Particulates and Gases(미립자 및 가스계 물질) - 1

Particulates and Gases(미립자 및 가스계 물질) - 1

 Safety professional's Reference and Study Guide의 4장 Particulates and Gases의 주요 내용이나 꼭 알아둬야 할 만한 내용들을 정리해보겠습니다. 4장부터 시작하는 이유는 1~3장은 ASP, CSP의 시험개요와 OSHA 법규 또는 수학공식에 대한 내용들이라 필요하면 나중에 올리도록 하겠습니다.

 

 4장 Particulates and Gases는 미립자와 가스계 물질에 대한 내용들입니다. 주로 다뤄지는 내용은 보일샤를법칙, 이상기체 법칙, PEL과 TLV차이 등과 같은 내용들입니다. 화학을 공부하신 분들에겐 어렵지 않은 내용일 겁니다.

 

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(책의 내용을 문장단위로 같이 적고 번역 요약하려고 했는데 저작권 문제가 생길 수 도 있어서 삭제했습니다.)

 

◈ Periodic table of the elements (원소의 주기율표)

  주기율표(Periodic table)상에는 118개의 원소가 있습니다. 

 

◈ Atomic Number (원자번호)

 원자번호는 원자의 핵에서 발견된 양성자(protons)의 수와 같습니다.

 

◈ Atoms (원자)

 원자는 핵을 포함하고 있는 물질의 기본이 되는 단위로 핵은 양성자와 중성자를 포함하고 있으며 그 주위는 전자구름에 의해 둘러싸여 있습니다. (즉 원자를 이루고 있는 요소는 양성자(protons), 중성자(neutrons), 전자(electrons)입니다.)

 

 그리고 원자번호는 양성자 수, 원자무게는 양성자+중성자 수(전자의 무게는 극히 작아서 무시..)라고 생각하시면 됩니다.

 

◈ Chemical Bonding (화학결합)

 화학결합에는 이온 결합(Ionic bonding)과 공유결합(covalent bonding) 두 가지가 있으며 공유결합은 일반적으로 비금속 원소 간(generally between atoms of the nonmetals) 이루어집니다.

 

◈ Ideal Gas Law (이상기체 법칙)

 PV=nRT로 나타내며

P= 절대 압력 (absolute pressure - atm 또는 psi)

V= 부피 (Volume - ℓ 또는 ㎥)

T= 절대온도 (Temperature - K 또는 ºR)

n= 몰수 (moles)

R= 이상기체 상수 (universal gas constant - 0.082 atm·ℓ/mol·K 또는 8.3145J/mol·K)

 

◈ Definitions: Vapors, Gases, and Particulates

Vapors: 평상시 실내온도(room temperature: a comfortable temperature range indoors, usually considered to be 20~25℃)에서 고체 또는 액체인 물질들의 가스상태

Gases: 공간을 전체적으로 완벽히 채우고 있는 물질로 온도의 증가, 감소로 고체 또는 액체로 변할 수 있는 물질

Particulate: 고체 또는 액체 미립자로 dust, fog, mist, smoke, spray 등을 말함

Dust: 기계적인 원인(분쇄, 그라인딩 등)에 의해 만들어진 고체 미립자. 사이즈는 0.1~30㎛

Fume: Vapor가 응축된 형태(예: 용접흄)로 공기 중 떠다니는 고체 미립자. 사이즈는 0.001~1.0㎛

Mist: 공중에 떠다니는 액체 미립자. 사이즈는 0.01~10㎛

Fibers: 3:1의 가로, 세로비를 가진 형태의 미세물질

 

◈ Standard Temperature and Pressure (표준 온도 및 압력)

Standard Temperature and Pressure는 STP로 주로 표현되며 다음 세 가지 상황에 따라 STP는 달라집니다.

1. 산업위생(Industrial hygiene)에서의 STP - 25℃ and 1 atm
2. 환기(Ventilation)에서의 STP - 70℉ and 1 atm
3. 물리학(Physical science)에서의 STP - 0℃ and 1 atm

 Standard Temperature and Pressure(STP)와 Normal Temperature and Pressure(NTP)로 구분하는 경우도 있지만 헷갈릴 수 있으니 문제의 조건이 환기냐, 산업위생이냐 아니면 순수 물리법칙을 묻느냐로 구분해서 기억해두시는 게 좋습니다.

 

◈ Standards and Regulations

 PEL(Permissible Exposure Limit)는 OSHA(Occupational Safety And Health Administration)에 의해 제정된 위험물질 노출한계 기준으로 PEL만 법적으로 강제할 수 있는 효력이 있습니다.

 TLV(Threshold Limite Value)는 ACGIH(American Conference of Governmental Industrial Hygienist)에서 정한 위험물질 노출한계 기준입니다.

 일반적으로 같은 위험물질인 경우 PEL 보다 TLV의 노출한계기준이 더 엄격한 경우가 많은데 이는 TLV는 해당 위험물질이 신체에 미치는 유해성만을 고려하며 기준 수립 시 해당 기준으로 인해 발생하는 경제적 영향은 고려하지 않는 경향이 있기 때문입니다. (ACGIH does not consider the ecomomic impact in establishing the standard.)