자연발화

요약 공기 중에 놓여 있는 물질이 상온에서 저절로 발열하여 발화·연소되는 현상이다. 산화·분해 또는 흡착 등에 의한 반응열이 축적하여 일어난다.

예를 들면, 노란 인[黃燐] 등은 공기 중에서 산화가 진행되면 저절로 발화하여 불꽃을 내며 연소하고, 석탄이 쌓여 있는 경우에는 석탄의 함유물이 산화함으로써 생기는 반응열이 축적되어 저절로 발화하는 수가 있다. 또 원면(原綿)이나 마른 풀 등에서는 불포화지방산이 산화되어 발화하는 일도 있고, 고무류도 가루 모양의 것은 자연발화한다.

분해에 의한 반응열의 예로는 셀룰로이드가 잘 알려져 있는데, 주성분인 나이트로셀룰로스가 저절로 분해하여 생긴 질산 등과 반응하여 발열·발화한다. 마찬가지로 질산에스터를 주성분으로 하는 화약류도 자연분해하여 발열·발화하는 일이 있는데, 이 경우에는 더욱 격렬하게 반응하여 폭발하는 경우도 있다. 화약에는 대부분 자연폭발을 방지하기 위해 안정제가 들어 있다.

흡착에 의한 발열이 원인으로 되는 것에는 활성탄이나 목탄·광석 등에서 그 예를 찾아볼 수 있다. 석탄·황화광석(黃化鑛石) 등의 파쇄면은 공기 중에 있는 산소를 흡착하여 산화하는 성질이 있어 발열하는데, 이것을 냉각시켜 주지 않으면 차차 온도가 상승하여 산소를 더 흡수하게 되어 마침내 자연발화하게 된다. 이와 같은 자연발화 현상은 갱내(坑內)뿐만 아니라 갱 밖의 저탄장(또는 광석 저장소) 등에서도 종종 볼 수 있다. 갱내에서의 자연발화는 갱내화재, 유독가스가 충만하는 원인이 되며, 특히 탄광의 갱내에서는 가스폭발을 유발할 우려도 있어, 이의 방지는 안전관리에 중요하다.