가장 가연성이 높은 물질

가장 가연성이 높은 물질은?

 

가장 가연성이 높은 물질은?

 

세상에는 엄청나게 많은 가연성 물질들이 있습니다. 그 중 어떤 물질이 가장 잘 탈까요? 가장 가연성이 높은 화학 물질에 대해 알아보겠습니다.

 

원소중에서는 수소가 가장 가연성이 높다고 알려저 있으나 일반적으로는 삼불화염소(ClF3)가 가장 가연성이 높은 물질로 알려져 있습니다. 삼불화염소는 희미한 녹황색의 액체로 독성과 부식성이 높으며 기체 상태에서는 무색으로 존재합니다. 이 물질은 반응성이 매우 높아 거의 대부분의 화학물질과 연소반응을 시작할 수 있으며 심지어 점화원이 없이도 불이 붙을 수 있습니다. 이 반응은 폭발을 일으킬 정도로 격렬하게 진행됩니다.

 

불이 붙지 않는 물질을 태우는 방법

 

삼불화염소의 불소화 및 산화력은 산소의 산화력보다 강력하기 때문에 일반적으로 산화물과 같이 화재에 안전한 것으로 간주되는 화학 물질을 태울 수 있게 합니다. 즉, 불이 붙을 수 없다고 생각되는 물질도 삼불화염소를 이용하면 태울 수 있다는 뜻입니다.

 

실제로 삼불화염소는 석면, 모래, 유리, 콘크리트를 태울 수 있으며 난연제, 이미 불에 타버린 재까지도 태웁니다. 심지어 화학적으로 굉장히 안정하다고 여겨지는 Rh, Ir과 같은 백금족 원소들의 분말을 점화시킬 수 있을 정도로 강력한 반응성을 보이는 무서운 물질입니다.

 

삼불화염소의 위험성

 

강력한 반응성을 가지는 물질은 유리용기에 보관하는 경우가 많습니다. 하지만 완벽하게 건조되지 않은 상태의 삼불화염소를 유리에 보관하면 미량의 HF가 유리와도 반응할 수 있기 때문에 삼불화염소를 취급하거나 보관할 때에는 니켈 또는 석영 등의 특수한 보관 용기를 이용해야 합니다.

 

삼불화염소에 의한 화재 사고는 삼불화염소의 높은 반응성으로 인해 일반적인 화재 진압 방식으로 대응이 불가능합니다. 만약 물 또는 이산화탄소(CO2)를 이용한다면 오히려 화재를 악화시킬 수 있습니다. 삼불화연소로 인한 화재를 진압할 수 있는 유일한 방법은 질소 또는 비활성기체를 화재가 난 부위에 가득 채우는 것입니다.

 

비활성기체

 

만약 삼불화염소에 직접 접촉되는 경우 접촉된 피부와 조직에 발화하여 염산과 불산을 생성합니다. 생성된 두 종류의 산은 모두 인체 조직을 화학적으로 태웁니다. 특히 불산은 강한 통증을 동반하고 뼈를 공격하여 매우 위험합니다.

 

불산(Hydrofluoric Acid, HF)이 위험한 이유

 

삼불화염소의 용도

 

삼불화염소의 높은 반응성과 가연성은 여러 분야에서 산업적으로 유용하게 사용됩니다. 구체적으로는, 원자로의 핵연료 처리, 반도체 생산, 로켓 연료, 강력한 산업용 세정제 및 식각제의 구성 요소로 사용됩니다. 특히 핵연료의 재처리를 위한 육불화 우라늄(UF6)의 생산을 위해 가장 많이 사용됩니다.

 

U + 3 ClF3 → UF6 + 3 ClF

 

참고

 

1. Wikipedia - Chlorine trifluoride

2. Molecule of the Month June 2001 - ClF3