1류 위험물 브롬산염류, 질산염류, 요오드산염류 종류, 특징 및 반응식

위험물안전관리법 제1류 위험물 산화성 고체 중 브롬산 염류, 질산염류, 요오드산염류는 지정수량 300kg, 위험등급은 II의 물질로 구분됩니다. 위험물 기능장, 산업기사를 취득한 입장에서 필기나 실기 시험에서는 주로 질산 염류가 압도적으로 많이 출제되는데요.

 

 

질산염류에 대한 문제가 다수 출제되지만 큰 특성은 질산 염류, 브롬산염류, 요오드산염류 거의 비슷하므로 세 종류의 위험물을 한 번에 확인하고 넘어가는 것이 좋습니다.

 

 

요오드산염류와 브롬산 염류의 경우 과년도 문제를 확인해 봐도 크게 많이 출제된 적은 없는 것 같습니다. 하지만 질산염류의 경우 초석, 칠레초석, 질안 등 이름만 듣기에는 다소 헷갈릴 수 있어 문제에 다수 출제되는 것 같습니다.

 

 

질산염류의 경우 물질의 원래 명칭과 다른 명칭을 이어주는 게 좋으며, 어떤게 어떤 초석인지 확인만 하더라도 1류 위험물 중 브롬산염류, 질산염류, 요오드산염류 문제는 쉽게 해소됩니다.

 

 

질산염류, 요오드산염류, 브롬산염류의 경우 위험물 안전관리법 제1류 위험물 산화성 고체로 구분되며 전체적인 특성은 1류 위험물인 산화성 고체의 공통적인 특성을 가지고 있으므로, 1류 위험물의 전반적인 특성에 대해서는 아래 링크 참조 바랍니다.

위험물 안전 관리법 제1류 산화성고체 특징, 색상, 소화방법

브롬산염류의 종류

브롬산 염류는 브롬산(HBrO3, 취소산)의 수소가 다른 금속 또는 다른 원자단으로 치환된 물질을 말합니다. 다른 1류 위험물과 동일하게 대부분 무색이나 백색을 띠고 있으며 물에 쉽게 녹는 성질을 가지고 있습니다.

 

 

브롬산염류의 종류로는 브롬산나트륨, 브롬산칼륨, 브롬산아연, 브롬산바륨, 브롬산마그네슘 등으로 구분되며 분자식은 다음과 같습니다.

 

 

브롬산나트륨(NaBrO3)

브롬산칼륨(KBrO3)

브롬산아연(Zn(BrO3)2)

브롬산바륨(Ba(BrO3)2)

브롬산마그네슘(Mg(BrO3)2)

브롬산암모늄(NH4BrO3)

브롬산납(Pb(BrO3)2)

브롬산은(AgBrO3)

 

 

브롬산 염류의 경우 여러 가지 대상 물질이 있으나 브롬산 나트륨, 칼륨, 아연 외 다른 물질들은 크게 출제되지 않아 이런 종류가 있다 정도만 확인하고 넘어가도 무방할 것 같습니다.

 

 

브롬산칼륨(KBrO3)

브롬산칼륨의 경우 브롬산의 수소(H)가 칼륨(K)로 치환된 물질을 말합니다. 백색의 결정성 분말이며 물에 잘 녹고 알코올에는 녹지 않는 성질을 가지고 있습니다.

 

 

370℃ 이상의 온도로 가열하면 브롬산칼륨이 분해하며 브롬화칼륨과 산소를 발생합니다.

 

 

브롬산칼륨의 분해반응

2KBrO3 → 2KBr + 3O2

 

 

또한 다른 산화성 고체와 마찬가지로 가연물과 혼합되어 가열하면 폭발하는 특성을 가지고 있으며, 산업안전보건법에서는 급성독성물질로 구분되어 발암성을 가지고 있고, 특이하게도 혈액 속에서 메타헤모글로빈 증세를 일으키는 특정 표적 장기 독성을 가진 물질입니다.

 

 

브롬산나트륨(NaBrO3)

브롬산나트륨의 경우 브롬산칼륨과 마찬가지로 수소가 칼륨이 아닌 나트륨으로 치환된 물질입니다. 브롬산 칼륨과는 다르게 급성독성물질로 구분되지 않는 물질로 단순히 두 물질을 비교한 경우 덜 위험한 물질로 구분되겠습니다.

 

 

그렇다 하더라도 같은 산화성 고체이기 때문에 피부에 노출될 경우 자극을 일으키고, 특히 눈에 심한 자극을 일으킵니다. 또한 아직은 밝혀지지 않았지만 유전적인 결함을 일으킬 것으로 의심되는 물질로 취급 시 주의가 필요합니다.

 

 

연소할 경우 유독성의 증기를 발생하고, 부식성이 강한 특성을 가지고 있습니다. 또한 특이하게도 산화성 고체인데 인화점이 존재하는데요. 381℃(안전보건공단 물질안전보건자료 참조)라는 높은 인화점을 가지고 있어 화재가 쉽게 발생하지는 않지만 입자가 미세할 경우 산화성 고체임에도 불구하고 화재나 폭발을 일으킬 수 있으므로 취급에 주의해야 합니다.

 

 

브롬산아연(Zn(BrO3)2)

브롬산 아연은 무색의 결정입니다. 주로 물, 에탄올, 이황화탄소, 클로로포름에 잘 녹는 특성을 가지고 있습니다. 강한 산화제로 구분되는 물질로 급성 수생환경 유해성을 가지고 있어 수생 생물에게 매우 유독한 특성을 가지고 있으므로 사용 후 처리과정에서 주의가 필요합니다.

 

 

브롬산아연의 경우 가연물과 혼합될 경우 폭발적으로 연소가 시작되며, 불소(F2)와 심하게 반응하며 불화취소(BrF)가 생성됩니다.

 

질산염류의 종류

질산염류의 경우 질산(HNO3)의 수소(H)가 금속 또는 다른 양이온으로 치환된 화합물을 말합니다. 주로 폭약의 원료로 많이 사용되는데요. 폭약으로 사용되는 만큼 물질 자체의 위험도가 높아 철저한 관리가 필요한 물질입니다.

 

 

이런 질산염류는 얼마 전 큰 이슈가 된 적이 있었습니다. 2020년 발생한 레바논 폭발사고의 원인물질이 된 질산암모늄이 바로 질산염류이기 때문인데요. 질안, 초안 등으로 불리는 질산암모늄의 경우 작년에 폭발사고에 의해 큰 재산피해를 입혔던 물질로 시험에서도 자주 출제되는 물질입니다.

 

 

이와 관련된 질산암모늄에 대한 사고 사례는 아래 링크 참조 바랍니다.

레바논 폭발 원인 질산암모늄(Ammonium nitrate)

 

질산염류의 종류는 다음과 같습니다.

 

질산칼륨(KNO3)

질산나트륨(NaNO3)

질산은(AgNO3)

질산암모늄(NH4NO3)

질산리튬(LiNO3)

질산마그네슘(Mg(NO3)2)

 

 

과년도 문제에서는 크게 질산칼륨, 질산나트륨, 질산암모늄 이렇게 세 가지 물질에 대해 집중적으로 출제가 되었으므로 세 가지 물질에 대해서 작성합니다.

 

 

질산칼륨(KNO3, 초석)

질산칼륨은 초석이라고도 불립니다. 시험에서 물질의 명칭을 주지 않고 초석과 같은 다른 이름으로 출제되는 경우가 많고, 흑색화약의 75%의 원료, 불꽃놀이의 원료 등 키워드를 제공하는 경우가 많습니다. 따라서 초석, 흑색화약 두 가지 단어를 보고 질산칼륨을 떠올려야 합니다.

 

 

한 가지 물질만 보면 쉽지만 질산나트륨의 경우 칠레 초석이라는 이름을 갖고 있어 둘이 상당히 헷갈리기 때문에 미리 알아보고 암기하는 게 중요합니다.

 

 

질산칼륨의 경우 차가운 느낌의 자극성과 짠맛이 나는 무색, 백색의 결정 분말입니다. 물과 글리세린에는 잘 녹지는 알코올에는 잘 녹지 않는 성질을 가지고 있으며, 산업안전보건법에서는 급성독성물질(흡입)로 구분되며, 호흡기계를 자극하는 특정 표적장기 독성물질이기도 합니다.

 

 

질산칼륨의 경우 분해 온도가 약 400℃이며, 이에 따라 가열하면 분해하여 아질산칼륨(KNO2)과 산소(O2)를 발생시킵니다.

 

 

질산칼륨의 분해 반응

2KNO3→2KNO2 + O2

 

질산칼륨의 경우 반응성이 높은 물질입니다. 따라서 어떤 물질이 닿기만 해도 발화가 일어나기도 하는데요. 혼촉발화가 가능한 물질은 황린, 유황, 나트륨, 이황화탄소, 에테르, 아세톤, 톨루엔, 자일렌, 등유, 에틸렌글리콜 등이 있습니다.

 

 

질산나트륨(NaNO3, 칠레초석)

질산칼륨과 다르게 질산나트륨은 칠레 초석이라고도 불립니다. 물질의 특성이 질산칼륨과 매우 비슷하기 때문에 키워드를 맞춰 잡으면 쉽게 점수를 얻을 수 있습니다.

 

 

무색, 무취의 투명한 결정 또는 백색 분말의 형태로 유통됩니다. 질산나트륨의 경우 분해 온도가 약 380℃로 분해될 경우 아질산칼륨(NaNO2)과 산소(O2)를 발생시킵니다.

 

 

질산나트륨의 분해 반응

2NaNO3→2NaNO2 + O2

 

 

가연물, 유기물 등과 함께 가열할 경우 폭발하기 때문에 취급에 주의해야 합니다.

 

 

질산나트륨의 물질 특성상 피부에 자극을 일으키며 특히 눈에 큰 자극을 일으키기 때문에 보호구 착용이 필수이며, 유전적 결함을 일으킬 것으로 의심되는 물질이기 때문에 취급 시 주의가 필요합니다.

 

질산암모늄(NH4NO3, 초안, 질안)

질산암모늄의 경우 위에서 언급한 대로 이슈가 되었던 물질입니다. 시험에서의 출제 빈도도 높은 편에 속하는 물질이기 때문에 필히 알아야 하는 물질인데요.

 

 

무색, 무취의 고체 결정 형태인 물질로 물, 알코올 등에 잘 녹는 특성을 가지고 있습니다. 분해 온도는 약 220℃로 분해될 경우 아산화질소(N2O)와 수증기(H2O)를 발생하며 계속 가열할 경우 폭발합니다.

 

 

질산암모늄 분해반응(220℃)

NH4NO3 → N2O + 2H2O

 

 

질산암모늄 폭발(급격한 가열 또는 충격)

NH4NO3 → 4H2O + 2N2 + O2

 

 

질산암모늄의 경우 분해 반응 및 폭발 반응에 대해 종종 출제되기 때문에 구분하여 암기하는 게 좋겠습니다.

 

 

질산 염류 중 크게 작성하지는 않았으나 질산은(AgNO3)의 경우 사진 감광제로 사용되며, 갈색병에 보관하는 물질로 시험에 종종 출제됩니다.

 

 

질산은의 분해 반응 하나 추가하여 공부하시면 좋겠습니다.

 

 

질산은 분해반응

2AgNO3 → 2Ag + 2NO2 + O2

요오드산염류의 종류

요오드산염류란 요오드산(HIO3)의 수소(H)가 금속 또는 다른 원자단으로 치환된 물질입니다. 상대적으로 출제되는 유형이 적고 그렇다고 특이한 특성을 가진 물질이 아니라 요오드산염류의 종류와 지정수량 등 간단한 내용만 확인하고 넘어가도 큰 문제가 되지 않겠습니다.

 

 

브롬산염류나 질산염류에 비해 안정하며 산화력이 강하다는 특성 말고는 아직까지 출제가 된 사례가 많지 않아 이런 사항까지 확인하기에는 시간이 아깝습니다. 종류만 확인하고 넘어가도록 하겠습니다.

 

 

요오드산칼륨(KIO3, 옥소산칼륨)

요오드산나트륨(NaIO3, 옥소산나트륨)

요오드산암모늄(NH4IO3, 옥소산암모늄)

요오드산아연(Zn(IO3)2, 옥소산아연)

요오드산은(AgIO3, 옥소산은)

요오드산바륨(Ba(IO3)2, 옥소산바륨)

요오드산마그네슘(Mg(IO3)2, 옥소산마그네슘)

요오드산칼슘(Ca(IO3)2, 옥소산칼슘)

요오드산바륨(Ba(IO3)2, 옥소산바륨)

 

 

브롬산염류, 질산염류, 요오드산염류는 지정수량 300kg의 물질로 구분됩니다. 질산염류를 제외하고 다른 염류들은 필기시험에서 지정수량 문제로 종종 출제되는 것 말고는 기출문제를 찾기가 어려운데요.

 

 

그렇다 보니 질산염류의 종류와 반응식 위주로 공부하고 브롬산염류와 요오드산염류의 경우 이런 종류가 있다. 이런 특성을 갖는다. 정도만 확인하고 넘어가도 큰 문제가 되지 않겠습니다.

 

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