가스기능장 준비 (1장 고압가스의 종류 및 특징 - 2)

6. 이산화탄소(CO2)

1) 특징

건조한 공기 중에 약 0.03% 존재한다.

액화가스로 취급되며, 드라이아이스를 만들 수 있다.

무색, 무취, 무미의 불연성 가스이다.

독성이 없으나, 88% 이상인 곳에서는 질식의 위험이 있다.

수분이 존재하면 탄산을 생성하여 강재를 부식시킨다.

지구 온난화의 원인 가스 중의 하나이다.

2) 제조법

일산화탄소 전화법에 의한 수소 제조 시 회수된다.

석회석(CaCO3)의 연소 시 생성된다.

알코올 발효 시 부생물로 회수된다.

2) 용도

요소제조 및 소다회 제조용으로 사용한다.

탄산염의 제조, 정제용으로 사용한다.

소화제로 사용한다.

청량음료 제조용으로 사용한다.

드라이아이스는 물품 냉각용에 사용한다.

7. 염소(Cl2)

1) 특징

상온에서 황록색의 심한 자극성이 있다.

비점이 높고 상온에서 6~7 기압의 압력을 가하면 쉽게 액화가 되며, 액화가스는 갈색이다.

조연성, 독성 가스이다.

화학적으로 활성이 강하여 염화물을 만든다.

건조한 상태에서는 강재에 대하여 부식성이 없으나, 수분이 존재하면 염산이 생성되어 철을 심하게 부식시킨다.

120도 이상이 되면 철과 직접 반응하여 부식이 진행된다.

수소와 접촉 시 폭발한다.

메탄과 반응하여 염소 치환제를 만든다.

물에 녹으면 염산과 차아염소산이 생성되고 차아염소산이 분해하여 생긴 발생기 산소에 의하여 살균, 표백 작용을 한다.

암모니아와 접촉하면 백색연기가 발생하고, 이것으로 검출이 가능하다.

연소와 아세틸렌이 접촉하면 자연발화의 가능성이 높다.

2) 제조법

소금물의 전기분해로 제조한다.

소금물에 진한 황산과이산화망간을 가하고 가열하여 제조한다.

표백분에 진한 염산을 가하여 제조한다.

염산에 이산화망간, 과망간산칼륨 등 산화제를 작용시켜 제조한다.

수은법에 의한 식염의 전기분해 : 양극을 탄소, 음극을 수은으로 하여 생성된 나트륨 아말감으로 하여 수은에 용해시키고 다른 탱크에 옮겨 물로 분해하여 가성소다와 수소를 생성하며 양극에서 염소를 발생시킨다.

격막법에 의한 식염의 전기분해 : 전기분해용 탱크의 양극을 아스베스토 등의 격막으로 하여 발생하는 염소가 음극에서 발생하는 수소와 혼합하지 않는다.

염산의 전기분해에 의하여 제조한다.

3) 용도 및 취급 시 주의사항

3-1) 용도

염화수소, 염화비닐, 포스겐 제조에 사용한다.

종이, 펄프 공업, 알루미늄 공업 등에 사용한다.

수돗물의 살균에 사용한다.

섬유의 표백에 사용한다.

3-2) 취급 시 주의사항

독성이 매우 강하여 공기 중에서 TLV-TWA 30ppm이면 심한 기침이 나오고, 40~60ppm에서는 30분 내지 1시간 호흡하면 생명이 위험하다.

염소가 눈에 들어갔을 때는 3% 붕산수로, 피부에 노출되었을 때에는 맑은 물로 씻어낸다.

물과 접촉 시 발생하는 염산이 강재를 부식시킨다.

염화비닐, 유리, 내산 도기 등은 염산 취급에 적당한 재료이다.

충전용기, 저장탱크의 재료로 탄소강을 사용한다.

용기 밸브의 재질은 황동, 스핀들은 18-8 스테인리스강을 사용한다.

충전용기 안전장치는 가용전을 사용한다.

8. 암모니아

1) 특징

가연성 가스이며, 독성가스이다.

물에 잘 녹는다.

액화가 쉽고, 증발잠열이 커서 냉동기 냉매로 사용된다.

동과 접촉 시 부식의 우려가 있다.

액체 암모니아는 할로겐, 강산과 접촉하면 심하게 반응하여 폭발, 비산하는 경우가 있다.

염소, 염화수소, 황화수소와 반응하면 백색연기가 발생한다.

금속이온과 반응하여 착이온을 생성한다.

염소와 과잉상태로 접촉하면 폭발성의 3염화질소를 만든다.

상온에서는 안정하나 1000도 정도에서 분해하여 질소와 수소로 된다.

건조제로 염기성인 소다석회를 사용한다.

2) 제조법

진한 암모니아수를 가열하여 제조한다.

암모늄염에 강알칼리를 가해 제조한다.

석회 질소법 : 석회질소에 과열증기를 작용시켜 제조한다.

하버-보시 법 : 수소와 질소를 채적비 3:1로 반응시켜 제조한다.

3) 용도 및 취급 시 주의 사항

3-1) 용도

요소 비료 원료로 사용한다.

소다회, 질산 제조용으로 사용한다.

냉동기 냉매로 사용한다.

3-2) 취급 시 주의사항

피부에 노출 시 피부점막을 자극하고, 조직 심부까지 손상시킨다.

눈에 노출되면 점막, 결막을 자극하여 결막부종, 각막혼탁을 초래한다.

액체를 마셨을때 : 다량의 물로 희석하고 토하지 않게 한다. 유우 또는 계란 흰자를 대량으로 먹이고 위세척을 실시한 후 의사의 처치를 받는다.

동, 동합금, 알루미늄 합금에 심한 부식성이 있으므로 장치나 계기에는 동이나 황동 등을 사용할 수 없다.

고온, 고압 하에서 탄소강에 대하여 질화 및 탈탄 작용이 있다.

고안, 고압의 장치 재료는 18-8 스테인리스강, Ni-Cr-Mo 강을 사용한다.

9. 아세틸렌(C2H2)

1) 특징

무색의 기체이고 불순물로 인한 특유의 냄새가 있다.

공기 중에서의 폭발 범위가 넓다.

액체 아세틸렌은 불안정하나 고체 아세틸렌은 비교적 안정하다.

비점과 융점의 차이가 적어 고체 아세틸렌은 융해하지 않고 승화한다.

동, 은, 수은 등의 금속과 접촉 반응하여 폭발성의 아세틸드가 생성된다.

아세틸렌을 접촉적으로 수소화 하면 에틸렌, 에탄이 생성된다.

2) 제조법

카바이드와 물을 접촉시키면 아세틸렌이 발생한다.

메탄, 나프타를 열분해 하는 방법으로 제조한다.

3) 용도

가스용접, 금소의 절단에 사용한다.

카본 블랙은 전지용 전극에 사용한다.

의약, 향료, 파인 케미컬의 합성에 사용한다.