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2021.10.06
燃焼の三要素とは
「火」は、私たちの暮らしにとっては欠かせないもの。
キャンプ経験者の中には、火起こしに苦労したという方もいるのではないでしょうか。
アウトドアの場合、料理だけでなく暖をとるためにも必要ですよね。
しかし、時には火災となってあらゆるものを燃やし尽くす恐ろしい存在でもあります。
では、そもそも何故ものは「燃える」のでしょうか。
ものが「燃焼」するには三つの要素が必要で、どれか一つでも欠けると成り立ちません。
今回は、「燃焼」という現象を科学的な面から分析していきましょう。
燃焼のメカニズムに興味がある方は、ぜひ参考にしてみてください。
燃焼のメカニズム
まず「燃焼」とは、ある物質の急速な酸化反応により、光と熱を発生させる現象のことです。この光と熱を、私たちは火や炎として目にしているのです。
屋外に置いた鉄などの金属が錆びていくのも「酸化」反応に含まれますが、ゆっくりと酸化が進むため熱や光を発することはありません。
燃焼と聞くと、炎が上がるイメージを持つかもしれませんが、実際は炭やたばこのように炎が出ないこともあります。
燃焼の三要素
ものが燃えるには、「燃焼の三要素」という条件が必要です。
三つの要素とは「可燃物」と「酸素」、そして「点火源(熱源)」で、これら全てが揃わないと燃焼は起こりません。
反対に、火災が起こっている時にどれか一つの要素を取り除けば、鎮火することができます。
これらの要素について、具体例を交えながら詳しくみていきましょう。
可燃物
可燃物とは、文字通り燃えやすいもののことです。
具体的には木や紙、繊維、炭などです。
有機化合物の多くも可燃物に当てはまります。
可燃性の危険物として指定されているものの中には、ガソリンやアルコールなどのほか、カリウムやナトリウム、マグネシウムなどがあります。
酸素
2つ目の要素として挙げられるのが「酸素」です。
空気中にある酸素だけではなく、木などの可燃物そのものに含まれる酸素や、酸素を与えうる物質(第一類・第六類危険物のような酸化剤)にも注意が必要です。
ただし、燃焼には一定以上の酸素量が必要で、酸素量がわずかですと燃焼は起こりません。例えば、理科の実験で使うアルコールランプは、フタをかぶせて消火しますね。
これは、燃焼しているところに供給される酸素の量を減らすことで、火が消える仕組みになっているのです。
点火源
「点火源」とは、燃焼のきっかけとなる熱源のことです。
点火エネルギーや、単に熱エネルギーと呼ばれることもあります。
わかりやすいものですとコンロやライターの火などが挙げられます。
また、消しきれていなかったタバコ、種火の残った炭、熱いまま処理した天ぷら油なども火災原因になります。
目に見える火ではなく、静電気や摩擦熱などでも点火源になり得ます。
例えば、火起こしをする時に使うファイヤースターターは、金属を削って火花を発生させ、大きな火にします。
マッチの場合は、勢いよく擦って摩擦熱を起こすことで火をつけます。
危険物を扱っている場所では、静電気などで起こるわずかな火花がきっかけとなり、火災が起こる可能性もあります。
燃焼の三要素を知ると火災防止に
いかがでしたか。
燃焼の仕組みや三つの要素について解説しましたが、ご理解いただけましたでしょうか。
ものが燃えるのは当たり前のように感じるかもしれませんが、メカニズムを知っておくと火災を未然に防げる可能性があります。
この記事が、燃焼についての知識を深めるきっかけとなりましたら幸いです。
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