덩어리 형태의 철은 불에 타지 않는데, 가느다란 실처럼 만들면 불에 탈수 있는 이유는 뭔가요?

Question

참 사소한 질문인데요. 철은 발화점이 높아 안타는것으로 아는데요. 그런데 철 수세미처럼 철을 가늘게 실처럼 만들어서 뭉쳐놓은 철솜을 가열하면 연소반응이 일어난다고 합니다. 덩어리 형태의 철은 불에 타지 않는데, 가느다란 실처럼 만들면 불에 탈수 있는 이유는 뭔가요?

Answer 1

안녕하세요. 박재화 박사입니다.

철이 덩어리 형태로 있을 때는 그 자체로 발화점이 높아 연소하지 않지만, 가느다란 실 형태로 가공하면 표면적이 크게 증가하게 되므로 산소와의 접촉이 용이해 질 수 있습니다. 이로 인하여 산화 반응이 촉진되어 연소가 발생할 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.

철 수세미가 연솔할 수 있는 이유는 표면적이 크게 증각하기 떄문에입니다. 철을 가는 실처럼 만들면 산소와의 접촉 면적이 넓어져 산화 반응이 빠르게 일어날 수 있어, 발화점 이하에서도 연소가 가능합니다. 덩어리 형태에서는 산소와 닿는 면적이 제한되어 산화가 느리게 진행되어 불이 붙지 않는 반면, 가늘게 뭉친 철솜은 산화 속도가 빠르므로 연소 반응이 쉽게 일어납니다.

Answer 3

안녕하세요. 한성민 전문가입니다.

철의 녹는점은 형태가 변해도 동일하게 유지됩니다. 철의 물리적 성질이기 때문입니다. 하지만 물리적 성질과 회학반응 가능성은 다른 얘기입니다. 즉, 연소와 녹는점은 별개로 생각해야합니다. 녹는점은 변하지 않아도 "연소가 쉬워지는 조건" 으로 변화한다고 생각하시면 됩니다. 결론적으로 <<녹는점에 도달하기 이전에 연소반응을 할 수 있을 정도>>로 연소반응성이 좋아지는 것입니다.

크게 2가지 관점에서 설명이 가능합니다.

첫째로 표면적의 증가입니다. 산소와 닿을 수 있는 면적자체가 월등히 증가하다보니 산화반응을 일으킬 수 있는 기본적 조건이 만들어집니다.

둘째로, 열 손실의 감소입니다. 철 덩어리는 열을 빠르게 분상시켜 불이 붙지않게되는데, 철 솜은 그러질 못하여 산화가될 조건이 잘만들어집니다.

Answer 4

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

철 수세미처럼 철을 매우 가늘게 만들면 연소 반응이 일어나는 이유는 표면적이 크게 증가하기 때문입니다. 철 자체는 발화점이 높아 덩어리 상태에서는 쉽게 타지 않지만 가늘게 실처럼 만든 철솜은 공기와 접촉하는 표면적이 커져 산소와 반응하기 쉬워집니다. 이로 인해 가열될 때 산소와 빠르게 결합해 산화 반응이 일어나면서 연소가 가능해집니다. 즉 철솜의 형태에서는 산화 속도가 크게 높아져 불꽃이 발생할 수 있습니다.