혼합 혼촉발화
가. 혼촉발화의 정의
혼촉발화란 일반적으로 2가지 이상의 물질이 혼촉하는 것에 의해 위험한 상태가 되는 것을 말하지만 혼촉자체가 모두 발화위험을 일으키는 것은 아니며 유해 위험도 포함된다. 2이상의 물질이 혼촉 하여 발화위험을 초래하는 과정을 보면 양자가 접촉만 하고 있는가 아니면 강한 혼촉을 하고 있는가에 따라 정도의 차이는 있겠지만, 확산·용해·증발 등의 물질이동에 따라 반응이 진행되고 그 계(系) 전체로 열의 발생, 방산에 따라 발화하여 재해에 이르면 그 해석은 대단히 복잡한 현상이 된다. 혼촉발화의 현상을 분류하면 다음과 같다.
· 혼촉하면 즉시 반응이 일어나 발열·발화·폭발에 이른다.
· 혼촉후 일정시간을 경과하여 급격한 반응과 함께 발열·발화·폭발에 이른다.
· 혼촉에 의해 폭발성 혼합물을 만든다.
· 혼촉에 의해 발열·발화하지만 원래의 각 물질보다 발화하기 쉬운 혼합물을 형성한다.
나. 혼촉 위험물질
화학약품의 물질별 특성에서 혼촉위험을 분류하면 다음과 같은 대표적인 것을 들을 수 있다.
1) 산화성 물질과 환원성 물질의 혼촉
일반적으로 강한 산화성을 가진 물질과 환원성을 가진 물질의 경우가 많다. 먼저 산화성 물질로는 질산염, 아질산염, 차아염소산염, 아염소산염, 염소산염, 과염소산염, 브롬산염, 과망간산염, 중크롬산염, 크롬산염, 삼산화크롬, 요드산염, 황산, 과산화물, 과염소산, 질산, 과산화수소, 액체산소, 액체염소, 브롬, 불소, 산화질소, 이산화질소 등이 있으며, 환원성 물질로는 탄화수소류, 아민류, 알코올류, 알데히드류, 유기산, 유지, 황. 인, 탄소, 기타 유기화합물, 금속분, 목탄, 활성탄, 안티몬 등이다.
2) 산화성 염류와 강산의 혼촉
MClO2, MClO3, MClO4, MMnO4 등은 진한 황산과 접촉하면 각각 불안정한 화합물 즉 HClO2, HClO3, HClO4, HMnO4 혹은 무수물을 생성하여 강한 산화성이 생기고 주위에 가연물이 존재하면 이것을 착화시켜 자연분해를 일으켜 폭발하게 된다. 예를 들면 KClO3에 진한황산을 혼합하면 불안정한 ClO2를 만든다.
6KClO3 + 3H2SO4 → 2HClO4 + 3K2SO4 + 4ClO2 + 2H2O + 열
3) 불안정한 물질을 만드는 물질의 혼촉
불안정한 물질을 만드는 물질이 서로 접촉하여 화합반응을 일으켜 조건에 따라서는 극히 불안정한 물질을 생성하는 경우가 있다. 이것은 가열, 충격, 마찰에 의해 심하게 폭발한다.
· 암모니아 + 염소산칼륨 → 질산암모늄
· 히드라진 + 아염소산나트륨 → 질화나트륨
· 아세트알데히드 + 산소 → 과초산(유기과산화물)
· 에틸벤젠 + 산소 → 과안식향산(유기과산화물)
· 암모니아 + 할로겐원소 → 할로겐화질소
· 아세틸렌 + Cu, Hg, Ag염류 → 아세틸렌화 Cu, Hg, Ag(아세틸라이드)
· 히드라진 + 아질산염류 → 질화수소산
다. 혼촉발화 방지대책
1) 혼촉발화 조건의 제거
㉮ 산화제와 환원제·가연물·강산류은 동일 실내에 저장하지 않는다.
㉯ 강산과 강염기류는 동일 실내에서 저장, 취급하지 않아야 한다.
㉰ 유기과산화물, 폭발성 물질, 질산에스테르류, 셀룰로이드류는 그 분해촉매가 되는 물질과 동일 실내에서 저장, 취급하지 않아야 한다.
㉱ 혼촉발화에 대한 평가결과 그 가능성이 인정되는 약품들에 대해서는 동일 실내에 저장하지 않아야 한다.
㉲ 사용빈도가 적은 약품은 폐기하고 인화성·가연성의 물질은 그 양을 적게 한다.
㉳ 인화성 액체 또는 가스가 존재하는 실내에서 사용하는 화기는 각종 위험성의 경우에 대비하여 즉시 제거할 수 있도록 한다.
2) 저장 및 취급
㉮ 유별을 달리하는 위험물은 혼합저장 및 적재가 되지 않도록 한다.
㉯ 저장소내 허가품목외 다른 유별의 위험물의 방치를 금하고 허가량을 초과하지 않도록 한다.
㉰ 위험물의 경로, 즉 원료→반응→제조→운반→사용→폐기까지의 과정을 추적하여 안전관리의 모델화를 기한다.
결론적으로 혼합·혼촉발화는 2 이상의 화학약품 등이 외부의 점화에너지 없이도 혼합· 혼촉시 발생한 반응열에 의해 발화가 일어나므로 평소 혼촉발화 가능성의 위험이 있는 화학약품의 저장 및 취급 과정에서부터 안전 확보를 위한 노력이 필요