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대기관련
1.다이옥신
다이옥신은 고리가 세 개인 방향족 화합물에 여러개의 염소가 붙어 있는 화합 물을 말하는 것으로, 가운데 고리에 산소원자가 두 개인 다이옥신계 화합물(Polychlorinate- ddibenzo-p-dioxin : PCDD)과 산소원자가 하나인 퓨란계 화합물(Polychlorinateddibenzofu- ran : PCDF)를 모두 통칭하기 때문에 다이옥신류(Dioxins)라 부르는게 정확한 표현입니다.
다이옥신과 폴리염화디벤조퓨란은 탄소. 수소. 산소. 염소로 이루어진 화합물입니다. 쉽게 제거도 분해도 되지는 않지만, 분해가 된다면 탄소, 수소, 산소, 염소로 나누어져야 되겠지요.
이렇게 단순한 화합물로 구성된 다이옥신은 치환된 염소의 갯수 및 위치에 따라 PCDDs는 75개의 동족체, PCDFs는 135개의 동족체가 존재하여 총다이옥신류는 210개의 이성체가 있다. 다이옥신류의 이성체중에서도 생물학적 영향에 대한 독성이 강한 것이 17종이며, 이들은 2,3,7,8 위치에 염소가 치환된 것으로 2,3,7,8-치환이성체(2,3,7,8-substituted isomers)라고 불 리워지고, 이들중 가장 독성이 강한 것이 2,3,7,8-TCDD이다. 실제로 굉장히 많은 종류의 다이옥신류가 존재합니다.
2.염화수소 (HCl)
가. HCl.은 염산가스라고도 불리우며, 상온에서 자극적인 냄새가 나는 무색 기체로,
1, 녹는점 -114.3 ℃,
2, 끓는점 -85 ℃,
3, 비중은 기체인 경우 공기에 대하여 1.268,
액체 1.265(녹는점),
고체 1.503(-195℃)이다.
4, 기체밀도는 1.639(0℃)
5, 비등점은 -84.8
6, 증기압은 4.0atm(17.8℃)
7, 분자식은 HCl
8, 분자량은 36.47
이 물질은 공기중에서 물에 녹기 쉬운 성질 때문에 염산의 mist로 존재한다.
나) 용도 및 배출원
전지, 의약품, 염료, 비료, 금속세정, 유기합성, 도자기 제조, 식품처 리, 염화비닐의 제조 등에 사용된다.
3.염소 (Cl₂)
황록색 기체로서 자극성 냄새를 가지며 점막을 자극하는 유독한 기체이다.
1, 비중은 2.49,
2, 비등점은 -34.7℃,
3, 용융점은 -103℃
물에 녹기 쉬우며 그 수용액은 염소수라 한다.
나) 용도 및 배출원
강한 산화력을 이용, 살균제, 표백제로 쓰이며, 요오드화칼륨 녹말종이 를 푸르게 하는 성질을 이용하여 염소의 검출에 이용된다.
다) 인체에 미치는 영향
염소의 건강장애는 독성이 강하고 고농도의 가스를 흡입하면 호흡기계 를 자극하여 사망하기도 한다. 피부에 접촉시 염증을 초래하고 액화염 소의 경우는 동상을 초래하기도 한다.
급성 중독 증상은 눈 및 호흡기계의 점막에 나타난다. 증상은 가스농도 와 개인차 및 취급경험 등에 따라 그 차이가 있다.
4.질소산화물 (NOx ; Nitrogen Oxides)
질소산화물은 연소 공기 중에 포함된 질소 및 연료 중에 함유된 질소분이 연소온도에 영향을 받아 산소와 결합하여 여러 가지 질소산화물(NO₂, NO, N₂O, N₂O₃, N₂O₄, N₂O5)이 생성되는 것이므로 총칭하여 NOx로 표시한다. 연소온도가 높을수록 많이 생성되며, 이 중에서 대기오염에 영향이 제일 많은 이산화질소(NO₂)는 적갈색의 자극성 냄새가 있는 유독한 기체이며, 연소과정에서 배출된 일산화질소(N₂O)가 증기중에서 산화하여 생성되기도 한다.
이산화질소는 온도에 따라 변화가 심하여 온도가 20°C이하가 되면 무색기체인 4산화2질소(NO4)가 되고 또 온도가 20°C이상이 되면 무색기체인 일산화질소로 분해되기도 한다.
질소산화물의 영향은 인간과 동식물 및 재산상에 피해를 주며 산성비 생성과 Oxidant 생성에 주요 원인 물질이 되기도 한다.
NO₂의 성상과 용도 및 배출원은 다음과 같다.
가) 성상
NO는 무색, 무취의 기체로서 물에 0.07/1 정도의 비율로 녹으며 비등점 은 -151.8°C이고 비중은 1.27이다.
NO₂는 적갈색의 자극성 기체로서 물과 반응하여 HNO₂와 HNO₃를 만든 다.
비등점은 21.3°C이고 비중은 1.59이다.
나) 용도 및 배출원
자동차의 가속과 고온 연소시 다량 발생하며 폭약, 비료, 필름의 제조, 금속의 부식, 사진 건판 등이 있다.
다) 인체에 미치는 영향
이산화질소로 인한 급성 피해증상을 살펴보면 그 자체가 직접적으로 눈 에 대한 자극이 없다는 것을 제외하고는 아황산가스의 피해와 거의 비 슷한 호흡기 질환 즉, 기관지염, 폐기종 및 폐렴 등은 같지만 아황산가 스는 천식까지 진전된다는 점과 이산화질소에서 섬유성 패쇄기관지성 염, 폐암을 일으킨다는 점에서 같다. 이산화질소는 혈색소와는 친화력 이 강하며 용혈을 일으키는 것이 특이하다.
이산화질소는 적갈색으로 무색의 NO보다 독성이 5~7배 강하며, NO2, NO 다같이 대기 중 고농도로 존재할 경우 단독으로 독성을 가진다.(NO₂의 독성은 O₃보다 약한 편이다.)
질소화합물은 식물보다도 사람이 피해를 받기 쉽다.
NOx는 대기중 HC(주로 olefins), 자외선(또는 가시광선)의 영향으로 O3, HCHO, PAN 등의 각종 산화제를 생성하므로 코, 눈, 점막 등을 자극하여 광화학스모그를 발생시킨다.
5.일산화탄소 (CO ; Carbon Monoxide)
불의 사용, 산림의 화재, 화산의 폭발 등으로 대기를 오염시킨 역사가 긴 일산화탄소는 주로 연료의 불완전 연소시에 많이 발생하는데, 특히 자동차 배기가스에서 많이 배출되어, 차량의 급증과 함께 주요 대기오염 물질의 하나로 부각되고 있다.
가) 성상
일산화탄소는 분자량이 28.01인 냄새가 없는 맹독성의 무색의 기체로서 비중은 0.968이고, 융점은 -205.0°C, 비등점은 -191.5°C이며, 인화점은 608.9°C이고, 폭발한계는 12.5~75%(공기중)이다. 이 물질은 유황, 염 소, 철, 니켈 등과 반응하고, 각종의 유해 또는 위험한 화합물을 만들 며, 공기와의 혼합 가스는 불꽃이 있으면 쉽게 폭발한다.
나) 용도 및 배출원
메탄올 합성, 포스겐, 철, 니켈 등의 탄화물제조 등에 사용되고, 주요 발생장소로는 코크스연료로, 제련, 석유화학, 야금공업 등 화염을 취급 하는 작업, 유기합성, 주물공업, 초산제조, 암모니아제조, 맥주발효, 수산제조, 터널작업, 수성가스 등을 들 수 있다.
다) 인체에 미치는 영향
급성피해는 역시 농도와 노출시간이 문제되며, 실제로는 혈색소와 결합 된 CO의 정도, 즉 혈중 일산화탄소의 포화도(% COHb)에 의해서 증상이 달라진다. 혈색소가 산소와 결합하는 힘에 비해 CO의 친화력이 210배나 산소보다 강하기 때문에 산소결핍증을 유발하게 되어 증상이 일어나게 된다. 즉, 혈색소의 고유기능인 산소운반에 장애를 초래하여 각 조직에 산소를 공급하지 못하여 저산소증을 초래하고 산소해리를 처리하는 이 중작용을 한다.
CO의 급성중독은 뇌조직과 신경계통에 가장 많은 피해를 준다. 청력과 시력이 극히 악화되며, 뇌혈관이 확장되고, 삼투력이 증가되고, 뇌에 압박을 가하여 뇌척추액압을 상승시킨다. 이 결과 뇌기능이 감퇴되어 사고가 둔해진다. 특히, 사고능력의 저하보다 운동신경과 근육마비가 먼저 나타난다. 심한 중독의 경우 뇌조직이 분열되어 조직학적인 변화 를 일으키며, 또한 의식이 회복되지 않은 채 사망하는 예도 많다. 이외 에도 식욕감퇴와 장운동의 저하, 위점막의 침식으로 인한 출혈과 부종 이 일어난다. 갑상선과 부신피질활성이 항진되며 혈중 당분 상승, 탄산 가스배출의 억제로 체온이 떨어진다.
신진대사 과정에서 생성의 원인으로 정상인에 있어서도 약 0.5%의 COHb 가 나타난다. COHb가 0.5%이상이라면 호흡에 의한 원인이다.
6. 이산화탄소 (CO₂; Carbon dioxide)
화석연료의 연소로 인해 배출되는 이산화탄소는 정상대기 중에 약 0.03% 정도 존재하며 동식물 성장에 필수불가결한 물질이다. 그러나 이산화탄소가 재료에 손상을 입히며, 기온의 변화를 가져온다는 대기의 온실효과학설이 발표되면서 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한, 이산화탄소 농도는 실내공기 오염의 지표로 활용되기도 한다.
가) 성상
분자량은 44, 비등점 -78°C, 비중 1.53, 융점 -56.5°C의 무색, 무미의 기체이다.
나) 용도 및 배출원
물에 녹인 것은 청량음료로 사용되며 고체는 dry ice라고 불린다.
배출원은 석탄, 석유 또는 천연가스 등의 화석연료의 연소, 산림의 화 재, 기타 인간의 호흡등이 있는데 그 일부는 바다에 용해되어 순환하거 나 식물에 의해 흡수된다.
다) 인체에 미치는 영향
흡입 공기중 이산화탄소 농도가 20~30%이면 인체의 조직은 적당량의 산소 공급을 받지 못하게 되어 저산소증을 나타내게 된다. 혈중 이산화 탄소의 농도가 달라지면 연수와 동맥에 있는 화학 수용기를 자극하여 뇌의 호흡 조절 부위와 자율신경계에 자극을 전달함으로 호흡과 혈류를 조절한다.
7) 황화수소 (H₂S ; Hydrogen sulfide)
가) 성상
유화수소라고도 불리우며 분자량이 34.08인 무색 가연성의 달걀 썩는 냄새가 나는 기체로, 물에 녹고, 에탄올, 이황화탄소, 사염화탄소 등에 녹으며, 비중은 1.54(0℃)이고, 증기밀도는 1.19이며, 융점은 -85.5℃ 이고, 비등점은 -60.4℃이며, 인화점은 260℃이다.
나) 용도 및 배출원
분석시약, 금속의 정제, 각종 공업약품, 용제, 농약, 의약품의 제조 등 에 사용되고 또한 유기합성에서 중요한 환원제로도 사용되며, 주요 배 출원은 코크스 제조, 타르 증류, 석유 및 가스 정제, 펄프공장, 각종의 화학공업 등이다.
다) 인체에 미치는 영향
황화수소는 독성이 강하며 고농도 가스를 많이 흡입하면 즉사한다.
눈이나 호흡기계를 자극하여 심한 통증이 일어나는데 이는 황화수소가 점막에 작용하여 자극성의 산이 생기기 때문이며 수일이상 작업불능상 태가 되는 경우도 있다.
라) 중요증상은 다음과 같다.
(1) 중독증상은 일반적으로 급성이나 특정작용이 없다. 100ppm 정도의 농도 가스에 단시간 접촉하면 눈, 코, 목구멍에 만성 자극증상이 일어난다.
(2) 중추신경을 마비시키므로 실신하거나 호흡정지(질식증상)를 일으킨다. 또한 실신할 때 넘어지거나 떨어져서 외상을 입는 경우가 있으므로 주 의할 필요가 있다.
승화점, 기화점, 액화점
녹는 점은 "m.p" , ,
녹는점이 고체가 액체로 변하기 위해 필요한 온도
끓는 점은 "b.p"
끓는점이 액체가 기체로 변하기 위해 필요한 온도
어는 점은 "f.p"
어는점은 액체가 고체로 변하기 위해 필요한 온도
어는점과 녹는점은 같은 온도가 됩니다.
승화점은 고체가 기체, 기체가 고체로 변할때의 온도
굳이 약자로 쓰자면 S.P(Sublimation Point) 이렇게 되겠죠.
주로 녹는점, 끓는점을 주로 쓰구요. 어는 점, 승화점, 기화점, 화점 등은 주로 사용하지 않습니다. 대부분의 물질은 녹는점, 끓는점을 가지고 있고 나머지는 이름만 다르고 다 같은 개념이기 때문이죠.
냉매의 조건은 주변 물질의 열을 빼앗아서 기체가 되어 날아가야 합니다. 차갑게 하려는 물질에 아무런 영향을 끼치지 않고 없어지려면 고체에서 기체가 되는 승화성물질을 사용 하는게 좋죠. 대표적인 냉매가 드라이아이스(고체 이산화탄소)입니다. 드라이아이스는 상온에서 기체로 승화하기 때문에 주변물질의 열을 빼앗아 기체가 되어 날아가기 때문에 주로 사용됩니다.
기화점
등유 : 170℃ ~ 250℃ 경유 : 240℃ ~ 350℃ 중유 : 350℃
연료의 평균비열(kcal/kg ℃)
등유 : 0.50 경유 : 0.485 중유 : 0.45
기화열(KJ/kg)
경유 : 300 중유 500 등유 200
Co₂의 기화점은?
STP(1atm, 썹씨 0 도씨) 에서 썹씨 -36℃
임계온도(액체~기체) 썹씨31℃
0℃ 에서는 상압의 순수한 물이 업니다.
영하 -6℃에서는 콜라가 업니다.
영하 -15~-16℃에서는 소주가 업니다.
영하 -25℃에서는 성인 남자 서서 오줌 누기가 힘듭니다.(몸이 심하게 떨림)
영하 -36℃ 공기중에 노출된 피부는 10~15분 안에 동상을 입습니다.
영하 -40℃ 날던 작은 새가 얼어서 떨어집니다.
영하 -45℃ 외부생활은 위험합니다.
영하 -50℃~ 이하 노출된 피부는 3분 안에 얼게 됩니다