こんにちは！テツです！
皆さんは「燃焼」という現象がどういうものか説明することができますか？
この記事では燃焼の定義、原理、そして難易について解説したいと思います。
この記事で分かること
- 燃焼の定義・原理・難易
燃焼の定義
「燃焼」とは、熱と光の発生を伴う酸化反応のことを指します。
酸化反応とは、物質が酸素と化合することをいい、それによって生成した物質を酸化物といいます。逆に、還元反応とは、酸化物が酸素を失うことをいいます。
ちなみに、鉄がさびるのは酸化ですが、発光を伴わないので燃焼とはいいません。
燃焼の原理
燃焼が起こるのに必要な条件は3つあります。
① 可燃性物質（可燃物）
② 酸素供給体
③ 熱源（点火エネルギー）
これを燃焼の三要素といい、この三要素が同時に存在することで燃焼が起きます。
言い換えると、燃焼しているものを消火するためには、この三要素の成立を妨げればよいということです。
④ 燃焼の継続
燃焼の継続は、継続的に酸化反応を続けることにより進行します。
この連鎖反応を燃焼の要素に加えて燃焼の四要素といいます。
燃焼物の消火方法については以下の記事で解説しています。
① 可燃性物質（可燃物）
可燃性物質は、多くの有機化合物から一部の金属粉に至るまで、酸化されやすいものはすべて可燃性物質です。
例）第2類危険物（可燃性固体：硫黄、鉄粉など）、第4類危険物（引火性液体：ガソリン、メタノール、軽油）、木材、石炭など
酸化されにくい物質は可燃性物質とはいわず、不燃物として扱われます。また、これ以上酸化されない物質（二酸化炭素、三酸化硫黄）も可燃性物質とはなりません。
② 酸素供給体
酸素を供給するものは空気（酸素を約21%含む混合物）です。
可燃性物質の燃焼には酸素がある濃度以上必要であり、その濃度を限界酸素濃度といいます。
また、次のような化合物に含まれる酸素も酸素供給源となりえます。
① 第1類危険物（酸化性固体：塩素酸カリウムなど）及び第6類危険物（酸化性液体：過酸化水素、硝酸など）の危険物が加熱や摩擦などによって分解し、発生する酸素
② 第5類危険物（自己反応性物質：過酸化ベンゾイル、セルロイドなど）の危険物のような爆発性物質の分子内に含まれる酸素
③ 熱源（点火エネルギー）
熱源の代表例は、炎、火花（静電気、摩擦、衝撃によって発生）、酸化熱などです。
燃焼の難易
燃焼の難易を挙げると次のようになります。
① 酸化されやすいものほど燃えやすい
② 接触面積が大きいものほど燃えやすい
③ 燃焼熱が大きいものほど燃えやすい
④ 熱伝導率が小さいものほど燃えやすい
⑤ 乾燥度が高いものほど燃えやすい
⑥ 可燃性蒸気が発生しやすいものほど燃えやすい
⑦ 周囲の温度が高いほど燃えやすい
まとめ
これらの内容をまとめると以下のようになります。
- 燃焼とは、熱と光の発生を伴う酸化反応のこと
- 燃焼が起こる条件は可燃性物質、酸素供給体、熱源が同時に存在すること
- 酸化されやすい、接触面積が大きい、燃焼熱が大きい、熱伝導率が小さい、乾燥度が高い、可燃性蒸気が発生しやすい、周囲の温度が高いほど燃えやすい
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- 再度間違った問題を解きなおす。
この流れをひたすら繰り返し、問題集で解けない問題がない状態にしていきます。
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