식용유를 불 위에 올려두고 오랫동안 방치하면 연기가 나며 불이 붙는 현상을 인화성 액체가 스스로 지속적인 연소를 일으킬 수 있는 온도인 발화점에 도달한 관점에서 설명해 주세요.

Question

식용유를 불 위에 올려두고 오랫동안 방치하면 연기가 나며 불이 붙는 현상을 인화성 액체가 스스로 지속적인 연소를 일으킬 수 있는 온도인 발화점에 도달한 관점에서 설명해 주세요.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

식용유를 불 위에 오래 방치했을 때 불이 붙는 현상은 식용유가 외부 점화원 없이 스스로 타오를 수 있는 온도인 발화점에 도달했기 때문입니다. 식용유를 계속 가열하면 온도가 높아지면서 내부 성분이 열분해되기 시작하고, 액체 표면에서 가연성 증기가 뿜어져 나옵니다. 이때 눈에 보이는 자욱한 연기가 바로 불에 탈 수 있는 가연성 증기입니다.

​여기서 가열이 지속되면 증기의 양이 늘어날 뿐만 아니라 식용유 자체의 열에너지도 극대화됩니다. 물질에 불이 붙는 온도에는 인화점과 발화점이 있습니다. 인화점은 불꽃을 갖다 대었을 때 불이 붙는 온도인 반면, 발화점은 불씨가 없어도 오직 열 축적만으로 공기 중의 산소와 반응해 스스로 타기 시작하는 최저 온도입니다. 식용유의 발화점은 대략 섭씨 360도에서 400도 사이입니다.

​방치된 식용유의 온도가 이 발화점에 도달하면 가연성 증기와 주변 산소가 만나 격렬한 화학 반응을 일으킬 만큼 충분한 에너지를 갖추게 됩니다. 이때부터는 성냥이나 라이터 불꽃이 없어도 과열된 증기가 공기와 결합해 스스로 불꽃을 터뜨리며 화재로 이어집니다. 불이 붙은 후에는 연소 과정에서 발생하는 열이 남은 식용유를 계속 기화시키므로, 냄비를 불에서 내려놓아도 스스로 온도를 유지하며 지속적으로 타오르게 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 정철 박사입니다.

식용유나 기타 오일등의 발화점이란 것이 존재합니다

평소는 그정도 온도 까지 올라가서 요리하진 않지만 계속 불에 올려놓게되면 끓는점이 높아 계속 온도가 올라 결국 불이붙게 됩니다

Answer 3

안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.

일반적으로 물질에 연소가 일어나기 위해서는 연료, 산소, 점화원이 필요합니다.

식용유를 불위에 놔두게 되면 연료와 산소는 존재하는 상태이지만 점화원이 없어 연소는 진행되지 않습니다.

하지만 물질자체에 외부에서 열이 공급이 된다면 연소가 시작되 수 있는데 이는 식용유의 발화점에 도달했기 때문입니다.

발화점의 경우 독립적인 연소로써 외부의 점화원이 없어도 물질 자체에 열이 축적되어서 불이 나는 것을 말합니다. 물질 별로 다양한 조건을 가지고 있습니다.

식용유의 경우 200도 이상이 되면 외부의 열에 의해 내부의 분자 구조가 변화하기 시작하는데 200도 이상에서 불이 붙을 수 있는 인화점에 도달하게 됩니다. 인화점에서는 자연발화하지 않고 외부의 점화원이 있어야 연소가 될 수 있는 상황입니다.

추가적으로 계속 열을 가해 300도 이상이 되면 분자구조가 전부 파괴되어 분자가 기체로 변화하기 쉬운 상태가 됩니다. 이때 가연성이 높은 기체상태이기 때문에 주변산소와 만나 연소가 진행되는 것 입니다.

그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)