問題
燃焼に必要な条件および燃焼現象に関する説明として、正しいものはどれか。
(1) 酸素濃度が高くなると、一般に燃焼は起こりにくくなる。
(2) 可燃性液体は、液体そのものが燃焼するのではなく、液面から発生した蒸気が燃焼する。
(3) 燃焼には可燃物と点火源があれば十分であり、酸素供給源は不要である。
(4) 完全燃焼では、酸素不足により一酸化炭素が多量に発生する。
(5) 発火点は、可燃物に火炎を近づけたときに初めて燃え始める最低の温度をいう。
危険物取扱者乙種４類｜燃焼の三要素と燃焼現象を解説
燃焼は、可燃物、酸素供給源、点火源の三要素がそろうことで起こります。第4類危険物のような可燃性液体では、液体そのものが直接燃えるのではなく、液面から発生した可燃性蒸気が空気と混合し、点火源によって燃焼します。答えは(2)です。燃焼の三要素、完全燃焼と不完全燃焼、引火点と発火点の違いを正確に区別することが重要です。
(1) 酸素濃度が高くなると、一般に燃焼は起こりにくくなる。
不適切です。酸素は燃焼を助ける物質であり、酸素濃度が高くなると、一般に燃焼は起こりやすくなります。燃焼には酸素供給源が必要で、空気中の酸素がその役割を果たします。酸素濃度が高い環境では、燃焼速度が速くなったり、通常より激しく燃えたりする危険があります。危険物の火災では、可燃物だけでなく、酸素の供給を遮断することも重要な消火方法になります。
(2) 可燃性液体は、液体そのものが燃焼するのではなく、液面から発生した蒸気が燃焼する。
適切です。第4類危険物に多い可燃性液体は、液体そのものが直接燃えているのではなく、液面から発生した可燃性蒸気が空気と混ざり、点火源によって燃焼します。たとえばガソリンや灯油などは、液面から蒸気を発生させ、その蒸気が燃焼範囲内の濃度になると引火します。このため、引火点の低い液体ほど常温でも可燃性蒸気を発生しやすく、火災危険が大きくなります。乙種4類では非常に重要な考え方です。
(3) 燃焼には可燃物と点火源があれば十分であり、酸素供給源は不要である。
不適切です。燃焼には、可燃物、酸素供給源、点火源の三要素が必要です。可燃物と点火源があっても、酸素が不足していれば燃焼は継続しにくくなります。消火方法のうち、泡消火剤や二酸化炭素消火剤などで空気との接触を遮断する方法は、酸素供給を断つ窒息消火です。燃焼の三要素のうち、どれか一つを取り除けば燃焼は成立しにくくなると覚えると理解しやすいです。
(4) 完全燃焼では、酸素不足により一酸化炭素が多量に発生する。
不適切です。完全燃焼は、酸素が十分に供給され、可燃物が十分に酸化される燃焼です。炭素を含む物質が完全燃焼すると、主に二酸化炭素と水が発生します。酸素が不足している場合に起こりやすいのは不完全燃焼であり、その場合には一酸化炭素やすすが発生しやすくなります。一酸化炭素は無色無臭で毒性が強いため、火災時には特に危険な気体です。
(5) 発火点は、可燃物に火炎を近づけたときに初めて燃え始める最低の温度をいう。
不適切です。これは発火点ではなく、引火点と混同しやすい説明です。発火点とは、外部から火炎や火花などの点火源を与えなくても、可燃物が空気中で自然に燃え始める最低温度をいいます。引火点は、液体が発生する蒸気に火炎を近づけたとき、瞬間的に燃え始める最低温度です。発火点は点火源なし、引火点は点火源あり、という違いを押さえることが大切です。
この問題で覚えるポイント
燃焼の三要素は、可燃物、酸素供給源、点火源です。燃焼を止めるには、この三要素のうち一つ以上を取り除くことが基本です。第4類危険物の可燃性液体では、液体そのものではなく、液面から発生した可燃性蒸気が燃えます。引火点は、火炎などの点火源を近づけたときに蒸気が引火する最低温度であり、発火点は点火源がなくても自然に燃え始める最低温度です。完全燃焼は酸素が十分な状態で起こり、主に二酸化炭素と水を生じます。不完全燃焼は酸素不足の状態で起こりやすく、一酸化炭素やすすを生じます。酸素濃度が高いほど燃焼は一般に激しくなり、酸素が不足すると燃焼は弱まるか、不完全燃焼になりやすくなります。
ひっかけポイント
このテーマでは、引火点と発火点の混同が特に狙われます。火炎を近づけるという条件があれば引火点、点火源なしで自然に燃え始めるなら発火点です。また、可燃性液体について日常感覚で液体そのものが燃えていると思いやすいですが、試験では液面から発生した蒸気が燃えると判断します。完全燃焼と不完全燃焼も混同しやすく、酸素不足で一酸化炭素が発生するのは不完全燃焼です。文章の一部だけを見ると正しそうでも、酸素濃度が高いと燃えにくい、酸素供給源は不要、発火点は火炎を近づける温度、という表現があれば誤りと判断できます。
