【危険物取扱者】物質の三態「気体・液体・固体」の燃焼の種類！どんなふうに燃える？

こんにちは！テツです！

皆さんは気体・液体・固体がどのように燃えるか知っていますか？

ただ燃えるといっても、それぞれの状態で燃え方に種類があります。

そこで、この記事では物質の三態「気体・液体・固体」のそれぞれでどのように燃焼するのか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・難易については以下の記事で解説しています。

気体の燃焼

気体の燃焼には、定常燃焼と非定常燃焼の2つに分けられます。

定常燃焼とは、バーナー燃焼とも呼ばれ、私たちが普段の生活で使用している燃焼で、管理された燃焼のことを指します。

例として、都市ガスやライターでの燃焼がこれに該当します。

定常燃焼の中でも、可燃性ガスを空気と混合させて燃焼させる混合燃焼と可燃性ガスを空気に噴出した後に燃焼させる非混合燃焼があります。

非定常燃焼とは、定常燃焼とは逆で、管理されていない燃焼のことを指します。

別名、爆発燃焼とも呼ばれます。別名通り、爆発は非定常燃焼に該当します。

例として、密閉状態で起こる爆発的な燃焼が挙げられます。

爆発燃焼と呼ばれることから、気体の体積が膨張することで、大きな音が生じます。

液体の燃焼には、蒸発燃焼があります。

蒸発燃焼とは、液体自体が燃焼するわけではなく、液体から蒸発した可燃性の蒸気が着火することで燃焼することを指します。

例として、アルコールランプが挙げられます。理科の実験などで使用したことのある人もいると思います。

アルコールランプは芯自体が燃えているわけではなく、アルコールが蒸発し、その蒸気が燃えています。

ガソリンや灯油など、第4類危険物に属する液体は蒸発燃焼に該当します。

固体の燃焼には、表面燃焼、分解燃焼、蒸発燃焼の3つがあります。

表面燃焼とは、固体表面で高温を保ちながら、酸素と反応して燃焼することを指します。

例として、木炭やコークスの燃焼がこれに該当します。

分解燃焼とは、固体が加熱されて分解することで生じる可燃性ガスが燃焼することを指します。

例として、木材や石炭の燃焼がこれに該当します。

また、分解燃焼の中でも、燃焼物自体が酸素を保有している場合は自己燃焼と言います。

こちらの例として、セルロイドが該当します。

蒸発燃焼とは、固体から昇華した可燃性の蒸気が着火することで燃焼することを指します。

例として、硫黄、ナフタレン、赤リンがこれに該当します。

固体の蒸発燃焼と液体の蒸発燃焼の原理は同じです。

これらの内容をまとめると以下の表のようになります。