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Ethylene Glycol과 Diethylene Glycol의 자연발화 특성과 활성화에너지에 관한 연구
A Study on Characteristics of Auto Ignition and Activation Energy of Ethylene Glycol and Diethylene Glycol 원문보기

한국가스학회지 = Journal of the Korean institute of gas, v.20 no.2, 2016년, pp.16 - 22  

김정훈 (부경대학교 대학원 소방공학과) ,  최재욱 (부경대학교 소방공학과)

초록
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자연발화 특성은 가연성물질의 취급 및 화재예방을 위한 중요한 인자이다. 본 연구는 ASTM D2155식 발화온도 측정장치를 사용하여 Ethylene Glycol (EG)과 Diethylene Glycol (DEG)의 자연발화 특성 및 활성화에너지를 고찰하였다. 최소자연발화온도의 경우 EG는 시료량 $75{\sim}160{\mu}{\ell}$의 범위에서 $434^{\circ}C$를 구하였고 DEG는 시료량 $130{\sim}150{\mu}{\ell}$의 범위에서 $387^{\circ}C$를 측정 하였다. 또한 시료량 $140{\mu}{\ell}$에서 순간발화온도를 측정한 결과 EG는 $579^{\circ}C$, DEG는 $569^{\circ}C$를 나타내었다. 본 연구에서 측정된 발화온도와 발화지연시간의 측정값을 Semenov 방정식으로부터 최소자승법에 의하여 활성화 에너지를 구한 결과 EG는 25.41 Kcal/mol, DEG는 14.07 Kcal/mol을 구하였으며 DEG의 최소자연발화온도, 순간발화온도 및 활성화에너지가 EG보다 낮아 자연발화의 위험성이 더 높다는 것을 확인 할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Auto ignition characteristic is an important factor for handling combustible substance and fire prevention. This research studied about auto ignition characteristic and activation energy of Ethylene Glycol (EG) and Diethylene Glycol (DEG) by using ASTM D2155 type ignition temperature measuring appar...

주제어

#auto ignition   #auto ignition temperatures   #instantaneous ignition temperatures  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구는 ASTM D2155식 최소자연발화온도 측정장치를 사용하여 지금까지 거의 연구가 되어지지 않은 EG와 DEG의 최소자연발화온도와 순간발화온도를 측정하여 발화특성을 파악하며 이를 이용하여 활성화 에너지를 구함과 동시에 화재, 폭발연구 및 물질을 취급하는 산업현장에서 재해예방을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
부동액은 왜 사용하는가? 국가 경제력의 발달에 따라 차량 및 산업용 기계․기구류, 엔진 설비, 빙축열 설비의 제조, 판매가 급격히 증가 되었다. 이러한 기기․장치의 내연기관의 과열방지를 위한 냉각수에 있어 동결을 방지하기 위해 주입되는 부동액의 사용이 증가 되고 있다.
EG와 DEG는 소방법에 따르면 어떤 위험물로 분류되는가? Diethylene Glycol (이하 DEG)의 폴리에스테르수지, 인쇄잉크, 브레이크액, 윤활유 등에 널리 사용되고 최근 부동액으로 사용이 증가되고 있다[1,2].이와 같이 산업전반에 널리 이용되고 있는 EG와 DEG는 소방법의 위험물 분류상 제4류 3석유류로 분류가 되어있고 이에 따른 잠재적 화재, 폭발위험성은 항상 존재한다.
Semenov 열발화 이론에 따르면 발화현상은 무엇인가? 일반적으로 액체의 자연발화는 Semenov 열발화 이론을 적용하는 것이 바람직하다. 열발화이론은 발열반응에 의하여 생성된 열과 반응영역에서 전도,대류 및 복사에 의해 방산되는 열과의 평형의 문제를 취급하는 이론으로, 발화현상은 계내에서의 발열 속도와 계외로의 방열속도와의 평형의 문제로 생각하여 발화가 일어나는 한계조건을 수학적으로 도입한 것이 Semenov 이론이다[13]. 자연발화는 화학반응에 의한 발열속도와 계외로의 방열속도에 의해서 발생하게 되므로 Fig.
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참고문헌 (19)

  1. Wikipedia, "The Properties of Ethylen Glycol", https://en.wikipedia.org/wiki/ethylene_glycol 

  2. Wikipedia, "The Properties of Diethylen Glycol", https://en.wikipedia.org/wiki/Diethylene_glycol 

  3. Choi, J. W., Mok, Y. S., Ha, D. M., "A Study on Spontaneous Ignition of Hydroxy Propyl Methyl Cellulose", Fire Science and Engineering, 15(4), 34-40, (2001) 

  4. Kim, T. Y., Mok, Y. S., Choi, J. W., "A Study on the Flash Point and Spontaneous Ignition Determina tion of 2-Propanol and O-xylen Mixtures", Proceedings of 2011 Fall Annual Conference, Korean Institut e of Fire Science & Engineering, 360-363, (2011) 

  5. Zabetakis, M. G., Furno, A. L. Jones, G. W., "Minimum Spontaneous Ignition Temperature of Combustible in Air", Industrial and Engineering Chemistry, 46(10), 2173-2178, (1954) 

    상세보기 crossref

  6. Scott, G. S., Jones, G. W. and Scott, F. E., "Determination of Ignition Temperature of Combus tible Liquids and Gases", Analytical Chemistry, 20(3), 238-241, (1948) 

    상세보기 crossref

  7. Choi, J. W., Mok, Y. S., Kim, S. Y., "A Study on Aut oignition Characteristics of 1-Heptene, 2-Heptene an d 3-Heptene", KIIS, 5(2), 17-23, (1990) 

  8. Ha, D. M., "The Measurement and Prediction of Fire and Explosion Properties of 3-hxanone ", KIGAS, 17(6), 33-38, (2013) 

  9. Ha, D. M., "The Measurement of the Fire and Expl osion Properties for 2-Methyl-1-butanol", KIGAS, 19(4), 8-14, (2015) 

  10. Lee, G. B., "Comparison of Partial Least Squares and Support Vector Machine for the Autoignition Temperature Prediction of Organic Compounds", KIGAS, 16(1), 26-32, (2012) 

  11. dinenno, P. J., Drysdale, D., Beyler, C. L., Walton, W. D., Custer, R. L. P., Hall, J. R., Watts, J. M. "The SFPE Handbook of Fire Protection Engineering", 3rd ed., SFPE, Maryland, (2002) 

  12. Choi, J. W., Mok, Y. S., Choi, I. G., Jeon, S. H., Lim, W. S., Min, C. W., "A Study on the Spontaneous Ignition of Gasoline and Additive of Fuel", Fire Science and Engineering, 20(1), 1-5, (2006) 

  13. Semenov, N. N., "Chemical Kinetics and Chain Reaction", Oxford University Press, Oxford, (1935) 

  14. Jung, D. K., Choi, J. W., Lee, I. S., Lim, W. S., Kim, D. K., "A Study of Characteristics such as Spontaneous Ignition, Flash Point and Explosion Behavior of Methyl Ethyl Ketone Peroxide in order to Determine its Hazardousness", KOSOS, 20(3), 78-83, (2005) 

  15. Ha, D. M., "The Study on Measurement and Prediction of combustible Properties for Aniline", KIGAS, 18(4), 44-50, (2014) 

  16. Poly Science, "MSDS of Ethylene Glycol", http://www.horizontechinc.com/MSDS/PDF/p110-157.pdf 

  17. Shell Chemicals, "MSDS of Ethylene Glycol", http://www.ppe.com/msds/EGF05_EGF55.PDF 

  18. PTTGC, "MSDS of Diethylene Glycol", http://www.pttgcgroup.com/src/download/products/eo_based/DEG_MSDS.pdf 

  19. NPC, "MSDS of Diethylene Glycol", http://www.petrochem-ir.net/ipcc_content/en/product/chemical/MSDS%20DEG-p.pdf 

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