불산

 

2012. 9. 27. 구미 화학제품 제조공장에서 불산유출사고로 직원 5명이 사망하는 등 피해가 커져 시끄럽다. 불산이란 무엇일까? 인터넷에 떠도는 글들을 모아보았다.       불산이란?   불산은 불화수소산의 약자이며, 불화수소(HF : Hydrogen Fluoride)가 물에 녹은 것이다. 불화수소는 맹독성을 지닌 불연성 가스로서 공기와 접촉하면 흰색으로 변한다. 불화수소가 피부와 직접 접촉하게 되면 화상을 유발하며, 눈에 들어가면 실명이 되고 소화기나 호흡기에 흡수되면 기관은 물론 뼈까지 타들어가며 출혈이 발생한다.   불화수소산은 물에 녹은 것이므로, 불화수소 보다는 덜 치명적일 수 있지만, 금속을 부식시키고 유리를 녹일 수 있으며, 접촉하면 자칫 사망에 이르는 매독성을 띠고 있으므로 유의해서 다루어야 할 위험물질이다.   특히 불산은 화학공장은 물론 반도체와 각종 첨단기기를 제조하는 공장 등에서 많이 쓰이고 있으나 그 위험성에도 불구하고 별다른 규제 없이 대형빌딩 청소용역을 비롯해 손쉽게 쓰이고 있다니 더욱 큰 문제가 아닐 수 없다.     불화수소가 물에 녹아있는 용액으로 규소를 녹인다. 규소는 주로 바위, 모래, 점토, 수정 속에 들어있는 흑갈색 가루물질로 불화수소산에 녹는 특징을 가졌다. 1) 흑탕물, 황토물 얼룩 제거에 사용한다. 많은 흑탕물이나 황토물이 묻었을 경우 다시 흑탕물에 세탁을 하여 엘로고와 불화수소산 희석하여 표백도 가능하다.   2) 때의 재침전 현상에 의한 얼룩 제거에 사용한다. 드라이 크리닝중에 재침전 현상으로 인해 얼룩제거 우선적으로 불화수소산으로 만들어진 녹제거제를 사용한다. 드라이 크리닝 석유계용제(솔벤트) 속에 남아있는 불순물이 세탁물에 달라붙는현상으로 이러한 불순물 속에는 인체에서 분비되는 지방질성 기름물질이 있다. 염색직물로부터 이염된 염료물질이 있다. 일상작업중 묻은 모래 쇠 부스러기 필터속에 들어있는 점토나 탄소물질이 들어있다. 불화수소산은 일부 지방질성 물질을 산화시키는 기능 철분을 녹이는 기능 염색물질속에 들어있는 철 탄인산염으로 녹이는 경우가 있다. 모래나 점토속에 들어있는 규소를 녹이는 기능이 있다. 때의 재침전 현상으로 인한 얼룩이 모두 제거되는 것은 아니지만 너무나 많은 부분을 제거한다.   3) 일부 알부민 물질을 제거한다. 흰 의복에서 얼룩제거 작업중 종종발견되는 현상으로 젖어있을때는 보이지 않던 얼룩이 건조되면 연한 베이지 색으로 나타나는 얼룩이 있다. 이러한 얼룩은 고기즙이나 달걀, 우유, 피 혹은 일부 지방질 속에 들어있는 단백질을 구성하는 알부민 물질로써 고착이되면 물이나 알카리성 약품에 용해되지 않는다. 이러한 알부민 얼룩중에 녹제거제 한방울로써 순식간에 제거되는 경우가 있다. 알부민 속에는 불화수소산에 산화 현상을 일으키는 철분과 일부 기름성물질이 들어있기 때문이다.   4) 산화 표백제 과붕산염으로 동물성 섬유에 사용한후 알카리성 중화목적으로 사용한다.   5) 피 속의 철분을 제거한다.   6) 환원 표백제(티타늄 스트립)를 동물성 섬유에 사용할때 용액속에 일부 알카리성을 제거하기위해 사용한다.       27일 오후 3시40분쯤 경북 구미시 산동면 구미국가산업4단지 휴브글로벌에서 발생한 폭발사고로 23명의 사상자가 발생한 가운데, 독성물질 '불산(불화수소산)'으로 인한 심각한 2차 피해가 우려되는 상황이다. 불산은 플루오린화 수소(HF)의 수용액으로 녹물을 제거하거나 반도체를 만드는 데 이용되는 화학물질이며, 금속과 유리병을 녹일 정도의 강력한 부식성을 가지고 있다. 이러한 불산은 표면 장력이 작고 침투력이 강해 일반적인 산보다 빠르게 신체 내부로 흡수된다. 불산이 피부에 닿을 경우 신체의 수분과 수소결합을 하면서 순식간에 뼈 속까지 침투해 화상 등을 입을 수 있다. 또한 호흡 등으로 인체에 유입될 경우 신경계 교란을 일으킨다. 액체 상태로 보관되는 불산은 끓는점이 19.5도, 중화된 용액이라도 23도에 불과해 상온에서는 기체 상태로 퍼져나간다. 사고 발생 직후 현장이 뿌옇게 변한 것은 불산이 공기 중 수분과 반응해 진한 농도의 기체로 퍼져나갔기 때문이다. 이와 같은 위험성 때문에 폐기도 쉽지 않아 전문 업체에 맡겨지는 요주의 화학물질이다. 문제는 불산은 시간이 지나도 자연 소멸되지 않는다는 점이다. 스프링클러나 소방호스 등으로 인근 지역에 물, 알칼리성 수용액을 뿌려 불산을 중화시키는 것이 최선일 수밖에 없다. 경찰은 폭발 현장 인근 마을 주민 800여 명을 긴급대피 시키고 초중학교와 유치원 9곳에 휴교령을 내렸다. 또한 인근 동사무소에 보관 중인 방독면 700여 개를 주변 공장 직원과 주민에게 공급했다. 그러나 현재로서는 불산이 사고 현장으로부터 어디까지 퍼져나갔는지 정확히 파악하기 어렵다. 휴브글로벌 주변은 방독면을 쓰지 않고 접근할 수 없을 정도로 유독가스가 퍼져있는 상황이다. 이에 전문가들은 더 넓은 범위의 장기적 대책이 필요하다고 지적하고 있다.         [조현욱의 과학 산책] 불산의 치명적 위험성 [중앙일보] 입력 2012.10.09 00:00 / 수정 2012.10.09 00:18 조현욱 객원 과학전문기자 코메디닷컴 미디어본부장 지난달 27일 경북 구미에서 일어난 유출사고로 불산에 대한 경각심이 커지고 있다. 불산이란 불화수소산, 즉 불소와 수소가 결합한 불화수소의 수용액을 말한다. 산업용 원자재로서 석유 정제, 알루미늄과 우라늄을 비롯한 광물의 제련, 전자회로와 각종 화학물질의 제조 등에 쓰인다. 산성은 그리 강하지 않지만 염산보다 부식성이 크다. 다른 산과 달리 피부를 뚫고 조직 속으로 쉽사리 침투해 강력한 독성을 일으킨다. 이번 사고로 유출된 것은 순도 99%라서 특히 위험하다. 공기와 접촉하면 자극성이 강한 흰 연기를 피워 올린다. 일부 언론에서 불산이 섭씨 20도에서 기체로 변한다고 보도한 것은 오류다. 그런 성질을 가진 것은 불화수소지 그 수용액인 불산이 아니다. 　불산이나 고농도의 불산 증기가 피부에 닿으면 하얗게 탈색되며 물집이 잡힌다. 눈에 닿으면 각막이 파괴되거나 혼탁해진다. 입속 점막이나 상기도에 물집이 잡히며 심하게 부풀어오른다. 목구멍이나 기관지는 경련을 일으킨다. 허파꽈리 등에 물이 차서 호흡이 곤란해지는 폐부종을 일으킬 수도 있다. 피부를 뚫고 혈액 속으로 들어간 불산은 심장이 비정상적으로 뛰는 부정맥과 심장마비를 유발할 수 있다. 이것은 불소 이온이 몸속의 칼슘·마그네슘 이온과 결합하기 때문이다. 　이들 이온은 인체 모든 곳에 존재하면서 중요한 생리 기능을 수행한다. 그런데 불산이 칼슘과 반응해 불화칼슘을 만들면 핏속의 칼슘이 급격하게 줄어든다. 이를 보충하려고 칼륨이 방출되면 고칼륨증, 저칼슘증, 저마그네슘증 등이 생긴다. 손바닥(160 ㎠)보다 넓은 면적에 불산 화상을 입으면 전신중독의 위험이 있다. 　불산 노출 사고와 관련한 대표적인 대책 매뉴얼(http://www51.honeywell.com/sm/hfacid/common/documents/HF_medical_book.pdf)이 특히 강조하는 것은 신속한 조치다. 불소가 체내의 칼슘 등과 결합하는 것을 시급히 막아야 한다는 것이다. 사고 직후부터 제피란으로 피부를 적셔주거나 글루콘산칼슘 젤을 계속 발라주어야 한다. 의료기관에 갈 때까지, 도착해서 의사를 만날 때까지 지속적으로 이런 조치를 취하는 것이 “극도로 중요하다”고 한다. 병원에선 글루콘산칼슘 성분을 흡입시키거나 정맥·동맥에 주입하거나 혈액투석을 하게 된다. 이번 사고에선 이 같은 대응시스템이 작동하지 않은 것으로 보인다.     [조현욱 칼럼] 불산 피해자 치료, 매뉴얼 따랐다면 입력일F 2012.10.10 15:38 ㅣ 수정일 2012.10.11 14:51 응급조치로 세척하고 중환자엔 혈액 투석 지난달 27일 경북 구미에서 일어난 유출사고로 불산에 대한 경각심이 커지고 있다. 불산이란 불화수소산, 즉 불소와 수소가 결합한 불화수소의 수용액을 말한다. 산업용 원자재로서 석유 정제, 알루미늄과 우라늄을 비롯한 광물의 제련, 전자회로와 각종 화학물질의 제조 등에 쓰인다. 불소는 항우울제 프로작, 프라이팬 코팅제 테플론, 불소 치약의 성분으로도 중요하다. 불산의 산성은 그리 강하지 않지만 염산보다 부식성이 크다. 다른 산과 달리 피부를 뚫고 조직 속으로 쉽사리 침투해 강력한 독성을 일으킨다. 이번 사고로 유출된 것은 순도 99%라서 특히 위험하다. 공기와 접촉하면 자극성이 강한 흰 연기를 피워 올린다. 일부 언론에서 불산이 섭씨 20도에서 기체로 변한다고 보도한 것은 오류다. 그런 성질을 가진 것은 불화수소지 그 수용액인 불산이 아니다. ◆불산의 노출 기준치: 미 직업안전보건국이 정하고 있는 직업적 노출의 기준치는 3ppm(공기분자 100만개 당 불산분자 3개)에서 8시간이다. 미 국립직업안전보건연구소는 생명과 건강에 직접적 위험을 미치는 수준을 30 ppm으로 규정했다. 미국 산업위생협회(Industrial Hygiene Association)는 건강에 일시적이고 가벼운 피해만을 입히는 기준치를 2ppm에서 1시간으로 규정하고 있다. 국제 암연구소를 비롯한 어느 정부나 기관도 불산을 발암물질로 규정하고 있지는 않다. ◆신체에 미치는 영향=고농도의 불산이나 불산 증기가 피부에 닿으면 하얗게 탈색되며 물집이 잡힌다. 이 같은 화상은 욱신거리는 심한 통증을 유발한다. 하지만 저농도의 불산에 의한 화상은 몇시간 내지 하루 정도 통증이 없을 수도 있다. 신경말단을 손상시키기 때문이다. 눈에 닿으면 각막이 파괴되거나 혼탁해진다. 입속 점막이나 상기도에 물집이 잡히며 심하게 부풀어오른다. 목구멍이나 기관지는 경련을 일으킨다. 허파꽈리 등에 물이 차서 호흡이 곤란해지는 폐부종을 일으킬 수도 있다. 피부를 뚫고 혈액 속으로 들어간 불산은 심장이 비정상적으로 뛰는 부정맥과 심장마비를 유발할 수 있다. 이것은 불소 이온이 몸속의 칼슘•마그네슘 이온과 결합하기 때문이다. 이들 이온은 인체 모든 곳에 존재하면서 중요한 생리 기능을 수행한다. 그런데 불산이 칼슘과 반응해 불화칼슘을 만들면 핏속의 칼슘이 급격하게 줄어든다. 이를 보충하려고 칼륨이 방출되면 고칼륨증, 저칼슘증, 저마그네슘증 등이 생긴다. 손바닥(160 ㎠)보다 넓은 면적에 불산 화상을 입으면 전신중독의 위험이 있다. ◆응급조치 및 치료 매뉴얼:　불산 노출 사고와 관련한 대표적인 대책 매뉴얼(http://www51.honeywell.com/sm/hfacid/common/documents/HF_medical_book.pdf)이 특히 강조하는 것은 신속한 조치다. 체내의 칼슘 등과 결합해 조직을 파괴하지 않도록 불소 이온과 잘 결합하는 물질이 치료제로 쓰인다. 사고 직후부터 제피란(분자량이 큰 제4암모늄 화합물)으로 피부를 적셔주거나 글루콘산칼슘 젤을 계속 발라주어야 한다. 의료기관에 갈 때까지, 도착해서 의사를 만날 때까지 지속적으로 이런 조치를 취하는 것이 “극도로 중요하다(extremely important)”고 매뉴얼은 강조한다. 글로벌 기업인 하니웰이 작성한 이 매뉴얼은 “조치가 신속하고 적절하게 이뤄지면 좋은 경과를 기대할 수 있다”면서 “치료가 늦어지거나 부적절하면 커다란 피해가 생기고 잘못하면 치명적 결과가 생길 수 있다”고 경고한다. 병원에선 글루콘산칼슘 성분을 흡입시키거나 정맥•동맥에 주입한다. 심각한 전신중독엔 혈액투석을 시행한다. 이번 사고에선 이같은 대응시스템이 작동하지 않은 것으로 보인다.     . 이름: 플루오린화 수소산(HF, Hydrofluoric acid)은 플루오린화 수소의 수용액으로불화수소산(弗化水素酸) 또는 불산(弗酸)이라고도 한다.   2. 화학식: 플루오린화 수소산은 강산으로 분류되는 염산이나 브로민화 수소산 등의 다른 할로젠화 수소들과 달리플루오르와 수소 사이에 강한 수소 결합이 작용하여, 이온화가 잘 일어나지 않아 약산으로 분류된다. HF + H2O H3O+ + F− 하지만 플루오린화 수소의 농도가 높아지면 산도가 급격히 높아진다. 2 HF H+ + FHF−       3. 용도: 유리와 금속을 녹이기 때문에, 플루오린화 수소산은 플라스틱병에 보관한다. SiO2 + 4 HF → SiF4 (g) + 2 H2O SiO2 + 6 HF → H2SiF6 + 2 H2O   4. 독성: 신체에 닿을 경우 플루오린화 수소가 신체의 수분과 수소 결합을 하면서, 뼈 속까지 침투하여 심하면 신체를 절단해야하는 상황까지 이르게할 수 있는 굉장히 유독한 산이다. 플루오린화 수소산에 의한 화상 5. 유럽 연합 위험 규정: (영어: R-phrases, Risk Phrases) - (1) R26/27/28: 흡임/삼킴/피부 접촉시 매우 유독함. (2) R35: 매우 심각한 화상의 원인이 됨 6. 물리적 성질: 상태 - 액체; 원자량 - 20 (HF) g/mol; 밀도 - 1.15 g/cm3; 형태 - 무색 7. 일반적인 성질: 이름-플루오린화 수소산; IUPAC 이름-Hydrofluoric acid; 화학식-HF의 수화물; 별칭-fluoric acid; fluorhydric acid; CAS 번호-7664-39-3 (CAS 등록 번호(Chemical Abstract Service)는 이제까지 알려진 모든 화합물, 중합체 등을 기록하는 번호이다. 미국 화학회 American Chemical Society에서 운영하는 서비스이며, 모든 화학 물질을 중복 없이 찾을 수 있도록 한다.)