오늘은 주변에서 흔히 볼 수 있는 가스라이터. 사용하다가 어떻게 가스가 물처럼 안에 있는 것이지? 여기엔 뭐가 들어있는 거지? 궁금하지 않으셨나요? 지금까지 가스라이터를 사용하면서 궁금했던 점에 대해 자세히 알려드리겠습니다.
📜목차
1. 라이터 안에 있는 액체는 무엇인가요?
가스라이터의 연료는 부탄입니다. 야외에 놀러가실 때 부탄 가스렌지 많이 사용하시죠? 같은 연료입니다. 뷰테인이라고도 합니다. 파라핀 계열의 탄소화합물이며 석유정제과정의 부산물로 생산하고 있습니다.
부탄 (Butane)
화학식: C4H10
몰 질량: 58.12g/mol
끓는점: -1 °C
밀도: 2.48kg/m³
녹는점: -140 °C
IUPAC ID: Butane
2. 가스가 어떻게 물처럼 있는 거죠?
부탄은 끓는점이 -1°C, 녹는점이 -140°C입니다. 즉 온도가 -140°C ~ -1°C 사이에선 액체 상태입니다. 부탄이 상온에 그대로 있다면 기체상태겠죠. 하지만 모든 물질은 압력을 가해주면 보다 높은 온도에서도 액체 상태로 만들 수 있습니다.
부탄이 연료로 편리하게 사용할 수 있는 것도 이처럼 액화하기 쉬워서 입니다. 액화가 가능하다는 것은 보다 작은 용기에 많은 연료를 넣을 수 있다는 것입니다. 특히나 부탄은 가스 중에 끊는점이 높은 편이기 때문에 다른 가연성 가스에 비해 조금만 압력을 가해도 쉽게 액화가 가능합니다. 저희가 쓰는 라이터도 부탄을 압축하여 주입하였기 때문에 액체 상태로 있는 것입니다.
부탄은 조금만 압력을 가해줘도 쉽게 액화가 가능한 물질입니다.
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| 가스라이터-Gas-lighter |
3. 다른 가연성가스를 연료로 사용할 순 없나요?
대표적인 가연성 가스는 천연가스(도시가스, 주성분 메탄), LPG (주성분: 프로판), 부탄 등이 있습니다. 메탄, 프로판, 부탄 등의 가스는 분자식이 CnH2n+2 로 파라핀 계열의 물질입니다. 메탄(천연가스)의 경우 매장량이 풍부하고, 프로판과 부탄은 석유화학 정제과정에서 생산할 수 있습니다. 게다가 파라핀 계열은 안정적인 물질로 일부러 불만 안 붙히면 폭발이나 불이 나지 않습니다. 이런 이유로 연료용 가스는 위의 세 종류의 가스가 가장 많이 사용됩니다.
라이터에 부탄을 사용하는 이유는 위의 세가지 가스 중 끓는점과 녹는점이 가장 높아 쉽게 액화가 가능해서입니다. 만약 라이터의 연료를 프로판으로 한다면 상온에서 액체로 만들기 위해 보다 높은 압력이 필요합니다. 따라서 용기의 구조가 보다 튼튼해야 하니 수지타산이 맞지 않을 것입니다. 철로 만들어진 원통형 LPG 용기 다들 보셨을 거예요. 메탄은 끓는점이 워낙 낮아서 액화 자체가 불가능하구요.
즉, 상온에서 쉽게 액화가 가능하고, 화학적으로 안정적인 가스인 부탄이 가스라이터용 연료로 제격입니다.
4. 추운날 가스라이터가 잘 안 켜져요.
가스라이타가 켜지는 원리는 액체상태인 부탄이 기화되면서 부탄 기체에 불이 붙는 것입니다. 연소는 연료가 기체상태에서 이루어지는 현상입니다. 기화를 시키려면 열이 필요합니다. 상온의 물을 수증기로 만들려면 100°C까지 열을 가해야 하는 것처럼, 부탄도 기체가 되기 위해서는 -1°C보다 높은 열을 가해줘야 합니다.
하지만 영하의 추운 날씨에는 부탄의 기화가 쉽지 않겠죠. 이럴 땐 라이터를 꼭 감싸 쥐고 따뜻하게 해줘야 합니다. 라이터가 충분히 따뜻한 상태에서 켜면 잘 켜질 것입니다.
낮은 온도에서는 부탄이 기체가 되기 힘들어요. 따뜻하게 해줘야 합니다.
5. 라이터는 왜 두 구역으로 나누어져 있나요?
위에서도 설명했듯이 부탄을 일부러 압축시켜 액화를 해 놨으니 가스라이터 내부의 압력은 대기압보다 높습니다. 즉 압력에 견딜 수 있는 보다 튼튼한 용기가 필요합니다. 가운데 격벽이 기둥 역할을 하면서 보다 튼튼한 용기가 되는 것이죠.
라이터 용기를 보다 튼튼하게 하기 위한 구조물입니다.
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| 라이터-구조 |
어떻게 보면 몇 백원짜리 하찮은 물건이지만 그 누구의 땀방울과 열정, 그리고 기술이 들어간 제품입니다. 저가의 중국제품때문에 국내회사는 에이스산업만 살아남아 고군분투하고 있다네요. 품질과 기술력을 해외 저가제품이 따라갈 수 없다고 합니다. 기왕이면 국산제품 사용합시다!
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