3류 위험물 중 자연발화성 물질로 지정수량 20 kg, 위험등급 I 이다. 발화점이 34 ℃로 낮아 공기 중에 그냥 두면 스스로 발화한다.

① 저장 방법 — 물에 녹지 않고 물보다 무거우므로 물속에 잠기게 하여 공기를 차단한다. 다만 물이 강알칼리성이 되면 포스핀이 발생하므로 pH 9 정도의 약알칼리성을 유지하는 것이 요령이다. 이황화탄소·벤젠에는 녹는다.

② 동소체 — 공기를 차단하고 약 250~260 ℃로 가열하면 적린이 된다. 같은 인 원자로 이루어졌지만 성질은 크게 달라, 적린은 발화점이 260 ℃로 높고 자연발화하지 않으며 제2류 위험물(가연성 고체)로 분류된다.

③ 연소 — 연소하면 백색 연기와 함께 오산화인($\mathrm{P_2O_5}$)이 생기고 마늘 냄새가 난다.

$\mathrm{P_4} + 5\mathrm{O_2} \rightarrow 2\mathrm{P_2O_5}$

④ 강알칼리와의 반응 — 수산화칼륨 수용액 같은 강알칼리와 만나면 맹독성 가스인 포스핀($\mathrm{PH_3}$, 인화수소)을 낸다.

$\mathrm{P_4} + 3\mathrm{KOH} + 3\mathrm{H_2O} \rightarrow \mathrm{PH_3} + 3\mathrm{KH_2PO_2}$

①의 “pH 9”가 왜 필요한지가 이 반응식에 들어 있다. 물속에 저장하되 그 물이 강알칼리가 되면 오히려 맹독성 가스가 나오므로, 약알칼리 선에서 관리해야 한다는 뜻이다. 소화는 물이나 포로 냉각소화하며, 연소 생성물인 오산화인도 유독하므로 방독마스크를 착용한다.