酸素ボンベは爆発するのか

質問

酸素自体は燃えないが支燃性が強いという性質がありますね。燃焼するには、燃える物と、酸素、点火源が必要だと思います。
そこで、実験室的に周囲に何もない密閉された状況で酸素ボンベから酸素を出し、火をつけたマッチを近づけるとどうなるのでしょう？
燃える物はマッチだけなので瞬間的にマッチが燃え尽きておしまいなのか、ボンベが爆発するのか・・・。
部屋の酸素濃度は適当に薄いのから濃いのまでいろいろとします。

回答No.6

keer · ベストアンサー

No.５です。

爆発の３要素も燃焼の３要素と同じです。
燃焼とは、「光と熱の発生を伴う急激な酸化現象」と定義されています。
爆発は、「周囲への急激な圧力変化を伴う急速な燃焼」と捉えれば良いと思います。

つまり、燃えない物が爆発することはありません、ここで酸素ボンベを構成する物のうち何が燃えるかを考えると。
ボンベ本体は鋼製ですから燃えますね、バルブも真鍮等の金属ですから燃えますね、中身の酸素はどうやっても燃えませんね。

酸素ボンベの爆発（むしろ破裂）の大半は恐らく。

１．誤ってボンベ本体を加熱してしまい、内圧が急激に上昇し、本体がその圧力に耐えきれずに・・・。

２．ボンベの破損により内部の高圧ガスが吹き出し、摩擦熱により容器の温度が上昇し、高濃度酸素雰囲気下であるため鋼製のボンベが燃焼し、高圧ガスが爆発的に漏れ出し・・・これは見た目にも爆発に近いですね（バルブの操作ミスでも同じようなことが起こりそう）。

お礼

何回もありがとうございます。
納得できました。

回答No.5

keer

物が燃えるには。
燃えるもの・酸素・点火源（燃えるものを燃える温度まで上げるだけの熱量）が必要です。

マッチ１本では鋼製のボンベを燃やすほどの熱量はありませんから、爆発することはないでしょう。
ボンベ本体が異常加熱するならばボンベが燃えて爆発することもありますが（酸素濃度が高ければ、金属は粉末状でなくとも燃えます）、マッチ１本でそこまでの事態にはならないでしょう。

まぁ高圧ガスですから、バルブ操作を誤れば危険なことになる可能性も否定は出来ませんが＾＾；

補足

皆さん、ありがとうございます。爆発しないという回答が多数ですね。私もそう思ったんですが、なんか不思議な気がして納得できなかったんです。
するとマッチではなく火花が飛んだとしても燃える物がない状態では何も起きないわけですね。
世間では酸素ボンベの爆発事故はおこってるようですが、この場合は周囲に燃える物がたくさんあるからなのでしょうか。それと高圧ガスだから操作ミスとかで爆発する場合もあるのでしょうか。

回答No.4

acacia7

純酸素状態にマッチを入れた場合は、
勢いよくマッチが燃えるだけだと思うに１票。

ボンベが爆発するためにはボンベ内部の圧力が、
ボンベを破壊するレベルまで上がる必要がありますが、
マッチの燃焼だけでそこまで温度があがるとは思えません。

また、爆発する為には高速に燃焼反応が伝播する必要がありますが・・
マッチの燃焼初期には過熱により可燃ガスが出ることが
考えられるもののたいした量にならず、
あとは固体部分の燃焼となります。
この場合、固体表面での燃焼反応なので
あまり高速な反応でなないのではないかと推測する為です。

回答No.3

aka_tombo

燃焼の３要素とか言うのが防火関係の本にあったと思います。
燃えるものがあること、空気（酸素）があること、点火源があることです。

酸素があっても。燃えるものがなくなれば火は消えます。激しく燃えて、燃え終われば消えます。

爆発というのは気体が非常に高速な燃焼で体積が増えることですね。マッチの軸１本が仮に純炭素で1.2ｇだったとして、完全に燃えると標準状態で2.24Ｌになりますが、それは爆発と言うほど大きな体積増加でしょうか？

回答No.2

Ichitsubo

酸素自身は燃えませんのでボンベに欠陥がなければボンベも爆発もしません。ましてや危険物でもありません。(関係法令等)

ただし、高濃度の酸素雰囲気下では、物質の可燃性が非常に高くなっていますので、これらが次々と引火、発火し爆発することはありますので取扱いには細心の注意が必要です

回答No.1

kikiki99jp

爆発します。
酸素は危険物です。
地球上の空気が危険でないのは、８０％を占める窒素により、酸素の危険性がおさえられているからです。