危険物取扱者に必要な燃焼理論　燃焼と燃焼の仕組み

燃焼理論

燃焼と燃焼の仕組み

物質の三態に
　　　　　　　おける燃焼

燃焼しやすい
　　　　　　　物質の条件

燃焼における化学用語

自然発火について

物質の混合による
　　　　　　　　　　危険性

爆発という燃焼形態

燃焼とは

定義

熱と光の発生を伴う急激な酸化反応を燃焼と言います。

熱と光の発生を伴わないので、鉄が酸化して酸化鉄になる現象は燃焼とは言いません。

※　この定義も比較的試験に出題されやすいので、しっかりと記憶しましょう。

 

原理

燃焼に必要な条件は３つあり、これを燃焼の三要素と言います。

1. 可燃性物質
2. 酸素供給体（空気など）
3. 点火源（熱源）

燃焼の3要素は3つそろうと燃焼が始まります。
いったん燃焼が始まれば点火源は燃焼している物質自体となります。
そのため、燃焼はこの三つの条件が同時に存在し、燃焼を継続させます。

また、この燃焼が継続する条件としては未酸化の可燃性物質があり、空気などの酸素供給源があり、火（熱）が消えていないこととなります。そうすれば、可燃性物質は酸化を続ける（連鎖反応）事となるのです。このことを加えて燃焼の四要素と呼ぶこともあるらしいですが、科学用語ではありません。

①可燃性物質

酸化されやすい全ての物質。
有機化合物の多くは可燃性物質です。

 

②酸素供給体（支燃物）

可燃性物質の燃焼には酸素がある濃度以上必要であり、それを限界酸素濃度と言います。
しかし、可燃物が酸素を含んでおり、他からの酸素供給を必要としない物質もあります。
通常の空気中には約20％（21％と記述されているときもある。実際には20.95％）の酸素が含まれていますが、消火するときは酸素濃度を14～15%以下にしなければなりません。

酸素の性質

希に性質が問題となることや選択肢に含まれることがあるので、追記をしておきます。
比重：1.105
融点：-218℃
沸点：-183℃
性状：無色透明（液体は淡青色）、無臭
　　　：不燃性で、それ自体は燃えません。
　　　：支燃性があり、酸素濃度が高くなると可燃性物質を激しく燃焼させる。
　　　：水にはわずかに溶ける。
　　　：物質と結びつき酸化物を作ります。

 

③点火源（熱源）

火気、火花、酸化による熱など。
火で着火するだけではなく、火花（電気のスパーク）や熱によっても燃焼は始まります。

※　可燃性物質、酸素供給体、点火源の3つが必要であることは試験にも出題されますし、
　　　　予防、消火にも必要な知識ですので、必ず覚えましょう。

 

燃焼例

紙が燃える

※　様々な物質の激しい酸化の連鎖反応で燃焼が継続します。
いったん火が付いたことにより、その熱が隣接する物質の激しい酸化を促します。

 

ガソリンが燃える

※　ガソリンはガソリン自体が燃えるのではなく、熱により蒸発した可燃性蒸気が燃焼します。
いったん火が付くと、その熱によりガソリンが蒸発して可燃性蒸気が次々に発生する為燃焼が継続します。

※　上記の燃焼の仕組みについてはかなり簡単に説明しており、科学的な見地から考察すると
　　　　かなり稚拙です。
　　　　ただ、危険物取扱者が持つべき最低限の燃焼概念としては十分である為、燃焼というものを少し
　　　　でも理解していただく為に記載しております。