よう素価は、油脂100gに吸収する、よう素のグラム数で表します。
よう素価の大きい油は、乾燥油といわれ自然発火しやすいのです。
自然発火とは、他から火源を与えなくとも、物質が空気中で常温において自然に(発熱)し、その熱が長期間蓄積されて、ついに(発火点)に達し燃焼を起こす。
原因として(酸化熱)、(分解熱)、吸着熱、重合熱、発酵熱などが考えられる。
一般に(動植物油類)のような不飽和成分(二重結合などを持つ物質)を多く含む危険物は自然発火しやすい。
(動植物油類)の乾性油(よう素価130以上)であるアマニ抽やキリ油の自然発火がこれである。
① 酸化熱による発熱 → 乾性油 (アマニ油、キリ油)、石炭、ゴム粉末、油を含んだウエス、天ぷらのあげかす、その他
② 分解熱による発熱 → セルロイド、ニトロセルロース等
③ 吸着熱による発熱 → 活性炭、木炭粉末等
④ よう素価
乾性油(よう表価130以上)は自然発火しやすい。
動植物油の・アマニ油 ・キリ油 のみが自然発火すると覚える。
半乾性油(よう表価100~130)は、自然発火しない。
不乾性油(よう表価100以下)は、自然発火しない。
また、石油製品のガソリンや灯油、軽油は、自然発火しない。
有機化合物等の粉じん爆発
① 有機化合物や可燃性物質が粉体となって空気中に浮遊しているとき、これに着火すれば粉じん爆発を起こす。
② 粉じん爆発も可燃性蒸気と同じく燃焼範囲がある。
③ 粉じんへの最小着火エネルギーは、ガスに比ぺて大きい。(ガスよりも着火しにくいという意味。)
危険物取扱者試験の勉強を進めていると、必ずと言っていいほど出てくるのが「自然発火」です。
しかも、「用語として知っている」だけでは不十分で、メカニズムを理解していないと選択肢を見抜けないタイプの頻出分野です。
自然発火とは何が「自然」なのか?
自然発火とは、マッチやライターのような外部の着火源がないのに、自分自身が発生させた熱によって発火温度に達し、燃え上がってしまう現象です。
ここでポイントになるのが
・物質が酸素と反応する「酸化反応」
・そのときに発生する「熱」
・そして「熱が逃げにくい環境」
の3つです。
酸化反応によって少しずつ熱が生まれ、周囲に放散されずに内部にたまり続けると、ある温度を境に反応が一気に激しくなります。
この「限界ライン」を超えた瞬間に自然発火が起こる、というイメージを持つと、危険物取扱者試験で問われる内容が理解しやすくなります。
乾性油と布・紙 ― 自然発火の典型パターン
自然発火の代表例として、試験でよく登場するのが「乾性油」と「布や紙」の組み合わせです。
乾性油(亜麻仁油・桐油など)は、空気中の酸素を取り込みながらゆっくりと固まっていく性質があります。
この固まる反応(乾燥反応)は、実は「発熱を伴う酸化反応」です。
この油を含んだウエス(布きれ)や紙くずを丸めたり、積み重ねた状態で放置するとどうなるでしょうか。
・内部に空気は少し入る(=酸素は供給される)
・しかし、こもった熱は外へ逃げにくい
という条件が整い、内部温度が徐々に上昇します。
やがて、発火温度に達すると外部から火を近づけていないのに自然発火してしまいます。
危険物取扱者試験では、
「乾性油を含んだ布・紙くずを放置すると自然発火の危険がある」
「使用済みウエスの処理方法」
といった形で問われることが多く、暗記だけでなく仕組みを押さえておくと迷いにくくなります。
金属粉が危ない理由は「表面積」と「酸化のしやすさ」
自然発火のもう一つの定番が、金属粉や金属くずです。
鉄粉、アルミニウム粉、マグネシウム粉などは、固まりの金属に比べて圧倒的に酸化しやすく、危険性が高まります。
その理由は「表面積の増大」です。
・金属が細かく砕かれるほど、空気に触れる面(表面積)が増える
・表面積が大きいほど、酸素との反応が進みやすい
・酸化による発熱も増え、温度上昇が起こりやすくなる
さらに、湿気や摩擦が加わると反応が促進され、自然発火や爆発的燃焼のリスクが一気に高まります。
危険物取扱者試験では、
「金属粉は酸化しやすく自然発火しやすい」
「湿った金属粉の危険性」
といったキーワードが絡んだ問題が頻出なので、「粉状=表面積アップ=危険度アップ」という流れで理解しておきましょう。
密閉より「中途半端な通気」が危険になるワケ
自然発火というと、「よく密閉しておけば安全」と考えがちですが、試験で狙われやすいポイントはここです。
実際には、完全な密閉状態よりも、
・わずかに空気が入る
・しかし熱は逃げにくい
といった「通気不良」の状況の方が、自然発火の条件がそろいやすくなります。
・酸素は少しずつ供給されるので酸化反応は継続
・生成した熱はこもりやすく、内部温度はじわじわ上昇
という状態が続き、気づかないうちに発火温度に達してしまうのです。
危険物取扱者試験では、「通気が悪い環境で自然発火が起こりやすい」といった表現が選択肢に出てくるので、「密閉=安全とは限らない」という点を押さえておきましょう。
自然発火を防ぐための基本戦略
自然発火のメカニズムをふまえると、防止策の考え方はシンプルです。
1. 発生した熱をためこまない(=熱を逃がす)
2. 酸化反応を起こさせない(=酸素との接触を断つ)
具体例としては、
・乾性油を含んだ布や紙くずは、水に浸してから密閉容器に入れるか、速やかに処分する
・金属粉は乾燥した状態で保管し、湿気を避ける
・積み重ねたり丸めたりせず、できるだけ薄く広げて冷却しやすくする
・自然発火性のある物質は、専用容器や不燃性容器に収め、通気や温度管理を行う
などが挙げられます。
試験では、こうした「なぜその対策が有効なのか」を理解しているかを問う設問も多く、単なる丸暗記よりも、原因と対策をセットで整理しておくと得点源になります。
自然発火を「ストーリー」として理解する
自然発火は、危険物取扱者試験の中でも、現場の安全管理と直結する重要テーマです。
ポイントは、
・酸化反応によって熱が発生する
・熱が逃げない環境だと温度が上がり続ける
・発火温度に達すると外部の火がなくても燃え出す
という一連の流れをイメージとしてつかむことです。
「自然発火とは、酸化による発熱がこもってしまう物語だ」と捉えられるようになると、乾性油・金属粉・通気不良・防止策といったバラバラの知識が、一つの線でつながります。
試験対策としてだけでなく、実務で危険物を扱う際のリスク評価にもそのまま応用できる内容なので、この機会に仕組みからしっかり整理しておくと安心です。