설탕이 폭발하는 원리는 무엇인가요? 설탕이 폭발하는 원리와 그 과정에 대해 알려주세요
제가 최근 들은 내용이 놀라워서 여쭤봅니다.
설탕도 폭발물의 재료가 될 수 있어 특수한 상황에서 위험물로 분류된다던데요.
정말 설탕이 폭발할 수 있나요?
폭발시킬 수 있는 조건이나 상황은 어떤 것인가요?
그럼 설탕이 폭발할 때 어떤 화학 반응이 일어나는 건가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 설탕이 폭발하는 원리는 분진 폭발이라고 합니다. 분진폭발은 분진 분자의 표면에서 산소와 반응이 일어나는 것으로써 가스폭발처럼 공기와 가연물이 균일하게 혼합된 상태에서 반응하는 것이 아니고, 일정한 덩어리로 되어 있는 가연물의 주위에 산화제가 존재하여 불균일한 상태에서 반응이 일어납니다. 물질의 화학반응 속도는 반응에 참여하는 각 물질의 접촉면적에 비례합니다. 연소반응은 물질(연료)과 산소 간의 반응이므로 접촉면적의 관점에서 볼 때, 덩어리가 져있다면 가루 상태로 공기 중에 흩뿌려진 상태보다 접촉면이 적어 덩어리 상태보다는 가루 상태(특히 공중에 날리는 상태)일 때 더 빠르게 화학반응이 일어납니다. 이렇게 가루가 산소와 접촉이 양호한 형태로 흩뿌려져 있고, 연쇄 작용을 할 수 있는 거리 안에 분포되어 있다면 각 입자 간 연쇄반응을 일으켜 큰 폭발로 번지는 원리입니다.(위키백과 - 분진폭발)
결국 설탕 가루가 공중에 뿌려지면서 산소와의 닿는 면적이 커지면서 온도가 올라가면서 폭발하는 원리 입니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.
설탕이 무조건 적으로 폭발하는 것은 아니며, 고체 상태의 설탕이 고압/고온의 환경에 노출될 경우와 액체 상태의 설탕이 산화제에 노출된 경우 위험한 폭발물이 될 수 있습니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
설탕은 특수한 상황에서 폭발할 수 있습니다. 설탕은 분자량이 342인 탄수화물입니다. 설탕은 분자 구조상 탄소 원자 6개가 서로 결합하여 고리 모양을 이루고 있습니다. 이 고리 모양의 탄소 원자들 사이에는 산소 원자가 결합되어 있습니다.
설탕이 폭발하기 위해서는 다음과 같은 조건이 필요합니다.
설탕이 미세한 분말로 분쇄되어야 합니다.
설탕이 공기 중의 산소와 충분히 혼합되어야 합니다.
설탕에 점화원이 있어야 합니다.
이러한 조건이 충족되면 설탕은 산소와 결합하여 이산화탄소와 물로 분해되면서 폭발을 일으킵니다
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
설탕이 폭발물의 재료로 분류될 수 있다는 사실은 많은 사람들에게 놀라운 소식입니다. 하지만 이는 특수한 상황에서만 가능한 일이며 일반적인 상황에서는 안전하게 사용할 수 있습니다.
설탕이 폭발할 수 있는 조건은 두 가지가 있습니다. 설탕이 고체 상태에서 압력이나 온도 변화에 노출되는 경우입니다. 설탕이 액체 상태에서 산화제와 접촉하는 경우입니다. 이러한 조건이 충족되면 설탕은 폭발할 수 있는 위험한 물질이 됩니다.
설탕이 폭발하는 원리는 산화 반응입니다. 산화 반응은 화학 반응 중 하나로서 산소와 다른 물질이 만나서 에너지를 방출하는 과정입니다. 설탕은 산소와 만나면 산화 반응을 일으키며 이 과정에서 열과 가스가 발생합니다. 이 가스가 축적되면서 폭발이 일어나게 됩니다.
폭발하는 과정은 매우 빠르게 진행되며 열과 가스가 발생하는 동시에 설탕의 분자 구조가 파괴되어 분해됩니다. 이 과정에서 발생하는 열과 가스는 폭발의 원인이 되며 이를 제어하지 못하면 큰 피해를 초래할 수 있습니다.
하지만 우리 일상에서 사용하는 설탕은 이러한 조건이 충족되지 않는 한 안전하게 사용할 수 있습니다. 이상으로 설탕이 폭발하는 원리와 과정에 대해 알려드렸습니다. 감사합니다.
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만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.
일반 설탕은 아니고 설탕을 분말 형태로 만들거나 분말 설탕으로 하는 것이며
표면적을 넓게 만들어 빠른속도로 연소시킴으로써 폭발하듯이 불이 붙는 것입니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.
설탕이 폭발하는 원리는 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다.
첫 번째는 화학 반응에 의한 폭발입니다. 설탕은 탄소, 수소, 산소로 이루어진 유기 화합물로, 가연성 물질입니다. 설탕이 산소와 반응하여 이산화탄소와 물을 생성하는 과정에서 열과 가스가 발생하게 되는데, 이 열과 가스가 갑자기 팽창하면서 폭발을 일으키게 됩니다.
이러한 화학 반응에 의한 폭발은 설탕을 충분히 가늘게 분쇄하여 산소와의 접촉 면적을 크게 하거나, 설탕에 불씨를 제공하여 산소와의 반응을 촉진할 경우 발생할 수 있습니다.
두 번째는 분진 폭발입니다. 설탕은 가루 형태로 분쇄되면 분진이 됩니다. 분진은 공기 중에서 미세한 입자로 떠다니는 상태로, 이 상태의 분진은 공기와 함께 폭발할 수 있습니다.
분진 폭발은 공기 중의 분진이 불씨에 의해 점화되면, 분진의 표면에서 급격한 화학 반응이 일어나면서 열과 가스가 발생하게 됩니다. 이 열과 가스가 갑자기 팽창하면서 폭발을 일으키게 됩니다.
분진 폭발은 설탕뿐만 아니라 밀가루, 곡물, 목재 가루 등 가연성 분진이 있는 모든 곳에서 발생할 수 있습니다.
설탕이 폭발하는 과정은 다음과 같이 요약할 수 있습니다.
설탕을 가늘게 분쇄하여 산소와의 접촉 면적을 크게 한다.
설탕에 불씨를 제공하여 산소와의 반응을 촉진한다.
설탕과 산소가 반응하여 이산화탄소와 물을 생성한다.
이 과정에서 발생한 열과 가스가 갑자기 팽창하면서 폭발을 일으킨다.
설탕의 폭발은 매우 위험할 수 있으므로, 설탕을 가열하거나 불을 사용하는 작업을 할 때는 각별한 주의가 필요합니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.
일반적인 폭발물로서의 설탕은 산화제와 혼합하여 사용됩니다. 산화제는 설탕의 연소를 가속화시키는 역할을 합니다. 이렇게 혼합된 설탕과 산화제는 적절한 강도의 충격이나 열을 가하면 폭발할 수 있습니다.
폭발이 일어나는 화학 반응은 설탕과 산화제 사이의 산화환원 반응입니다. 설탕 분자에서 탄소와 수소 원자가 산화제로부터 산화됩니다. 이 반응은 큰 양의 가스와 열을 생성하며, 폭발을 초래합니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 장대은 과학전문가입니다.
전혀 타지 않는 물질인 설탕을 순식간에 폭발시키려면
스포이트, 밀가루, 분말 설탕, 플라스틱 관, 양초, 라이터, 아크릴 상자, 고무호스, 깔때기, 넓은 쟁반 을 챙기고
먼저 촛불을 켜 놓는다. 설탕을 갈아 곱게 만든 다음,1회용 스포이트로 빨아올린다.
스포이트를 눌러 촛불을 향해 분말 설탕을 뿌린 후 분말 설탕이 촛불에 타는 모습을 본다. 아크릴판으로 제작한 상자에 고무관에 연결관 깔때기를 고정시켜 놓고 그 옆에 높이가 같은 양초를 켜 놓는다. 깔때기에 분말 형태의 설탕을 조금 넣는다.
상자 바깥으로 연결된 고무 호스를 불어 분말 설탕이 공중으로 퍼지도록 한다.
왜 그럴까. 밀가루나 설탕은 평상시에 연소하는 모습을 관찰하기 어렵다.
즉 잘 타지 않는 물질이다. 하지만 잘 타지 않는 물질이라도 공기와 접촉하는 면적이 커지면 빠른 속도로 산화 즉, 연소할 수 있다.밀가루나 설탕을 입으로 불어 촛불을 향해 넓게 퍼뜨리면 공기 중 산소와 접촉하는 면적이 넓어져 마치 폭발하듯이 반응하는 것이다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 김형준 과학전문가입니다.
설탕은 표면적이 아주 넓습니다. 표면적이 넓은 물질은 에너지 상태가 높기 때문에 열을 가하면 갑자기 폭발할 수 있습니다. 밀가루 철가루 등도 같은 특징을 보입니다. 따라서 밀가루에 절대로 불을를 붙이면 안되십니다.
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