위험물을 안전하게 저장하기 위해 첨가하는 물질의 조합으로 옳은 것은? 상세 페이지

위험물을 안전하게 저장하기 위해 첨가하는 물질의 조합으로 옳은 것은 금속칼륨을 저장할 때 등유를 첨가한다는 것이다.
이 문제는 위험물의 유별(성질)을 파악하고, 서로 섞으면 위험한 조합(혼재 금지)인지, 아니면 성질에 맞는 보호액을 넣는 것인지를 구분하는 문제이다.
금속칼륨(K)은 위험물안전관리법 시행령 별표1의 제3류 위험물(자연발화성 및 금수성 물질)에 해당한다. 칼륨은 공기 중 산소와 반응하고, 특히 물과 격렬히 반응하여 가연성인 수소를 발생시키며 발열·발화한다.
$2K + 2H_2O \rightarrow 2KOH + H_2 \uparrow$
$4K + O_2 \rightarrow 2K_2O$
따라서 공기·수분과의 접촉을 차단하기 위해 보호액(등유, 경유, 유동파라핀 등) 속에 완전히 담가 저장한다. 등유는 물·산소를 차단하는 불활성 매질 역할을 하므로 칼륨과 반응하지 않는다. 즉 성질에 맞는 올바른 저장법이다(위험물안전관리법 시행규칙 별표19 저장·취급 기준: 자연발화성 물질은 불활성 기체 또는 보호액 속에 저장하여 공기·수분과의 접촉을 방지한다).
과망가니즈산나트륨($NaMnO_4$)은 제1류 위험물(산화성 고체, 과망가니즈산염류)로 강한 산화제이다. 여기에 첨가한다는 목탄(탄소, C)은 가연물(환원성 물질)이다. 강산화제와 가연물을 함께 두면 마찰·충격·가열 시 급격히 산화반응이 일어나 발화·폭발의 위험이 있다($C + O_2 \rightarrow CO_2$, 산화제가 산소를 공급). 안전을 위해 첨가하는 물질이 아니라 오히려 혼재해서는 안 되는 조합이다.
질산나트륨($NaNO_3$)은 제1류 위험물(산화성 고체, 질산염류)인 강산화제이다. 반면 황(S)은 제2류 위험물(가연성 고체)이다. 산화제(제1류)와 가연성 고체(제2류)는 서로 섞으면 발화·폭발할 수 있는 대표적 혼재 금지 조합이다($S + O_2 \rightarrow SO_2$). 따라서 안전 저장을 위해 첨가하는 물질로 볼 수 없다.
다이크로뮴산칼륨(중크롬산칼륨, $K_2Cr_2O_7$)은 제1류 위험물(산화성 고체, 다이크로뮴산염류)인 산화제이다. 수산화칼슘($Ca(OH)_2$)을 첨가하여 안전하게 저장한다는 것은 근거가 없는 저장법이다. 다이크로뮴산칼륨은 가연물·환원성 물질과의 접촉을 피하고 건조·냉암소에 보관하는 산화성 고체 일반 기준을 따를 뿐, 수산화칼슘을 넣어 안정화하는 규정·방법은 없다.
이처럼 과망가니즈산나트륨에 목탄을 첨가하는 것, 질산나트륨에 황을 첨가하는 것, 다이크로뮴산칼륨에 수산화칼슘을 첨가하는 것은 모두 제1류 산화제에 가연물을 함께 두거나 근거 없는 물질을 넣는 잘못된(위험한) 조합이고, 금속칼륨을 등유에 저장하는 것만 제3류 금수성 물질을 보호액에 저장하는 성질에 맞는 올바른 방법이다.