自然発火とは - 危険物取扱者乙4試験対策

自然発火とは

「自然発火」とは、物質が外部からの加熱を受けずに、自らの酸化反応によって発生する熱（酸化熱）が蓄積され、最終的にその物質の発火点に達して燃焼を開始する現象です。簡単に言うと、「放っておいたら勝手に燃え出す」ようなイメージです。

普段、私たちが物を燃やすときには、マッチやライターなどで火をつけますよね？　これは外部から熱エネルギーを与えて、物質を発火点まで加熱しているからです。

しかし、自然発火は違います。物質が空気中の酸素とゆっくりと反応することで熱が発生し、その熱が逃げずに蓄積されることで温度が上昇し、最終的に発火点に達するのです。

自然発火のメカニズムを理解する上で重要なのは、以下の3つの要素です。

酸化熱の発生: 物質が酸素と反応する際に発生する熱。
熱の蓄積: 発生した熱が外部に逃げずに物質内部に蓄積されること。
発火点への到達: 蓄積された熱によって物質の温度が上昇し、発火点に達すること。

酸化熱の発生は、物質の種類や状態、周囲の環境（温度、湿度、酸素濃度など）によって大きく左右されます。熱の蓄積は、物質の形状、通気性の悪さなどが影響します。

試験のポイント

乙4試験では、自然発火に関する以下のポイントが問われることが多いです。

自然発火の定義: 上記の定義を正確に理解しているか。
自然発火しやすい物質: 具体的な物質名とその理由を理解しているか。後述する具体例を参照してください。
自然発火の防止対策: どのような対策を講じれば自然発火を防げるかを理解しているか。例えば、通気性を良くする、温度を下げる、酸化を防ぐなどが挙げられます。
関連法規: 消防法における自然発火の危険性に関する規定を理解しているか。

ひっかけ問題の注意点:

「自然発火」と「引火」の違い: 引火は外部からの火源によって燃え始める現象です。自然発火は外部からの火源は必要ありません。
「酸化熱」と「燃焼熱」の違い: 酸化熱は徐々に発生する熱で、燃焼熱は燃焼時に急激に発生する熱です。
全ての可燃性物質が自然発火するわけではない: 自然発火しやすい物質は限られています。

具体例・数値データ

自然発火しやすい物質の代表例としては、以下のようなものがあります。

植物油類: 綿実油、亜麻仁油、ごま油など。特に油が染み込んだ布や紙は、空気に触れる表面積が大きく、酸化反応が促進されるため危険です。
石炭: 特に粉状の石炭は表面積が大きく、酸化熱が蓄積されやすいです。
硫化鉄: 鉄鋼の切削屑などに含まれることがあります。湿気と反応して発熱し、自然発火する可能性があります。
活性炭: 吸着力が強く、有機物を吸着すると酸化熱が発生しやすくなります。

数値データ:

自然発火の難易度を表す指標の一つに「発火点」があります。しかし、自然発火の場合は、発火点に達するまでの時間や条件が物質の状態や環境によって大きく異なるため、一概に発火点を定めることは難しいです。参考として、植物油の発火点は250℃～400℃程度ですが、これはあくまでも目安であり、自然発火の場合はこれよりも低い温度でも発火する可能性があります。

具体例:

油を染み込ませたウエス（ぼろ布）を丸めて放置しておくと、数時間から数日後に自然発火することがあります。
石炭を大量に積み上げておくと、内部の温度が上昇し、自然発火することがあります。

まとめ

自然発火とは、外部からの加熱なしに、物質が酸化熱を蓄積し、発火点に達して燃焼を開始する現象。
試験では、定義、自然発火しやすい物質、防止対策が重要。
植物油類、石炭、硫化鉄、活性炭などが自然発火しやすい物質の代表例。
引火、酸化熱、燃焼熱との違いを理解することが重要。
通気性を良くする、温度を下げる、酸化を防ぐことが自然発火の防止対策として有効。

この解説を参考に、乙4試験の自然発火に関する問題を確実に得点できるように頑張ってください。