분진이 많은곳에서 왜 폭발이 잘일어나나요?
밀가루공장이라던지 먼지가 많은곳에서 화재가 발생했을때 그 피해는 더크다고 하는디 이런곳에는 왜 특히나 더 폭발의 위험이 크게되는건가요??
안녕하세요. 과학전문가입니다.
분질폭발은 공기 중에 가연성 미세 분말이나 액체 방울이 일정 농도 이상 농축된 상태에서 전기 불꽃과 같은 작은 불씨에 빠른 연소반응이 발생하여 나타나는 현상입니다. 밀가루에 직접 불을 붙이면 불이 잘 붙지 않지만, 미세한 가루를 뿌리고 불을 붙이면 폭발이 발생합니다. 한 숫가락에 담긴 밀가루의 전체 표면적은 축구장의 3.7배나 된다고 합니다. 작은 분진은 반응 면적을 이처럼 넓게 만들기 때문에 작은 불씨에도 신속한 연소가 발생해서 폭발이 생기는 것입니다. 추운 겨울철에는 환기가 잘 이루어 지지 않기 때문에 분진폭발의 위험성이 더 높아진다고 합니다.
분진 폭발의 가장 큰 원인은 표면적입니다.
고체가 가루가 되면 표면적이 훨씬 더 많이 늘어납니다.
즉 접촉 면적이 단순 고체보다 많아지기 때문에 산소가 더 많이 공급됩니다.
이렇게 순간적으로 산소가 많이 공급되게 되면, 작은 스파크타 불꽃에 의해 급격하게 연소가 일어나게 됩니다.
안녕하세요. 이진웅 과학전문가입니다.
연소와 폭발은 연료가 산소와 결합하는 반응입니다 이 과정에서 에너지가 빛이나 열의 형태로 발생합니다 차이점은 반응속도에 있습니다 폭발은 연소에 비해 아주 빠르게 반응합니다
폭발과 연소 과정에서 발생하는 에너지의 총량이 같다고 가정할 때 연소는 긴 시간동안 천천히 에너지를 방출하고 폭발은 짧은 시간동안 한번에 많은 에너지를 방출하죠
자 이제 분진 이야기로 돌아갑시다
반응 속도를 조절할 수 있는 방법은 다양합니다 그중 표면적에 관한 방법이 분진과 관련 있습니다 큰 덩어리로 있을 때보다 큰 덩어리를 작게 자를 수록 산소와 만나는 면적이 커지고 분진이라면 더욱 크기가 작아진 만큼 산소와 만나는 면적이 커져 반응 속도도 빨라지겠죠
이때문에 폭발이 발생할 수 있습니다
안녕하세요. 김주한 과학전문가입니다.
분진폭발은 분진 분자의 표면에서 산소와 반응이 일어나는 것인데 화학반응 속도는 반응에 참여하는 물질의
접촉면적에 비례하기 때문에 접촉면이 적은 덩어리 상태보다는 가루상태 일때 더 빠르게 화학반응이 일어나게 됩니다.
밀가루 공장처럼 가루와 산소가 접촉이 양호한 상태로 흩뿌려저 있고, 연쇄작용을 할 수 있는 거리안에 분포되어
있다면 입자간 연쇄반응을 일으켜 큰 폭발로 번질 수 있습니다.
안녕하세요. 지경향 과학전문가입니다.
가끔 밀가루공장에 불이 나면 폭발하는 것과 같습니다. 분진이나 가루는 표면적이 작아서 산소와 닿는 면이 많죠 산소공급이 잘되니까 잘 타게됩니다.