KR910001434B1

KR910001434B1 - 구급시(救急時)의 산소발생방법

Info

Publication number: KR910001434B1
Application number: KR1019830001695A
Authority: KR
Inventors: 요시노리 호시코
Original assignee: 임완택
Priority date: 1982-04-27
Filing date: 1983-04-27
Publication date: 1991-03-07
Also published as: JPS58190804A; JPS6044242B2; EP0093938A1; KR850004440A; US4508700A

Abstract

내용 없음.

Description

구급시(救急時)의 산소발생방법

첨부도면은 본 발명의 실시예 2에 있어서 경과시간과 산소의 발생량을 나타낸 그라프이다.

본 발명은 소튬카보네이트와 히드로겐퍼옥시드의 부가화합물(2Na₂CO₃ㆍ3H₂O₂)을 사용하여 구급시에 산소를 발생시키는 방법에 관한 것이다.

화재가 발생하여 도피할때 산소결핍으로 인명(人命)에 위험을 가져온다.

이경우에는 산소의 공급이 필요하다.

또, 화재로 유독가스가 발생할 경우에는 활성탄을 넣은 유독가스 흡착마스크를 착용함과 동시에 산소를 공급시킬 필요가 있다.

따라서 화재시에 도피할 수 있다.

이와같이 특정된 목적에서는 경량이며 휴대에 간편하고 또 간단한 조작으로 산소를 발생시킬 수 있는 산소발생장치를 갖는것이 바람직하다.

간편한 산소발생장치는 돌발적으로 발병하여 산소흡입을 긴급하게 필요로할 경우에도 필요하다.

이와같은 산소발생장치에 이용되는 산소발생방법으로서 촉매존재하에서 소튬카보네이트와 히드로겐퍼옥시드의 부가화합물을 물과 혼합시켜 산소를 발생시키는 방법을 생각할 수 있다.

즉, 소튬카보네이트와 히드로겐퍼옥시드의 부가화합물을 촉매존재하에서 물과 혼합시킬때 다음 화학반응식과 같은 반응으로 산소 48g을 발생한다.

2Na₂CO₃ㆍ3H₂O₂→2(Na₂CO₃ㆍH₂O)+H₂O+1.5O₂

이 반응은 다음과 같이 일어난다.

즉, 소튬카보네이트와 히드로겐퍼옥시드의 부가화합물을 물과 혼합시킬때 이 부가화합물은 소튬카보네이트와 히드로겐퍼옥시드용액으로 분해되고 그다음 히드로겐퍼옥시드용액이 촉매에 의해 물과 산소로 분해한다.

이 반응은 대단히 급격하게 일어나 열을 발생시킨다.

따라서 물과 촉매의 사용량에 따라 온도는 순간적으로 100℃가 되어 돌비(突沸, bumping)상태로 됨과 동시에 산소와 수증기를 동시에 방출하여 대단히 짧은 시간에 그 반응이 완료된다.

이로 인하여 일정량으로 일정시간 계속해서 산소공급을 필요로하는 화재나 돌발적인 위급한 병이 발생할 때 산소공급에는 바람직하지 않다.

따라서, 구급시(救急時)에 사용할 수 있고 휴대에 간편한 분량의 소튬카보네이트와 히드로겐퍼옥시드의 부가화합물에서 구급시 호흡에 필요한 분량의 산소를 주어진 시간에 일정하게 발생시키기 위해서는 급격한 산소의 발생을 체크하여 억제하고 산소가 주어진 시간에 일정량 발생하도록 그 반응을 조절할 필요가 있다.

이와같은 특정된 목적에서 그 부가화합물에 물과 촉매를 소량씩 천천히 가하여 산소발생량을 관찰하면서 그 물과 촉매를 가한 량을 조절하여야 한다.

그러나 구급시에 이와같이 조절을 하면서 산소공급을 한다는 것은 실제로 불가능하다.

따라서 본 발명의 주목적은 소튬카보네이트와 히드로겐퍼옥시드의 부가화합물과 히드로겐퍼옥시드를 분해하는 촉매로서 사용하는 2산화망간 또는 철, 동 혹은 납등 금속염의 수용성 고형물로된 혼합물을 적량의 물과 혼합시켜 그 고형물이 점차적으로 용해하여 그 촉매가 소튬카보네이트와 히드로겐퍼옥시드의 부가화합물이 분해되어 얻어진 히드로겐퍼옥시드용액과 접촉하도록하여 반응을 촉진시켜 일정량 장시간에 걸쳐 계속해서 산소를 발생하도록한 구급시의 산소발생방법을 제공하는데 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은 촉매로서 사용되는 2산화망간 또는 철, 동 혹은 납등 금속염의 수용성 고형물을 물에 대한 용해속도가 서로다른 수종류로 제조하여 그 고형물과 소튬카보네이트 및 히드로겐퍼옥시드로 된 부가화합물을 혼합시킨 혼합물을 적량의 물과 혼합시킴으로써 가장 빠른 용해속도를 가진 고형물로부터 시작하여 용해속도의 순서로 그 고형물이 점진적으로 분해되어 그 촉매가 히드로겐퍼옥시드용액과 소량 접촉하도록 하여 서서히 반응을 촉진시켜 일정량 장시간에 걸쳐 계속해서 산소를 발생시키도록한 구급시의 산소발생방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 촉매로서 사용되는 2산화망간 또는 철, 동 혹은 납등 금속염 분말을 수용성 결합제로서 결합시켜 고형물을 제조하여 그 고형물과 소튬카보네이트 및 히드로겐퍼옥시드의 부가화합물로 혼합시킨 혼합물을 적량의 물과 혼합시킴으로써 그 고형물이 서서히 용해되고 그 용해된 촉매가 히드로겐퍼옥시드용액과 접촉되도록하여 반응을 서서히 촉진시켜 일정량 장시간에 걸쳐 계속해서 산소를 발생하도록한 구급시의 산소발생방법을 제공하는데 있다.

또, 본 발명의 또 하나의 다른 목적은 촉매로서 사용되는 2산화망간 또는 철, 동 혹은 납등 금속염 분말을 수용성 결합제로서 결합하여 용해속도가 다른 수종류로 각각 고형물을 제조하여 그 고형물로 소튬카보네이트 및 히드로겐퍼옥시드로된 부가화합물을 혼합시킨 혼합물을 적량의 물과 혼합시킴으로써 그 고형물은 용해속도가 가장 빠른 고형물로부터 시작하여 용해속도의 순서로 서서히 분해되어 그 촉매가 히드로겐퍼옥시드용액과 점진적으로 접촉하여 반응을 서서히 촉진시켜 일정량 장시간에 걸쳐 계속해서 산소를 발생시키도록한 구급시의 산소발생방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 또하나의 목적은 촉매로서 사용되는 2산화망간 또는 철, 동 혹은 납등 금속염 분말을 폴리비닐알코올 수용액으로 결합시켜 고형물을 제조하여 그 고형물과 소튬카보네이트 및 히드로겐퍼옥시드로 된 부가화합물을 혼합시킨 혼합물을 적량의 물로 혼합시킴으로써 그 고형물을 점진적으로 분해시켜 그 촉매가 히드로겐퍼옥시드용액과 접촉되게 하여 반응을 서서히 촉진시킴으로써 일정량 장시간에 걸쳐 계속해서 산소를 발생하도록한 구급시의 산소발생방법을 제공하는데 있다.

또다른 본 발명의 목적은 촉매로서 사용되는 2산화망간 또는 철, 동 혹은 납등 금속염 분말을 농도가 다른 폴리비닐알코올 수용액으로 결합시켜 용해속도가 다른 수종류로 고형물을 제조하여 그 고형물과 소튬카보네이트 및 히드로겐퍼옥시드로된 부가화합물을 혼합시킨 혼합물을 적량의 물과 혼합시킴으로써 그 고형물이 점진적으로 가장 빠른 용해속도를 가진 고형물로부터 시작하여 용해속도의 순서로 용해되어 그 촉매가 히드로겐퍼옥시드용액과 접촉되도록하여 반응을 점진적으로 촉진시킴으로써 일정량 장시간에 걸쳐 계속해서 산소를 발생시키도록한 구급시의 산소발생방법을 제공하는데 있다.

또 하나의 다른 본 발명의 목적은 촉매로서 사용되는 2산화망간 또는 철, 동 또는 납등 금속염 분말을 아라비아검용액(gum arabic solution)으로 결합시켜 고형물을 제조하여 그 고형물과 소튬카보네이트 및 히드로겐퍼옥시드로된 부가화합물을 혼합시킨 혼합물을 적량의 물과 혼합시킴으로써 그 고형물이 점진적으로 분해되어 그 촉매가 히드로겐퍼옥시드용액과 접촉되도록하여 반응을 서서히 촉진시켜 일정량 장시간에 걸쳐 계속해서 산소를 발생시키도록한 구급시의 산소발생방법을 제공하는데 있다.

또다른 본 발명의 목적은 촉매로서 사용되는 2산화망간 또는 철, 동 혹은 납등 금속염 분말을 농도가 다른 아라비아검용액으로 결합시켜 용해속도가 다른 수종류로 고형물을 제조하여 그 고형물과 소튬카보네이트 및 히드로겐퍼옥시드로된 부가화합물을 혼합시킨 혼합물을 적량의 물과 혼합시킴으로써 용해속도가 가장 빠른 고형물로부터 시작하여 용해속도의 순서로 그 고형물이 서서히 용해되어 그 촉매가 히드로겐퍼옥시드용액과 접촉되도록하여 반응을 서서히 촉진시킴으로써 일정량 장시간에 걸쳐 계속해서 산소를 발생시키도록한 구급시의 산소발생방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 또하나의 목적은 촉매로서 사용하는 2산화망간 또는 철, 동 혹은 납등 금속염 분말을 카르복시메틸 셀룰로오스(Carboxymethyl cellulose)로 결합시켜 고형물을 제조하여 그 고형물과 소튬카보네이트 및 히드로겐퍼옥시드로된 부가화합물을 혼합시킨 혼합물을 적량의 물과 혼합시킴으로써 그 고형물이 서서히 분해되어 그 촉매가 히드로겐퍼옥시드용액과 접촉되도록하여 반응을 서서히 촉진시킴으로써 일정량 장시간에 걸쳐 계속해서 산소를 발생시키도록한 구급시의 산소발생방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 하나의 목적은 촉매로서 사용되는 2산화망간 또는 철, 동 혹은 납등 금속염 분말을 전분으로 결합시켜 고형물을 제조하여 그 고형물과 소튬카보네이트 및 히드로겐퍼옥시드로된 부가화합물의 혼합물을 적량의 물과 혼합시킴으로써 그 고형물이 서서히 분해되어 그 촉매가 히드로겐퍼옥시드용액과 접촉되도록하여 반응을 서서히 촉진시킴으로써 일정량 장시간에 걸쳐 계속해서 산소를 발생하도록한 구급시의 산소발생방법을 제공하는데 있다.

다음으로 본 발명에 의한 구급시의 산소발생방법을 실시예 1을 들어 구체적으로 설명한다.

휴대하기에 편리한 정도의 분량으로 소튬카보네이트와 히드로겐퍼옥시드의 부가화합물 300g을 사용할 때 촉매로서 사용되는 2산화망간 분말의 소요량은 6g, 또는 그 부가화합물의 중량비로 2%가 필요하다.

이 6g의 2산화망간 분말을 각각 1.2g씩 평량하여 5등분하고 그 5등분한 각 2산화망간 분말을 폴리비닐알코올(PVA) 수용액에 혼합하여 각각 농도를 달리한다(0.7%, 2.0%, 4.0%, 8.0%).

그다음 이들의 혼합물을 각각 직경 약 5mm의 구형상 고형물로 형성시켜 130˚C로 가열하고 건조한다.

이때 사용되는 폴리비닐알코올은 차거운 물에서도 쉽게 용해할 수 있는 낮은 비누화도(low saponification rate)의 폴리비닐알코올을 사용하는 것이 바람직하다.

이와같이 하여 형성된 2산화망간 고형물을 소튬카보네이트와 히드로겐퍼옥시드의 부가화합물 300g과 혼합시킨다.

산소공급을 필요로 할때 소튬카보네이트와 히드로겐퍼옥시드의 부가화합물과 고형물을 혼합시킨 혼합물에 물 600cc를 가하면 2산화망간 고형물중 가장 농도가 낮은(농도 0.7%) 폴리비닐알코올로부터 차례로 계속해서 용해하기 시작한다.

한편, 소튬카보네이트와 히드로겐퍼옥시드의 부가화합물은 물을 가함으로써 소튬카보네이트와 히드로겐퍼옥시드용액으로 분해한다.

이로인하여 히드로겐퍼옥시드용액은 처음에 용해한 2산화망간을 촉매로하여 물과 산소로 분해시킨다.

이때의 반응은 그 촉매의 량이 적으므로 조금씩 서서히 진행되어 구급시 필요한량의 산소를 발생한다.

[표 1]

즉, 표 1에서와 같이 2산화망간의 고형물 NO.1은 물을 가한후 0.01초에 용해하기 시작하여 1초이내에 필요한 산소량을 발생시킨다.

이어서 일정한 시간이 지나면 2산화망간 고형물 NO.2가 용해하기 시작한다.

따라서 그 반응에 관련된 촉매의 량은 증가한다.

그러나 히드로겐퍼옥시드용액은 그 일부가 그 반응에 의해 물과 산소로 분해되므로 히드로겐퍼옥시드용액의 농도는 분해할 수 있는 물에 의해 감소된다.

즉, 그 촉매의 량이 증가되어도 히드로겐퍼옥시드용액의 농도가 감소되므로 그 히드로겐퍼옥시드용액이 물과 산소로 분해되는 반응은 거의 일정하게 된다.

결국, 발생하는 산소의 량은 거의 일정하여 변화가 없다.

동일하게 표 1의 NO.3, NO.4 및 NO.5의 2산화망간 고형물은 차례로 계속해서 용해되므로 서서히 촉매의 량은 증가된다.

그러나 그 히드로겐퍼옥시드용액 농도가 서서히 감소되어감으로 발생하는 산소의 량은 항상 거의 일정하다.

앞서 설명한 바와같이 촉매를 수용성 결합제로하여 결합시켜 제조된 고형물과 소튬카보네이트 및 히드로겐퍼옥시드의 부가화합물을 혼합시킨 혼합물을 적량의 물과 혼합시킴으로써 즉시 산소가 발생하기 시작하여 분(分)당 1-1.5ℓ의 범위에서 산소가 20-30분간 연속적으로 발생하며 총량 약 32ℓ의 산소가 발생한다.

다음으로 결합제로서 아라비아검용액을 사용한 실시예 2를 설명한다.

[표 Ⅱ]

위의 표 Ⅱ에서와 같이 물과 아라비아검 0.1%로 구성된 아라비아검용액 15cc를 사용하고 2산화망간 30g을 결합시켜 고형물 NO.1을 제조하고, 고형물 NO.2는 물과 아라비아검 0.5%로 구성된 아라비아검용액 15cc를 써서 2산화망간 45g을 결합시켜 제조하며, 고형물 NO.3는 물과 아라비아검 1%로 구성된 아라비아검용액 15cc를 써서 2산화망간 50g을 결합시켜 제조하였다.

이들 3개의 고형물중 고형물 NO.1 3g, 고형물 NO.2 2g, 고형물 NO.3 1g을 소튬카보네이트와 히드로겐퍼옥시드의 부가화합물과 혼합시켜 혼합물을 제조하였다.

이 혼합물과 적량의 물을 혼합시킴으로써 실시예 1에서와 같이 반응이 일어난다.

결국 고형물 NO.1은 물을 가한후 2-5초 사이에 용해되어 산소가 일정량으로 발생한다.

그다음 고형물 NO.2와 NO.3는 표 Ⅱ에서와 같이 시간이 경과됨에 따라 계속해서 차례로 용해되어 거의 일정량 장시간에 걸쳐 계속해서 산소가 발생한다.

위에서와 같이 실시예 2에서도 그 혼합물과 물을 혼합시킬때 즉시 산소가 발생하기 시작하였다.

그 발생된 산소량은 증가되어 2-3분후에는 필요로한 산소량으로 되고 그다음부터는 20-30분간 계속해서 산소가 발생한다. 이상으로 실시예 1, 2에서 설명한 바와같이 본 발명에 의한 방법은 구급시에 필요한 산소량을 계속해서 장시간(적어도 화재발생시나 돌발적인 발병시등 구급시 위험을 도피시키는데 필요한 시간) 발생시킨다.

또, 본 발명에 의한 방법의 사용은 소튬카보네이트와 히드로겐퍼옥시드의 부가화합물과 고형물을 미리 제조한 혼합물에 적량의 물을 가하기만 하면 되기때문에 간단한 조작으로 누구라도 할수 있다.

위의 실시예 1과 2에서는 2산화망간을 촉매로서 사용하였으나 철, 동 또는 납등 금속염도 사용할 수 있다.

또 결합제는 PVA 또는 아라비아검용액에 한정되지 않으며 수용성이면 어떠한 결합제라도 사용할 수 있다.

예로서 CMC(Carboxy methyl cellulose)나 전분등을 사용하는 것도 생각할 수 있다.

Claims

소튬카보네이트와 히드로겐퍼옥시드의 부가화합물과 촉매로서 사용되는 2산화망간 또는 철, 동 혹은 납등의 금속염의 수용성 고형물을 혼합시킨 혼합물에 물을 가하여 반응시켜 일정량 장시간에 걸쳐 계속해서 산소를 발생시키도록함을 특징으로한 구급시의 산소발생방법.
제1항에 있어서, 수용성 고형물이 촉매의 분말을 수용성 결합제로하여 결합시킴으로써 형성됨을 특징으로한 구급시의 산소발생방법.
제2항에 있어서, 수용성 결합제가 폴리비닐알코올임을 특징으로한 구급시의 산소발생방법.
제2항에 있어서, 수용성 결합제가 아라비아검용액임을 특징으로한 구급시의 산소발생방법.
제1항에 있어서, 수용성 고형물이 물에대한 용해속도가 다른 여러 종류로 구성됨을 특징으로한 구급시의 산소발생방법.
제1항에 있어서, 소튬카보네이트와 히드로겐퍼옥시드의 부가화합물(2Na₂CO₃ㆍ3H₂O₂)에 의해 산소를 발생시킴에 있어서 촉매로서 사용되는 2산화망간 또는 철, 동, 납등 금속염 분말을 폴리비닐알코올에 의해 수중에서 용해시간이 각각 다른 고형물을 만들어 이것을 그 부가화합물에 혼합시켜 산소의 흡입을 필요로 할 경우 적량의 물을 가함으로써 그 부가화합물이 급격하게 산소를 발생하지 않고 일정한 시간내에서 일정하게(constantly) 산소를 발생시킴을 특징으로한 구급시의 산소발생방법.
제1항에 있어서, 그 고형물에 그 부가화합물을 혼합시킨 혼합물과 물을 혼합시킴으로써 그 고형물이 용해되어 그 촉매가 그 부가화합물의 분해로 얻어진 히드로겐퍼옥시드용액과 접촉되도록하여 반응을 서서히 촉진시킴으로써 서서히 계속해서 장시간에 걸쳐 일정량으로 산소를 발생하도록함을 특징으로한 구급시의 산소발생방법.
제5항에 있어서, 수용성 고형물이 촉매의 분말을 물에대한 용해속도가 각각 다른 수용성 결합제로 결합시켜 형성됨을 특징으로한 구급시의 산소발생방법.
제8항에 있어서, 수용성 고형물이 촉매의 분말을 농도가 다른 각각의 폴리비닐알코올로 결합시켜 형성됨을 특징으로한 구급시의 산소발생방법.
제8항에 있어서, 수용성 고형물이 촉매의 분말을 농도가 다른 각각의 아라비아검용액으로 결합시켜 형성됨을 특징으로한 구급시의 산소발생방법.