問題
燃焼に関する説明として、正しいものはどれか。
(1) 引火点とは、可燃物が外部から点火しなくても自然に燃え始める最低の温度をいう。
(2) 燃焼の三要素のうち、酸素供給源を取り除いて燃焼を止める方法を冷却消火という。
(3) 可燃性気体が空気中にあっても、燃焼範囲外の濃度では点火しても燃焼しない。
(4) 可燃物を粉末状にすると、空気との接触面積が減少するため燃焼しにくくなる。
(5) 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。
危険物取扱者乙種４類｜燃焼の三要素と燃焼条件を解説
燃焼は可燃物、酸素、点火源の三要素がそろい、さらに可燃性物質が燃焼範囲内の濃度で存在することで成立します。引火点や発火点の違い、消火方法の分類、燃焼範囲の理解は頻出分野です。正しい記述は可燃性気体の燃焼条件に関する内容であり、答えは(3)です。
(1) 引火点とは、可燃物が外部から点火しなくても自然に燃え始める最低の温度をいう。
不適切です。引火点は、可燃性液体が加熱されて発生した蒸気に外部の火源を近づけたとき、一時的に燃え出す最低温度を指します。外部の点火源なしで自然発火する温度は発火点であり、両者は明確に区別されます。引火点と発火点を混同させる典型的な誤りです。
(2) 燃焼の三要素のうち、酸素供給源を取り除いて燃焼を止める方法を冷却消火という。
不適切です。酸素供給を遮断して燃焼を止める方法は窒息消火です。冷却消火は水などで熱を奪い、温度を下げて燃焼を止める方法を指します。消火方法は冷却、窒息、除去、抑制の分類があり、それぞれ役割が異なります。
(3) 可燃性気体が空気中にあっても、燃焼範囲外の濃度では点火しても燃焼しない。
適切です。可燃性気体は空気と混合した際、一定の濃度範囲である燃焼範囲内でのみ燃焼が成立します。下限界より薄すぎる場合は燃料不足、上限界より濃すぎる場合は酸素不足となり、点火しても燃焼は継続しません。燃焼範囲の概念を正しく理解しているかが問われます。
(4) 可燃物を粉末状にすると、空気との接触面積が減少するため燃焼しにくくなる。
不適切です。粉末状にすると表面積が増加し、空気との接触が広がるため燃焼しやすくなります。粉じん爆発が起こる理由もこの表面積増大による急速な酸化反応です。逆に塊状では反応面積が小さく燃えにくくなります。
(5) 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。一酸化炭素が発生するのは酸素不足による不完全燃焼のときです。完全燃焼では十分な酸素が供給されるため、主生成物は二酸化炭素と水になります。燃焼の完全・不完全の違いは生成物で判断することが重要です。
この問題で覚えるポイント
燃焼の三要素は可燃物、酸素、点火源であり、これらのいずれかを断つことで消火できます。消火方法は熱を奪う冷却消火、酸素を遮断する窒息消火、可燃物を取り除く除去消火、燃焼反応を止める抑制消火に分類されます。引火点は外部火源で燃え始める温度、発火点は外部火源なしで自然発火する温度で区別が重要です。可燃性気体は燃焼範囲内でのみ燃焼し、範囲外では点火しても燃えません。また粉末化すると表面積が増え燃えやすくなる点と、完全燃焼では二酸化炭素と水が生成される点は頻出の基礎知識です。
ひっかけポイント
引火点と発火点は似た言葉のため逆に覚えやすく、外部火源の有無を逆転させて誤答しやすい典型分野です。また酸素を取り除く消火を冷却消火と誤認させるパターンは、消火方法の名称だけを曖昧に覚えていると混乱します。さらに粉末化で燃えにくくなるという日常感覚的な誤解も狙われやすく、実際は表面積増大で燃焼性が上がるという逆の性質がポイントです。燃焼範囲についても「点火すれば必ず燃える」という直感的誤解を誘い、濃度条件が成立しないと燃焼しないという科学的条件理解が問われています。
