危険物乙4 過去問 物理・化学
「問59. 燃焼範囲の解説」


問59. 燃焼範囲の解説

ポイント !!
1燃焼しやすい条件(酸素との接触面積大、熱伝導率小、発熱量大など)を理解しましょう。
2燃焼可能な濃度の蒸気を発生させる液体の最低温度を、引火点といいます。発火点との違いを理解しましょう。
3可燃性蒸気が引火する蒸気濃度の範囲を燃焼範囲といいます。

次のうち正しいものはどれか。

  • 可燃性液体は、燃焼範囲の下限界の値が大きく、その範囲が狭いものほど危険性が高い。
  • 可燃性液体が燃焼範囲の下限界の濃度の蒸気を発生するときの最低の液温を引火点という。
  • 可燃性液体が燃焼範囲の上限界の濃度の蒸気を発生するときの液温を発火点という。
  • ガソリンや灯油等が完全燃焼すると一酸化炭素と水素を生じる。
  • 一般に酸化反応のすべてを燃焼という。

「2」が正解

問59. 燃焼範囲の解説

  • 燃焼範囲の下限値が小さく、その範囲の幅が大きい物質ほど、危険性が高い。
  • 引火点」とは、可燃性液体が、その液面上に燃焼範囲の下限値濃度の蒸気を発生する最低の液温のことをいう。ここ重要
  • 可燃物を空気中で加熱したとき、点火源がなくても自ら発火や爆発を起こすときの最低の温度を「発火点」といいます。
  • ガソリンや灯油は、炭化水素(化合物)の集まり(混合物)である。よって、これが完全燃焼すると二酸化炭素と水(水蒸気)を生ずる。
  • 酸化反応のうち、発熱発光を伴う激しい酸化反応を「燃焼」という。

当設問のポイント !!

燃焼範囲による危険性の判断

  • 燃焼範囲の下限値が小さく、その範囲の幅が大きい物質ほど、危険性が高い。ここ重要

燃焼範囲の下限値と引火点との関係

  • 引火点とは、可燃性液体が、その液面上に燃焼範囲の下限値濃度の蒸気を発生する最低の液温のことをいう。ここ重要

燃焼範囲について

ガソリンなどの可燃性の液体は、液体表面から発生する蒸気が薄いと引火しませんが、反対にあまり蒸気が濃くても引火できません。

蒸気と空気との混合の割合が、一定の範囲にあるときだけ、点火すると燃えはじめます。このときの空気中の蒸気濃度の範囲を「燃焼範囲」といいます。例えば、ガソリンの燃焼範囲は、1.4~7.6%です。(単位には「vol%」が使われます)蒸気濃度がそれより濃くても薄くても、ガソリンは引火しません。

蒸気濃度 = 蒸気 ÷(空気 + 蒸気)× 100で求めることができる。

また、燃焼範囲の下限値は、液体温度が引火点に達したときの蒸気濃度です。この値が低い物質ほど、少ない蒸気で引火しやすくなります。

危険性を比較する数値

一般に、引火点や発火点は低いものほど危険性が高く、燃焼範囲は広いほど危険性が高いといえますね。このほか、次のような数値も物質の危険性を比較するときの目安になります。

数値が大きいほど危険ここ重要

  • 燃焼範囲
  • 燃焼速度
  • 蒸気圧
  • 燃焼熱
  • 火炎伝播(かえんでんぱ)速度

数値が小さいほど危険ここ重要

  • 引火点
  • 発火点
  • 燃焼範囲の下限値
  • 最小着火エネルギー
  • 電気伝導度
  • 沸点
  • 比熱

主な第4類危険物の物性値

- 引火点(℃) 発火点(℃) 沸点(℃) 燃焼範囲(vol%) 比重
二硫化炭素 -30 90 46 1.0~50 1.26
ジエチルエーテル -45 160 35 1.9~36 0.7
アセトアルデヒド -39 175 20 4.0~60 0.8
酸化プロピレン -37 449 35 2.8~37 0.83
ガソリン -40 300 40~220 1.4~7.6 0.7~0.8
ベンゼン -11 498 80 1.2~8.0 0.88
トルエン 4 480 111 1.1~7.1 0.87
アセトン -20 465 57 2.2~13.0 0.79
メチルアルコール 11 385 65 6.0~36 0.79
エチルアルコール 13 363 78 3.3~19 0.79
灯油 40 220 145~270 1.1~6.0 0.8
軽油 45 220 170~370 1.0~6.0 0.85
重油 60~150 250~380 300 - 0.9~1.0

参考書によって多少数値に誤差があります。

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