식용유를 불 위에 올려두고 깜빡하여 오랜 시간 방치하면 연기가 나다가 스스로 불이 붙는 현상은 왜 그런건가요?

Question

식용유를 불 위에 올려두고 깜빡하여 오랜 시간 방치하면 연기가 나다가 스스로 불이 붙는 현상을, 인화성 액체가 외부 불꽃 없이도 지속적인 연소를 일으킬 수 있는 온도인 발화점에 도달한 관점에서 설명해 주세요.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

식용유를 불 위에 올려두고 오랜 시간 방치할 때 별도의 불씨 없이도 스스로 불이 붙는 현상은 식용유의 온도가 '발화점(착화점)'에 도달했기 때문입니다.

​인화성 액체가 연소하기 위해서는 가열 시 발생하는 가연성 증기가 외부의 불꽃과 접촉하여 불이 붙는 '인화점'을 먼저 거치게 됩니다. 하지만 깜빡 잊고 가열을 지속하면 식용유의 온도는 인화점을 넘어 외부 유도 불꽃이 없어도 스스로 타오를 수 있는 최소 온도인 발화점에 이르게 됩니다. 식용유의 발화점은 대략 360~400°C 사이입니다.

​이 온도에 도달하면 열에너지에 의해 식용유 성분이 분해되면서 다량의 가연성 증기가 격렬하게 뿜어져 나옵니다. 이때 증기 분자들의 운동 에너지가 공기 중의 산소와 만나 스스로 화학 반응을 시작할 수 있을 만큼 충분히 높아지기 때문에, 성냥이나 라이터 불꽃을 대지 않아도 열과 산소, 가연성 물질의 조건이 충족되어 스스로 불이 붙고 지속적인 연소 상태를 유지하게 됩니다. 불이 붙기 전 발생하는 짙은 연기는 발화점에 가까워진 식용유가 급격히 분해되며 가연성 증기를 뿜어내고 있다는 위험 신호입니다.

Answer 2

안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.

연소가 진행되기 위해서는 탈물질 / 점화원 / 산소 가 필요합니다.

식용유가 프라이펜과 같은 곳에서 열을 받을 경우 연소의 3 요소의 점화원이 없음에도 스스로 발화할 수 있습니다.

이는 발화점과 때문입니다.

식용유를 가열하면 내부의 분자구조에서 열을 받아 구조가 끊어지기 시작합니다. 200도 이상에서 부터 연기가 나기 시작하는데 이를 발연점 이라고 부르기도 합니다.

300도 이상에서는 인화점에 도달하게 되는데 식용유 내부의 분자가 끊어져 가연성 증기가 식용유로 부터 나오게 됩니다. 350도 에 도달하면 가연성 가스가 주변의 산소와 부딪히는 과정에서 발생하는 열만으로도 에너지를 얻어 발화를 하게 됩니다.

감사합니다.