자연발화는 점화원이 없는 상태의 공기 중에서 가연성 물질이 스스로 연소하는 현상으로서 여러가지 재해 중에서도 순간적으로 일어나는 경우가 많아 그 피해의 심각성은 이루 말할 수 없다. 자연발화의 온도는 일반적으로 가연성 물질의 농도, 저장용기의 크기, 산소의 농도, 가연성 물질에 가해지는 압력, 외부의 열 에너지원 등의 조건에 따라 변화가 있기 때문에 다른 조건의 연구와 실험에 따라 각각 다른 결과값들이 제시되고 있다. 이런 이유로 보다 다양한 연구가 진행되어야 하지만, 기존의 연구는 대부분 탄화수소류(hydrocarbons)가 차지하고 있으며 혼합화합물에 대한 연구는 많지 않은 것이 현실이다.
본 연구에서는 에서는 K47000(Koehler Instrument Company, INC) ASTME659장치를 사용하여 일반적인 화학공정에서 위험물질로 분류되어 있는 인화성 액체물질인 Cyclohexanone과 Acetic acid 혼합물의 5개 혼합조성비에 따른 최소발화온도를 측정하였으며, 활성화에너지를 계산하였다.
이 후, Cyclohexanone과 Acetic acid계의 AIT를 이용하여 각각의 혼합조성비에 따른 최소자연발화온도의 예측모델을 제시하였다.
Cyclohexanone과 Acetic acid 혼합물의 최소자연발화온도는 Cyclohexanone(0.9)과 Acetic acid(0.1 혼합물에서는 413℃로 측정되었으며, Cyclohexanone(0.7)과 Acetic acid(0.3)혼합물에서는 410℃, Cyclohexanone(0.5)과 Acetic acid(0.5)혼합물에서는 438℃, Cyclohexanone(0.3)과 Acetic acid(0.7)혼합물에서는 450℃, Cyclohexanone(0.1)과 Acetic acid(0.9)혼합물에서는 463℃로 측정되었다.
측정된 자연발화온도로 각 혼합물의 활성화에너지를 계산한 결과, Cyclohexanone(0.9)과 Acetic acid(0.1)혼합물에서는 126.68kJ/㏖로 계산되었으며, Cyclohexanone(0.7)과 Acetic acid(0.3)혼합물에서는113.52kJ/㏖, Cyclohexanone(0.5)과 Acetic acid(0.5) 혼합물에서는 114.41kJ/㏖, Cyclohexanone(0.3)과 Acetic acid(0.7) 혼합물에서는 130.23 kJ/㏖, Cyclohexanone(0.1)과 Acetic acid(0.9) 혼합물에서는 96 kJ/㏖ 로 계산되었다.
본 연구에서는 상기와 같은 예측모델과 실험자료를 Cyclohexanone과 Acetic acid 혼합물을 취급하는 공정에서 안전의 확보에 도움을 주기 위하여 제시한다.