[73회(실기)] 알루미늄분

39 40 44 47 52 55 56 60 64 66 70 73

[73회(실기)] 금속표면에 상당히 얇은 산화피막이 형성되어 내부를 보호하고 부식성이 적은 은백색의 광택이 있는 금속으로서 원자량이 27 비중이 2.7인 제2류 위험물에 대한 다음 각 물음에 답하시오.  ① 이 물질과 수증기의 반응식을 쓰시오.  ② 이 물질 50 g이 수증기와 반응하여 생성되는 기체의 부피 (L)는 2기압, 30  ℃ 기준으로 얼마인지 계산하시오.

답  ① 2Al + 6 H2O  -> 2Al(OH)3    + 3H2 ② 생성되는 기체의 부피 계산과정:   Al + 3H2O  -> Al(OH)3    + 1.5 H2 (반응물질은 1몰 기준)  . 알루미늄(Al)의 원자량 = 27 . V= WRT/ PM X mol (생성기체의 몰수) = (50 x 0.083x 303)/ (2 X 27)   X 1.5 = 34.51 L 답 : 34.51 L

[풀이] 1. 비례식  Al  + 3H2O   -> Al(OH)3 + 1.5H2  생성되는 가연성 가스는 알루미늄의 부피의 1.5배 알루미늄의 부피를 구하기 위해  2. 이상기체방정식 V=WRT/PM  = {50*0.08205*(273+30)/2*27}*1.5 = 34.53[L]

 

금속표면에 상당히 얇은 산화피막이 형성--> Al 원자번호 13 --> 원자량 27 금속은 물과 반응시 수소기체 발생

알루미늄분(Al) [제2류/가연성고체/금속분/III 등급/ 500kg] 화학식 Al 원자량 27 비중 2.7 ① 은백색의 분말이다. ② 산, 알칼리. 물과 반응하면 수소가스 발생 ③ 테르밋 반응

 

"금속분"이라 함은 알칼리금속. 알칼리토류금속. 철 및 마그네슘 외의 금속의 분말을 말하고,  구리분. 니켈분 및 150 마이크로미터의 체를 통과하는 것이 50 중량퍼센트 미만인 것은 제외한다.

 

40회 기출  알루미늄 절단공장에서 호퍼(Hopper)청소를 하기 위해 용접기로 절단작업을 하던 중 용접불꽃에 의해 화재가 발생하였다. 이 때 작업자가 소화를 위하여 물을 방사하였는데 큰 폭발이 발생하였다. 다음 물음에 답하시오.  ① 화재의 종류 ② 폭발의 원인 ③ 알루미늄이 물과 접촉시 화학반응식을 쓰시오.

답 ① 화재의 종류: 금속화재 ② 폭발의 원인 : 알루미늄분이 물과 반응하여 생성된 수소 ③ 알루미늄이 물과 접촉시 화학반응식을 쓰시오.  2Al + 6 H2O  -> 2Al(OH)3    + 3H2  (수산화알루미늄과 수소 발생)  수분과 반응하면 가연성 가스인 수소와 발생하므로 폭발의 위험이 있다.

33회 기출  알루미늄의 테르밋 반응식을 쓰시오.

Fe2O3 + 2Al -> 2Fe + Al2 O3 + 고온+ 열

①       알루미늄분

ㄱ.물성

화학식	지정수량	원자량	비중	비점
Al	500[kg]	27	2.7	2327[℃]

ㄴ.은백색의 경금속이다. ㄷ. 수분, 할로겐원소와 접촉하면 자연발화의 위험이 있다. ㄹ.산화제와 혼합하면 가열, 마찰, 충격에 의하여 발화한다. ㅁ. 산, 알칼리, 물과 반응하면 수소(H2)가스를 발생한다. ㅂ. 묽은 질산, 묽은 염산, 황산은 알루미늄분을 침식시키다. ㅅ. 테르밋 반응 : 2Al + Fe2O3  -> 2Fe + Al2O3

 

금속의 이온화경향 K Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb (칼 카 나 마 알 아 철 니 주 납)

39 40 44 47 52 55 56 60 64 66 70 73 산소 4Al  + 3O2 -> 2Al2O3 (산화알루미늄) 염산 2Al  + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2 (염화알루미늄) 황산 2Al + 3H2SO4 -> Al2(SO4)3 + 3H2 (황산알루미늄) 물     2Al  + 6H2O -> 2Al(OH)3 + 3H2 (수산화알루미늄) 수산화칼륨 수용액     2 Al  + 2KOH  + 2H2O  -> 2KAlO2  + 3H2 (알루미늄산칼륨) 수산화나트륨 수용액 2 Al  + 2NaOH  + 2H2O  -> 2NaAlO2  + 3H2 (알루미늄산나트륨, 알민산나트륨)    8Al +3Fe3O4  -> 4Al2O3 + 9Fe