問題
燃焼に影響を与える条件について、次の記述のうち、正しいものはどれか。
(1) 可燃性気体は、空気との混合割合が燃焼範囲外であっても容易に燃焼する。
(2) 固体可燃物は、熱伝導率が大きいほど熱が蓄積しやすく、着火しやすい。
(3) 可燃性液体は、液面から発生した蒸気が空気と適当な割合で混合し、点火源があると燃焼する。
(4) 燃焼熱が小さい可燃物ほど、一度着火すると燃焼を持続しやすい。
(5) 固体可燃物は、塊のままの方が粉末状より空気との接触面積が大きく、燃焼しやすい。
危険物取扱者乙種４類｜燃焼の条件を解説
可燃物が燃焼するには、可燃物、酸素供給源、点火源の3要素がそろうだけでなく、可燃性蒸気や可燃性気体が燃焼範囲内の濃度で空気と混合していることが重要です。特に第4類危険物のような可燃性液体では、液体そのものではなく、液面から発生した蒸気が空気と混ざって燃焼します。正しい記述は、可燃性液体の蒸気燃焼を説明している(3)です。
(1) 可燃性気体は、空気との混合割合が燃焼範囲外であっても容易に燃焼する。
不適切です。可燃性気体は、空気中の酸素と混ざれば常に燃えるわけではありません。燃焼するには、可燃性気体と空気の混合割合が燃焼範囲内にある必要があります。燃焼範囲より濃度が低すぎると可燃物が不足し、濃度が高すぎると酸素が不足するため、点火源があっても燃焼しにくくなります。危険物試験では、「燃焼範囲内で燃える」という条件が非常に重要です。
(2) 固体可燃物は、熱伝導率が大きいほど熱が蓄積しやすく、着火しやすい。
不適切です。熱伝導率が大きい物質は、加えられた熱が周囲へ逃げやすいため、一部分に熱が蓄積しにくくなります。そのため、一般に着火しにくくなります。逆に、熱伝導率が小さい物質は熱が逃げにくく、加熱された部分の温度が上がりやすいため、着火しやすくなります。木材や紙などが燃えやすいのは、金属に比べて熱が逃げにくいことも関係しています。
(3) 可燃性液体は、液面から発生した蒸気が空気と適当な割合で混合し、点火源があると燃焼する。
適切です。第4類危険物の多くは可燃性液体ですが、燃えているのは液体そのものではなく、液面から発生した可燃性蒸気です。この蒸気が空気と混ざり、燃焼範囲内の濃度になったところへ火花、炎、静電気などの点火源があると燃焼します。ガソリンやアルコール類などでは、この考え方が特に重要です。引火点が低い液体ほど、低い温度でも可燃性蒸気を発生しやすく、火災危険が高くなります。
(4) 燃焼熱が小さい可燃物ほど、一度着火すると燃焼を持続しやすい。
不適切です。燃焼を持続するには、燃焼によって発生する熱が次の燃焼を続けるために十分であることが必要です。燃焼熱が大きい物質ほど、燃焼時に多くの熱を発生し、周囲の可燃物や未燃焼部分を加熱しやすくなります。燃焼熱が小さい場合は、発生する熱が不足しやすく、燃焼が続きにくくなります。燃焼の継続には、発生する熱と逃げる熱のバランスが関係します。
(5) 固体可燃物は、塊のままの方が粉末状より空気との接触面積が大きく、燃焼しやすい。
不適切です。固体可燃物は、塊のままよりも細かく砕かれた状態の方が空気との接触面積が大きくなります。空気中の酸素と触れる面積が増えるため、燃焼しやすくなります。木材でも丸太より木くずの方が燃えやすく、金属でも粉末状になると燃えやすくなる場合があります。粉じん爆発も、細かい粉末が空気中に分散して燃えやすくなる現象の一例です。
この問題で覚えるポイント
燃焼には、可燃物、酸素供給源、点火源の3要素が必要です。ただし、可燃性気体や可燃性蒸気では、空気との混合割合が燃焼範囲内であることも重要です。燃焼範囲より薄すぎる場合は可燃物が不足し、濃すぎる場合は酸素が不足するため、燃えにくくなります。第4類危険物の可燃性液体は、液体そのものが直接燃えるのではなく、液面から発生した蒸気が空気と混ざって燃焼します。引火点とは、可燃性液体が燃焼に必要な濃度の蒸気を発生し、点火源によって引火する最低温度です。引火点が低いほど、低温でも蒸気を発生しやすく危険性が高くなります。固体可燃物は、熱伝導率が小さいほど熱が逃げにくく着火しやすくなります。また、粉末状や薄片状になると空気との接触面積が増え、塊の状態より燃焼しやすくなります。燃焼を持続するには、燃焼で発生する熱が十分であることも必要であり、燃焼熱が大きいほど燃焼を続けやすい傾向があります。
ひっかけポイント
この問題では、「燃える物質ならいつでも燃える」という日常感覚に引っかからないことが大切です。可燃性気体や可燃性蒸気は、空気との混合割合が燃焼範囲内でなければ燃焼しません。また、「熱伝導率が大きいほど熱が伝わるので燃えやすい」と考えがちですが、試験では熱が逃げやすいか、蓄積しやすいかで判断します。熱伝導率が大きいと熱は逃げやすく、着火しにくくなります。さらに、可燃性液体については「液体が燃える」と単純に覚えるのではなく、「液面から出た蒸気が燃える」と理解することが正答につながります。固体可燃物では、塊より粉末の方が空気との接触面積が大きく燃えやすいという点も頻出です。日常的には大きな塊の方が危険に見えることがありますが、燃焼のしやすさは酸素との接触面積で判断する場面が多いです。
