Question 1

燃焼の三要素の組合せとして、正しいものはどれか。

Accepted Answer

可燃物・酸素供給源・点火源。【解説】燃焼が成立するには、可燃物・酸素供給源（支燃物）・点火源（熱源）の三つが同時に必要です。これを燃焼の三要素といいます。【ポイント】これに「連鎖反応の継続」を加えたものを燃焼の四要素といい、これらのいずれかを取り除くことが消火の原理になります。【試験の罠】触媒や窒素は三要素ではありません。窒素は不活性で燃焼を助けません。【他の選択肢が不適切な理由】「触媒」を挙げる記述は、触媒が反応を速める働きをするだけで、なくても燃焼は成り立つ点で三要素には入りません。「窒素供給源」を挙げる記述は、窒素が反応しにくい気体で燃焼を助けないどころか、酸素を薄めて火を消す側に働くことと正反対です。「連鎖反応の抑制」を挙げる記述は、燃焼を止めるための消火の考え方であり、燃焼が成り立つための条件とは逆向きのものです。

Question 2

燃焼の形態と物質の組合せとして、正しいものはどれか。

Accepted Answer

蒸発燃焼 － ガソリン・硫黄。【解説】蒸発燃焼は、液体が蒸発した蒸気や、固体が融解・昇華して生じた蒸気が燃える形態です。ガソリンなどの第4類、硫黄やナフタレンが該当します。【ポイント】分解燃焼は木材・石炭のように加熱により分解して生じた可燃性ガスが燃える形態、表面燃焼は木炭・コークス・金属粉のように固体表面で直接酸素と反応する形態です。【試験の罠】自己燃焼（内部燃焼）はニトロセルロースなど第5類の形態です。灯油は蒸発燃焼です。【他の選択肢が不適切な理由】「表面燃焼 － 木材・石炭」とする記述は、これらが加熱で分解してガスを出しながら炎を上げて燃える点で、固体の表面で直接反応する形態には当たりません。「分解燃焼 － 木炭・コークス」とする記述は、これらが分解する成分をほとんど残しておらず、表面で赤く燃える形態である点で逆です。「自己燃焼 － 灯油・軽油」とする記述は、分子内に酸素を持つ物質の形態を第4類に当てはめたもので、灯油や軽油は蒸気が燃えます。

Question 3

完全燃焼と不完全燃焼に関する記述として、正しいものはどれか。

Accepted Answer

酸素が不足すると一酸化炭素や煤を生じ、不完全燃焼となる。【解説】酸素の供給が不足すると炭素が二酸化炭素まで酸化されず、一酸化炭素や炭素微粒子（煤）を生じます。【ポイント】不完全燃焼では発生熱量が小さくなります。同時に、生成する一酸化炭素は無色無臭で毒性が極めて強く、火災による死因の多くを占めます。【試験の罠】一酸化炭素はそれ自体が可燃性ガスでもあり、燃焼範囲が広く爆発の危険もあります。【他の選択肢が不適切な理由】「不完全燃焼では多くの熱が発生する」とする記述は、炭素が最後まで酸化されずに途中で止まる以上、取り出せる熱は少なくなるという関係と逆です。「酸素が不足しても生成物は常に二酸化炭素と水である」とする記述は、酸素が足りなければ一酸化炭素や煤が残るという事実に反します。「一酸化炭素は無害な気体である」とする記述は、無色無臭で強い毒性を持ち、火災の死因の多くを占めることと食い違います。

Question 4

可燃物が燃えやすい条件として、誤っているものはどれか。

Accepted Answer

熱伝導率が大きいこと。【解説】熱伝導率が大きいと発生した熱が周囲へ逃げてしまい、着火に必要な温度まで局所的に上がりにくくなります。燃えやすいのは熱伝導率が小さい物質です。【ポイント】ほかに、活性化エネルギーが小さいこと、可燃性蒸気が発生しやすいことも燃えやすさの条件です。【試験の罠】表面積が大きいほど燃えやすくなるため、粉体は塊よりはるかに危険です。粉じん爆発の原因になります。【他の選択肢が不適切な理由】残る三つはいずれも燃えやすさを高める条件です。酸素との接触面積が大きいほど反応の起こる場所が増え、粉状にすると爆発的に燃えるのはこのためです。発熱量が大きいほど、燃えて出た熱が周りの未燃部分を温めて次々に燃焼を広げます。乾燥していて水分が少ないほど、水を蒸発させるために熱を奪われることがなく、温度が上がりやすくなります。

Question 5

粉じん爆発に関する記述として、正しいものはどれか。

Accepted Answer

可燃性の粉体が空気中に浮遊した状態で着火すると爆発的に燃焼する。【解説】微細な可燃性粉体が空気中に一定濃度で浮遊しているところに着火源があると、瞬間的に燃焼が伝播して爆発します。小麦粉・砂糖・アルミニウム粉などが原因物質です。【ポイント】粉体は表面積が極めて大きく、酸素と接触しやすいため爆発しやすくなります。【試験の罠】マグネシウムやアルミニウムなどの金属粉は水と反応して水素を発生するため、注水消火は厳禁です。【他の選択肢が不適切な理由】「粉体は塊状より表面積が小さい」とする記述は、細かく砕くほど表面積が増えるという事実と正反対です。「金属粉は不燃性であるため粉じん爆発を起こさない」とする記述は、アルミニウムやマグネシウムの粉が激しく燃えることと食い違います。「水をかけることによって常に安全に消火できる」とする記述は、金属粉が水と反応して水素を出すことがあり、かえって爆発を招く場合がある点を見落としています。

Question 6

自然発火に関する記述として、正しいものはどれか。

Accepted Answer

物質が空気中で常温において自ら発熱し、蓄熱により発火する現象である。【解説】自然発火は、酸化熱・分解熱・吸着熱・発酵熱などにより物質が徐々に発熱し、その熱が蓄積して発火点に達する現象です。【ポイント】乾性油をしみ込ませたぼろ布を積み重ねると、酸化熱の蓄積により自然発火します。動植物油類の代表的な危険性です。【試験の罠】発熱していても放熱が上回れば発火しません。蓄熱条件（堆積・断熱・通気不良）が揃うことが必須です。【他の選択肢が不適切な理由】「点火源を近づけたときに瞬間的に燃え広がる現象」とする記述は、火種がある場合の話であり、火種がないのに発火するというこの現象の要点を外しています。「水と反応して発熱し発火にいたる現象」とする記述は、水との反応による発火であって、空気中で徐々に熱がたまる場合とは別です。「発熱がなくても周囲の温度が発火点に達すれば起こる」とする記述は、自らの発熱と蓄熱という条件を欠いています。

Question 7

乾性油の自然発火のしやすさを示す指標として、正しいものはどれか。

Accepted Answer

よう素価が大きいほど自然発火しやすい。【解説】よう素価は油脂中の不飽和結合の多さを示す値で、大きいほど酸素と結合しやすく酸化熱が発生しやすいため、自然発火の危険が高まります。【ポイント】よう素価130以上を乾性油、100から130を半乾性油、100以下を不乾性油といいます。あまに油やきり油が乾性油の代表です。【試験の罠】引火点や比重は自然発火のしやすさとは直接関係しません。【他の選択肢が不適切な理由】「引火点が高いほど自然発火しやすい」とする記述は、引火点が火種を近づけたときの燃えやすさを表す指標であり、火種なしに熱がたまる現象とは別の性質である点で誤りです。「よう素価が小さいほど自然発火しやすい」とする記述は、値の大小と危険性の関係を逆にしたものです。「比重が大きいほど自然発火しやすい」とする記述は、重さが酸素との結び付きやすさを示すものではない点に反します。

Question 8

混合燃焼と拡散燃焼に関する記述として、正しいものはどれか。

Accepted Answer

拡散燃焼は、可燃性ガスが空気中へ拡散しながら燃える形態である。【解説】拡散燃焼は、可燃性ガスが噴出しながら周囲の空気と混ざって燃える形態で、ガスコンロやろうそくの炎が該当します。【ポイント】混合燃焼（予混合燃焼）はあらかじめ空気と混ぜた気体が燃える形態で、燃焼速度が速く爆発を起こしやすくなります。【試験の罠】いずれも気体（またはガス化したもの）の燃焼形態です。固体特有ではありません。【他の選択肢が不適切な理由】「いずれも固体特有の燃焼形態である」とする記述は、どちらも気体またはガス化したものの燃え方である点で誤りです。「拡散燃焼はあらかじめ空気と混合したガスが燃える形態」とする記述と「混合燃焼とはろうそくの炎に代表される燃焼」とする記述は、二つの形態の説明を入れ替えたものです。ろうそくの炎は、まわりの空気と混ざりながら燃えている状態にあたります。

Question 9

燃焼における酸素供給源となり得ないものはどれか。

Accepted Answer

窒素。【解説】窒素は不活性で、通常の燃焼において酸素を供給しません。むしろ窒息消火の消火剤として用いられます。【ポイント】空気のほか、第1類（酸化性固体）と第6類（酸化性液体）は分解して酸素を放出するため酸素供給源になります。第5類は分子内に酸素を持ちます。【試験の罠】マグネシウムは高温で窒素とも反応しますが、通常の燃焼理論では窒素は支燃物としません。【他の選択肢が不適切な理由】空気はおよそ五分の一が酸素であり、日常の燃焼における最も一般的な供給源です。第1類の危険物は、それ自体は燃えないものの加熱や衝撃で分解して酸素を放出し、周りの可燃物の燃焼を激しくします。第6類の危険物も同じく強い酸化力を持ち、可燃物と接すると発火の原因になります。いずれも酸素を差し出す側として働く点が共通しています。

Question 10

気体の燃焼が固体の燃焼より速い理由として、最も適切なものはどれか。

Accepted Answer

分子が自由に動き、酸素と均一に混ざりやすいためである。【解説】気体は分子が自由に運動するため酸素と分子レベルで混合しやすく、反応が一気に進みます。このため燃焼速度は気体が最も速く、次いで液体、固体の順になります。【ポイント】液体や固体も、実際には蒸発や熱分解でガス化してから燃えるものが大半です。【試験の罠】発熱量や分子量の大小は燃焼速度の主因ではありません。【他の選択肢が不適切な理由】「気体は発熱量が常に大きい」とする記述は、燃える速さと出る熱の総量が別の性質である点を取り違えています。「熱伝導率が固体よりはるかに大きい」とする記述は、気体がむしろ熱を伝えにくく断熱に使われることと逆です。「分子量が固体よりはるかに小さい」とする記述は、同じ物質でも状態が変われば燃え方が変わるという事実を説明できず、速さの主な理由にはなりません。

燃焼の理論と燃焼形態の一問一答