자연발화 조건과 발열 원인

자연발화는 불꽃 없이 물질 스스로 열이 쌓여 불이 붙는 현상이다. 물질 안에서 열이 생기고 그 열이 밖으로 빠져나가지 못할 때 일어난다.

자연발화를 일으키는 열의 원인에는 분해열·산화열·중합열·흡착열·미생물 발열 등이 있다. 분해열은 물질이 분해되며 내는 열, 산화열은 산소와 반응하며 내는 열, 중합열은 작은 분자들이 결합해 큰 분자가 될 때 나오는 열이다.

증발열은 자연발화의 원인이 아니다. 증발열은 액체가 기체로 변하면서 흡수하는 열이어서 주변의 열을 빼앗아 온도를 낮춘다.

자연발화는 열이 쌓이는 조건일수록 쉽게 일어난다. 주위온도가 높을수록, 열 축적이 클수록, 표면적이 클수록 쉽다. 표면적이 크면 공기와 닿는 면이 넓어 산화 반응이 많이 일어나고, 그 열이 쌓이면 온도가 올라 스스로 불이 붙는다. 표면적이 작으면 반응이 느려 자연발화가 어렵다.

열전도율은 작을수록 자연발화가 쉽다. 열전도율이 크면 열이 밖으로 잘 빠져나가 쌓이지 않으므로 자연발화를 촉진하는 요인이 아니다. 공기의 이동이 많은 장소도 열이 날아가 쌓이지 않는다. 열이 쌓이려면 공기 이동이 적어야 한다.

적당한 수분은 미생물 발열이나 산화 반응을 도와 자연발화를 쉽게 만드는 요인이 된다. 또 고온 다습한 환경은 발열 반응을 빠르게 하고 열을 쌓이게 한다.