프라이팬에 식용유를 두르고 불 위에 올려둔 채 오랫동안 방치하면 연기가 나다가 급기야 외부 불꽃 없이도 스스로 불이 붙는 현상이 왜 일어나는 것일까요?

Question

프라이팬에 식용유를 두르고 불 위에 올려둔 채 오랫동안 방치하면 연기가 나다가 급기야 외부 불꽃 없이도 스스로 불이 붙는 현상이 왜 일어나는 것일까요?

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

프라이팬에 식용유를 두르고 가열하면 외부 불꽃 없이도 스스로 불이 붙는 현상은 기름이 자신의 발화점에 도달했기 때문에 일어납니다. 이는 열에너지와 산소의 급격한 화학 반응 결과입니다.

​식용유를 불 위에 오래 방치하면 온도가 상승하면서 기름 분자가 파괴되는 열분해 현상이 일어납니다. 이 과정에서 지방산 같은 가볍고 불에 타기 쉬운 휘발성 가스가 공기 중으로 피어오르는데, 이것이 눈에 보이는 연기입니다. 가열이 지속되면 프라이팬 주변에는 산소와 반응할 준비가 된 가연성 유증기의 농도가 짙어집니다.

​이후 식용유 온도가 약 360도에서 400도 안팎의 발화점에 이르면 결정적인 변화가 일어납니다. 발화점은 불씨를 직접 대지 않아도 물질 자체의 열에너지만으로 공기 중의 산소와 격렬한 산화 반응을 시작하는 온도입니다. 온도가 이 한계를 넘어서는 순간, 축적된 열에너지가 유증기의 활성화 에너지를 압도하며 외부 자극 없이도 순식간에 불꽃이 피어오르게 됩니다.

​이러한 화재 시 물을 부으면 불타는 기름이 사방으로 튀어 매우 위험하므로, 반드시 불을 끄고 뚜껑이나 젖은 수건을 덮어 산소를 차단해야 합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.

근래 비슷한 질문에 대해 답변을 드린적이 있습니다.

일반적으로 연소가 일어나기 위해서는 탈물질, 산소, 점화원가 필요합니다.

하지만 프라이팬 위에서는 탈물질, 산소는 있지만 점화원은 없는 상태 입니다.

그러나 프라이팬에 지속적으로 열이 가해지다보니 식용유가 스스로 분해가 되기 시작합니다.

기체 상태로 변화하는데 온도가 400도가 되면 식용유의 기체가 스스로 발화할 수 있는 발화점에 도달하게 됩니다.

그때는 기름내 분자들이 에너지를 너무 많이 얻어서 스스로 발화를 할 수 있는 상태가 되어 버리기 때문에

공기중의 산소와 부딪혀 연소가 진행되게 되는 것 입니다.

그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)