カセット こんろ

質問

みなさん　よろしくお願いします。
カセットコンロのボンベの中身って　ブタンガスですよね。
カセットボンベの中身を　空気中に放出させたとき
１　液比重（at20℃）０.557ですから　空気中に　放出すると　浮遊する。
２　沸点は　－１１℃だから　空気中に　放出すると　気体に　なる。
３　発火点 287 ℃だから　通常の室温２０℃だろ　燃えない。
そこで　質問です。
ブタンガスは、引火点　－７０℃です。
炎（７００℃）を　近づければ燃えることは　理解できます。
しかし　引火点はマイナスですから
炎以外でも　燃える可能性があると　思うのですが　いかがでしょうか？
静電気とか
通電状態である　扇風機とかでも　燃えますよね？

静電気って　何度ですか？
通電状態の電気機器って　扇風機って　何度ですか？
お願いします。

回答No.6

noname#41836 · ベストアンサー

anneiennさんがお聞きになりたいこと、もしくは確かめたいことは
端的に言うと
ブタンガスを放出させた部屋の中で扇風機を回すと、
ブタンガスが燃えるか、または爆発するか、ということでしょうか？

お礼

役に立ちました。
ありがとうございました。

補足

お答えありがとうございます。
１　ブタンガスを放出させた部屋の中で扇風機を回すと、
　　ブタンガスが扇風機の発熱により爆発するか？

２　ブタンガスを放出させた部屋の中で扇風機を回すと、
　　電気こんろがブタンガスの近くにあった場合、ブタンガスの発火点が２　　８０℃ですので、電気こんろが２８０℃以上に発熱するなならば、ブタ　　ンガスが温められ、引火・爆発するかどうか　おたずねしたいです。

以上　２点おねがいします。

回答No.5

ht1914

質問者様は「引火」「発火」という言葉で燃焼を考えようとしておられます。「引火」「発火」はある分野だけでのローカルな概念ではありません。引火点、発火点の値は理科年表にも載っています。引火点、発火点は温度です。

温度は関係ない。エネルギーだと言って着火エネルギーという新たな量を持ち込んでも説明にならないのです。
（例えばディーゼル燃料の発火点は２２５℃と理科年表に載っています。ピストンの断熱圧縮だけで着火させます。ガソリンエンジンのように電気火花を飛ばすということはありません。これに対して温度は関係ない、エネルギーだと言えば混乱するだけでしょう。）

「静電気の温度は何度ですか」と質問されています。
これは電気火花の温度はという意味だろうと思います。火花が目に見えるということ自体かなりの高温なわけです。空気中にイオン雪崩、又はプラズマ状態が生じています。電気火花を考えるということは引火を考えているということになります。ｃａｔ－ｆｏｏｄ様の挙げておられる着火エネルギーというのも「放電着火」ということで温度は既に前提になっているのです。温度が高くても火花の量が少なければ着火しないのですから必要な火種の大きさを求めていることになります。

前にも書きましたが物質の量の指定されていないエネルギーは意味を持ちません。ラディカル生成も化学反応の一つです。生成エネルギー（励起エネルギー）は分子１つ当たりいくら又は１ｍｏｌ当たりいくらとなります。示されている参考ＵＲＬを見ても表の数字の裏付けになる定義や条件が書かれていません。

発火点は熱励起によって燃焼というラジカル反応を開始できる温度です。ＴＫで燃焼が開始するというのはラディカル生成のエネルギーがｋＴの程度だと考えてかまわないという事になります。この温度の中には必要なラディカルの数の情報も入っています。温度を上げればある値以上ノエネルギーを持つ分子の数も増えます。温度が発火点よりも低くてもラディカルは出来ています。ただ励起される数が非常に少なくて燃焼には至らないのです。

お礼

役に立ちました。
ありがとうございました。

回答No.4

cat-food

燃焼は典型的なラジカル反応です。ブタンガスと空気の混合気の一部に、ある一定量以上のラジカルができると、そのラジカルが他の分子と反応するとともに再びラジカルを生成し、次第にラジカルの数が増えていくことによって燃焼反応が進行します。
したがって、混合気全体あるいは、その一部が一定以上の温度を持つ必要はなく、臨界量以上のラジカルが生成すれば燃焼は起こります。この一定量のラジカルを発生するためのエネルギーが最低着火エネルギーです。（１ｍｌあたり何mＪという値ではなく、放電エネルギーの絶対量が、ラジカルの量を決定します。）
静電気放電がこの最低着火エネルギー以上のエネルギーを持っていた場合に、着火がおこります。着火エネルギーは分子を解離させ、ラジカルを生産するために使われます。一方、熱エネルギーは分子運動エネルギーですから、着火エネルギーは熱ではありません。したがって、着火エネルギーが熱に転換され、発火温度以上になったために発火するわけではありません。
前の回答でも述べたように、質問者の着火するための静電気は何度ですかという問いは適切ではなく、何mＪですかと、エネルギーの単位で問うべきです。実際、着火エネルギーについては実験データが多数ありますが、
（「着火エネルギー」で検索すれば、いっぱいヒットしますが、たとえば↓の２ページ目）
http://www.nichias.co.jp/research/technique/pdf/341/040204.pdf
このような理由から放電着火のデータは全てエネルギーの単位で示されており、温度の単位ではありません。

お礼

役に立ちました。
ありがとうございました。

回答No.3

ht1914

＃１です。

＞つまり、着火するかどうかは着火源のエネルギーであり、温度ではありません。
ちなみにブタンガスの最小着火エネルギーは0.25mJだそうです。

「温度は関係ない、エネルギーだけで決まる」という印象を与えると誤解が生じます。発火点は関係がないということになりますね。

１Ｌのブタンガスの全体を２００℃に加熱しても燃えません。全体を加熱する代わりにその一部の１ｍＬを１０００℃にします。火が付いて全体に燃え広がります。加熱に必要としたエネルギーはどちらが大きいでしょうか。ガスの量が１／１０００になって温度差が約５倍ですからエネルギーは１／２００です。

「温度だけではない」という表現であればいいのですが「温度ではない」と書かれると「？」となります。

私は燃え広がるためには反応によって生じた熱がある程度以上ないと駄目だと書きました。熱量も問題にしています。でも熱量だけでは反応が起こるとは言えません。化学反応の反応熱は物質の量が指定されています。１分子当たりいくらという値だと言ってもいいでしょう。温度はこれの目安になります。物質の量を指定しないでエネルギー量の大小を言っても意味がありません。

お書きになられている０．２５ｍＪという値はブタン～ｍＬの温度を３００℃に上げるのに必要な熱量はというような意味合いでしょう。この数字を使うとブタンの体積が出ます。体積がこれより小さいと次に渡される熱量が少なくて燃焼が広がらないことになります。
荒っぽい計算をすると３００℃で１／１０００ｍＬほどです。
ライターで飛ばした火花がどれくらいの量のガスを加熱すると着火するかという計算に使うことが出来ます。

お礼

役に立ちました。
ありがとうございました。

回答No.2

cat-food

当然、静電気でも着火する可能性があります。そのほか、ペンチなどの金属を床に落としたときに発生する衝撃火花でも、コンセントからプラグを引き抜いたときに発生する電気火花などでも着火する可能性があります。
燃焼は着火源、可燃物および酸素の三つがそろったときに発生することはご存知だと思います。ここで引火点というのは「可燃物」の温度であり、「着火源」の温度ではありません。したがって、静電気の温度は何度ですかという質問は適切ではありません。
ご質問のようにブタンガスの引火点は室温より低いので、これを空気中に散布すれば、いつでも引火する状態にあるといえます。このとき、ある一定以上の大きさのエネルギーがあれば燃焼が開始されます。この「一定以上の大きさのエネルギー」が着火源です。

この燃焼開始に必要なエネルギーは、ブタンガスや酸素の濃度、その他の条件によって異なりますが、このエネルギーよりも大きなエネルギーを持つ静電気火花（衝撃火花も電気火花も同じ）が発生した場合に引火することになります。つまり、着火するかどうかは着火源のエネルギーであり、温度ではありません。
ちなみにブタンガスの最小着火エネルギーは0.25mJだそうです。

お礼

役に立ちました。
ありがとうございました。

回答No.1

ht1914

「引火点」という言葉を誤解しているようです。

お皿にアルコール（エタノール）を入れます。火の付いたマッチを近づけると燃え始めます。でも燃えている場所をよく見て下さい。液体の部分は燃えていませんね。蒸発したアルコールの蒸気（気体）が燃えています。炎が見えるときはいつも気体が燃えています。液体は次々と蒸気を供給しているだけです。アルコールの温度が下がると蒸発が弱くなりますから蒸気の供給が悪くなりますね。ある程度供給が悪くなると燃料不足になり消えてしまいます。
この様に高温の熱源（マッチの炎、電気火花、・・・）を燃える物に近づけたときに火が付く現象を引火といいます。燃えるためには燃える物質の蒸気が空気中にある割合で存在していなければいけません。（エタノールでは空気中の割合が４．３～１９％です。）　液体の場合は温度によって蒸発量が異なります。温度が低いと蒸発量が不足して燃焼範囲内での蒸気量を維持できなくなります。その限界の温度を引火点といいます。エタノールの引火点は１３℃です。冷蔵庫で冷やしたエタノールには火が付かないということになります。

引火点よりも高い温度の熱源があれば引火するという意味ではありません。
ガソリンの引火点は－４３℃以下です。ビーカーに入れたガソリンにマッチを持っていくと火が付きます。でもビーカーに入れて室内に置いてあるだけでは火は付きません。灯油の引火点は約６０℃です。マッチの炎で十分に余裕があるように思いますね。でも駄目です。液温が６０℃以上でないと火が付かないのです。

ブタンガスの引火点は－７０℃だと書いてありますね。沸点が－１１℃ですからこの時ブタンは液体ですね。「液体のブタンにマッチを近づけて行っても－７０℃よりも温度が低ければ燃えない」ということを言っているのです。

気体を燃やす場合、温度は関係ありません。濃度だけが問題です。

熱源の温度が低い場合はどうでしょう。濃度は燃焼範囲内にあるとします。ブタンを２００℃の鉄板に触れさせたとします。鉄板に触れたブタンは温度が２００℃になります。火は付くでしょうか。

この時参考にするのが発火点の値です。
発火点は高温の熱源のない場合です。空気中で加熱していって何処で燃焼が始まるかという温度です。ブタンの発火点は２８７℃ですね。ブタンの温度が２００℃になっても燃焼は始まらないということがわかります。少なくとも熱源の温度は発火点以上でないといけません。３００℃だったら燃えるかもしれませんね。でも必ず燃えるとは言えません。熱源の大きさとか気体の温度とか色々条件があるかもしれません。
燃焼が続けて起こるためには一部で起こった反応で出た熱が次の気体を温めてやる必要があります。ある程度の量を燃やしてやる必要があります。熱源が小さいと少ししか燃えませんので発熱量が小さくてその余裕がない可能性があります。引火の場合の高温の熱源というのはその余裕を見ているのでしょう。マッチで言うと炎に広がりがあります。温度もかなり高いです。理科年表にローソクの炎の温度は１４００℃であると載っていますからマッチでも同じくらいでしょう。
マッチでは一度で火が付くのにコンロでは何回かかちかちとやらないと火が付かないときがありますね。電気火花は高温ですが熱源としての範囲が狭いので一回で火が付くとは限らないのです。

質問の中の
性質１は「？」です。
液体比重が０．５６というのは水に対してでしょう。空気中に浮遊する理由にはなりません。沸点が－１１℃というのが理由です。気体になって空気中に拡散していくのです。

炎の温度が７００℃というのは少し低い見積もりです。針金をコンロで熱していきます。あるところで赤く見え始めます。だんだんと赤く見えるのがハッキリしてきます。加熱を止めます。赤く見えていたのがだんだんとぼんやりとしたものになります。このぼんやりと赤く見えるあたりの温度が７００℃ほどです。４００℃、５００℃は目で見てわかりません。ウッカリ触って火傷をするのはこの付近です。

お礼

役に立ちました。
ありがとうございました。