基礎知識 | 第2章 3節 ：燃焼の難易

可燃物がどれくらい燃えやすいかは、 物質そのものの性質と周囲の条件によって決まります。 主な要素は次のとおりです。

1. 酸化されやすさ
   酸化反応を起こしやすい物質（例：水素や炭素など）は燃焼しやすくなります。 空気と接触する表面積が大きいほど酸素と反応しやすく、燃焼が促進されます。
2. 発熱量の大きさ
   発熱量が大きい物質は、燃焼時に多くの熱エネルギーを放出しやすくなります。 発熱量とは１モルの物質が完全燃焼したときに発生する熱量で、 例えば C（黒鉛） + O₂ → CO₂ では約395 kJ になります。
3. 蒸発・熱分解しやすさ
   加熱によって熱分解や蒸発を起こし、可燃性の蒸気を容易に発生させる物質は着火しやすくなります。 液体ガソリンや固体硫黄は、このように蒸気を出して燃える代表例です。
4. 熱伝導率の低さ
   熱伝導率が低い物質は熱を逃しにくく、その場に熱がたまりやすいため燃焼しやすくなります。 熱伝導率とは物質が熱を伝える度合いを示す値で、金属は高く、液体や気体は低い性質があります。
5. 沸点の低さ・乾燥の程度
   沸点が低い物質は常温でも容易に気化し、可燃性蒸気を発生させるため着火しやすくなります。 また、含水量が少なく乾燥した物質は、水分の蒸発に必要な熱が少ない分だけ温度が速く上昇し、 燃焼が促進されます。
6. 周囲温度の高さ
   周囲温度が高い環境では化学反応速度が速くなるため、 酸化反応が進みやすく燃焼が起こりやすくなります。
7. 酸素濃度
   酸素濃度が高いほど酸化反応が促進され、燃焼は激しくなります。 逆に酸素濃度が約14〜15％以下になると、 多くの可燃性物質は燃焼を維持できなくなります。
8. 熱容量・比熱
   熱容量は物質全体を1 K上昇させるのに必要な熱量で、 比熱は物質1 gを1 K上昇させるのに必要な熱量を示します。 いずれも値が小さいほど少ない熱で温度が上がるため、燃えやすくなります。

燃焼の抑制とは、可燃物の反応性を低下させて 燃焼反応の連鎖を途中で断ち、燃焼を進みにくくする作用を指します。 このメカニズムは負触媒作用とも呼ばれます。

※「不活性」とは、化学反応を起こしにくい性質を表し、 化学的に安定または反応速度が遅い状態をいいます。

燃焼抑制に利用される代表的な元素にハロゲンがあります。 ハロゲンとはフッ素（F）、塩素（Cl）、臭素（Br）、ヨウ素（I）などを指し、 いずれも電子を受け取る性質が強く、酸化剤として働くことで 燃焼反応の連鎖を断ち切るのに利用されます。

燃焼熱とは、物質が完全燃焼したときに放出される熱量のことで、 一定の質量あたりまたは一定の物質量あたりで表します。すべての燃焼反応は発熱反応です。

物理分野では「1gあたり」、化学分野では「1モルあたり」の熱量で示すのが一般的です。

可燃性ガスと空気の混合気に火花放電を与えたとき、 放電エネルギーがある閾値を超えると着火・爆発が起こります。 この閾値を最小着火エネルギーといいます。

着火に必要なエネルギーは、可燃性物質の濃度や粒度、形状、温度などの条件によって変化します。 最も着火しやすい混合比（下限爆発濃度付近）でのエネルギー量を最小着火エネルギーとし、 この値が小さいほど危険性が高くなります。

※閾値（しきい値）とは、反応を開始させるために必要な最小限のエネルギーや強度のことです。

これらの物性値のうち、「値が小さいほど危険」「値が大きいほど危険」となるものは、 下の一覧でまとめて整理しておきましょう。