問題
可燃性液体の燃焼に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
(1) 引火点とは、液体が自然に燃え始める最低温度をいう。
(2) 発火点は、一般に引火点より低い温度である。
(3) 液体そのものではなく、液面から発生した蒸気が空気と混合して燃焼する。
(4) 燃焼範囲は、酸素濃度に関係なく一定である。
(5) 引火点以下では、可燃性蒸気はまったく発生しない。
危険物取扱者乙種４類｜可燃性液体の燃焼の仕組みを解説
可燃性液体の燃焼では、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中の酸素と混合し、火源によって燃焼します。正しい答えは(3)です。引火点、発火点、燃焼範囲は乙種4類で非常によく問われる重要用語であり、特に「引火」と「発火」の違いを正確に区別することが大切です。
(1) 引火点とは、液体が自然に燃え始める最低温度をいう。
不適切です。引火点とは、可燃性液体が液面から発生する蒸気と空気の混合気に、火炎や火花などの火源を近づけたとき、引火するのに十分な濃度の蒸気を発生する最低温度をいいます。液体が自然に燃え始める温度ではありません。自然に燃え始める温度は発火点といいます。引火点は「火源がある場合」、発火点は「火源がなくても燃え始める場合」と考えると整理しやすいです。
(2) 発火点は、一般に引火点より低い温度である。
不適切です。発火点は、火源がなくても物質が自然に燃え始める温度です。一般に発火点は引火点より高い温度です。引火点は、火花や炎などの点火源があれば燃える可能性がある温度であり、発火点は点火源がなくても自ら燃え始める温度です。そのため、発火点のほうが高温になるのが基本です。乙種4類では、「引火点は低いほど危険」「発火点は火源なしで燃える温度」と区別して覚えることが重要です。
(3) 液体そのものではなく、液面から発生した蒸気が空気と混合して燃焼する。
適切です。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、燃焼範囲内の混合気となったところに火源が作用して燃焼します。ガソリン、灯油、軽油などの第4類危険物は引火性液体であり、危険性を判断するうえでは、液体の量だけでなく、蒸気の発生しやすさや蒸気の滞留にも注意が必要です。特に可燃性蒸気は空気より重いものが多く、低い場所にたまりやすいため、火源から離れていても引火する危険があります。
(4) 燃焼範囲は、酸素濃度に関係なく一定である。
不適切です。燃焼範囲とは、可燃性蒸気や可燃性ガスが空気と混合したとき、燃焼できる濃度の範囲をいいます。燃焼には可燃物、酸素、点火源が必要であり、酸素濃度が変われば燃焼しやすさも変わります。酸素濃度が高くなると燃焼しやすくなり、燃焼範囲が広がることがあります。逆に酸素濃度が不足すると、可燃性蒸気が存在していても燃焼しにくくなります。燃焼範囲は物質の種類だけでなく、温度や圧力、酸素濃度などの条件にも影響を受けます。
(5) 引火点以下では、可燃性蒸気はまったく発生しない。
不適切です。引火点以下でも、可燃性蒸気がまったく発生しないわけではありません。引火点とは、引火に必要な濃度の蒸気を発生する最低温度をいいます。つまり、引火点以下では蒸気が発生していても、通常は燃焼範囲に達するほど十分な量ではないという意味です。「まったく発生しない」という表現は誤りです。乙種4類では、このような「まったく」「必ず」「常に」といった断定表現に注意する必要があります。
この問題で覚えるポイント
可燃性液体の燃焼では、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、燃焼範囲内に入った状態で火源により燃焼します。引火点とは、火源を近づけたときに引火するのに十分な蒸気を発生する最低温度です。発火点とは、火源がなくても自然に燃え始める最低温度です。一般に発火点は引火点より高くなります。燃焼範囲とは、可燃性蒸気や可燃性ガスが空気と混ざったときに燃焼できる濃度範囲であり、濃度が薄すぎても濃すぎても燃えません。第4類危険物では、蒸気が空気より重く低所に滞留しやすいものが多いため、液体から離れた場所にある火源でも引火する危険があります。引火点以下でも蒸気は発生することがありますが、通常は引火に必要な濃度に達していないと整理します。
ひっかけポイント
このテーマで最も多い誤答の原因は、引火点と発火点を混同することです。引火点は火源がある場合の危険性を示す温度であり、発火点は火源がなくても自然に燃え始める温度です。「自然に燃え始める」という表現が出たら発火点を指すため、引火点と判断しないように注意が必要です。また、可燃性液体は液体そのものが燃えると考えがちですが、実際には液面から発生した蒸気が空気と混ざって燃えます。さらに、「酸素濃度に関係なく一定」「まったく発生しない」のような断定表現も誤りになりやすいです。乙種4類では、用語の定義を丸暗記するだけでなく、燃焼には可燃物、酸素、点火源が必要であるという基本原理と結びつけて判断することが大切です。
