가스·증기별 폭발범위 비교

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1 출제 포인트 — 이렇게 나옵니다

30회 시험 중에서 10번 나왔습니다

2012~2022년 기출 30회 시험 기준

출제 회차 2013년 1차 · 2013년 2차 · 2014년 2차 · 2016년 2차 · 2017년 3차 · 2018년 1차 · 2018년 2차 · 2019년 2차 · 2021년 1차 · 2021년 3차

2 쉬운 설명

폭발범위(연소범위)는 공기 중에서 불이 붙거나 폭발할 수 있는 가스 농도의 하한~상한 구간입니다. 하한은 그 구간의 가장 낮은 농도, 상한은 가장 높은 농도이고, 이 구간이 넓은지 좁은지를 물질끼리 비교한다.

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수소·일산화탄소·메탄·프로판을 폭발범위가 넓은 순서로 놓으면 H₂ > CO > CH₄ > C₃H₈ 입니다. 대략 수소 4~75 vol%, 일산화탄소 12.5~74 vol%, 메탄 5~15 vol%, 프로판 2.1~9.5 vol% 이고, 폭으로 보면 수소 약 71, 일산화탄소 약 62, 메탄 약 10, 프로판 약 7 입니다. 수소가 가장 넓고 프로판이 가장 좁습니다.

아세틸렌은 공기 중 약 2.5~81 vol% 로 범위가 매우 넓습니다. 메탄·부탄·톨루엔과 비교하면 아세틸렌의 폭발한계 범위가 가장 넓고, 나머지 셋은 훨씬 좁습니다. 범위가 넓을수록 위험합니다.

디에틸에테르의 연소범위는 약 1.9~48 vol% 입니다. 하한이 낮고 상한이 매우 높아 범위가 아주 넓습니다. 2~10.4 vol%, 2.5~15 vol%, 1.5~7.8 vol% 는 디에틸에테르의 연소범위가 아닙니다.

가솔린(휘발유)의 연소범위는 약 1.4~7.6 vol% 입니다. 좁은 농도에서만 불이 붙는 편이고, 하한이 낮아 증기가 조금만 있어도 위험합니다.

하한이나 상한 한쪽만 묻기도 하는데, 비교하는 물질 묶음 안에서만 말할 수 있습니다. 수소·메탄·일산화탄소·아세틸렌 네 가스 중 공기 속 폭발하한계가 가장 작은 것은 아세틸렌(약 2.5 vol%)이고, 수소 약 4, 메탄 약 5, 일산화탄소 약 12.5 vol% 로 일산화탄소가 네 가스 중 가장 큽니다. 사이클로헥산·산화에틸렌·수소·이황화탄소 네 물질 중 폭발상한계가 가장 큰 것은 산화에틸렌(약 100 vol%)이고, 수소 약 75, 이황화탄소 약 50, 사이클로헥산 약 8 vol% 로 모두 이보다 작습니다.

3 이 개념이 나온 기출문제

해설·법령 근거까지 가입 없이 보실 수 있습니다. 최신 5개년 문항은 여기 나오지 않습니다.

4 체크리스트 + 암기팁

암기팁 넓은 순: 수소(4~75) > 일산화탄소(12.5~74) > 메탄(5~15) > 프로판(2.1~9.5). 수소가 가장 넓고 프로판이 가장 좁습니다.

암기팁 아세틸렌 2.5~81, 디에틸에테르 1.9~48, 가솔린 1.4~7.6. 산화에틸렌은 상한계가 약 100 vol% 입니다.

함정 주의 수소·메탄·일산화탄소·아세틸렌 네 가스 중에서는 하한계가 가장 작은 것이 아세틸렌(약 2.5)이고 일산화탄소(약 12.5)가 가장 큽니다. 하한계를 묻는 문제와 범위의 폭을 묻는 문제, 그리고 비교하는 물질 묶음을 섞어 읽지 않도록 합니다.

폭발범위 넓은 순서: H₂ > CO > CH₄ > C₃H₈ — 프로판이 맨 앞인 순서, CO 가 H₂ 보다 앞인 순서, 메탄이 맨 앞인 순서는 틀린 순서입니다.
아세틸렌 약 2.5~81 vol% — 메탄·부탄·톨루엔 중에서 폭발한계 범위가 가장 넓은 것은 아세틸렌입니다.
디에틸에테르 연소범위는 약 1.9~48 vol% — 상한이 높은 값을 고릅니다. 2~10.4 vol%, 2.5~15 vol%, 1.5~7.8 vol% 는 이 물질의 값이 아닙니다.

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가솔린 연소범위는 약 1.4~7.6 vol% — 하한이 낮고 범위가 좁은 값입니다.
범위를 묻는지, 하한계만 묻는지, 상한계만 묻는지 먼저 구분하고, 비교 대상 묶음을 확인합니다. 수소·메탄·일산화탄소·아세틸렌 중 하한계가 가장 작은 것은 아세틸렌, 사이클로헥산·산화에틸렌·수소·이황화탄소 중 상한계가 가장 큰 것은 산화에틸렌(약 100 vol%)입니다.
벤젠의 폭발하한계는 약 1.5 vol% 입니다.