危険物取扱者 乙種第4類 / 基礎物理化学 / 問題 No.005
乙4 過去問 基礎物理化学 No.005 ― 自然発火の機構について次の文章の[ A ]~[ C ]に当…
問題文
自然発火の機構について、次の文章の[ A ]~[ C ]に当てはまる語句の組合せとして、正しいものはどれか。 「自然発火が開始される機構について分類すると、セルロイドやニトロセルロースなどのように[ A ]により発熱するもの、活性炭などの炭素粉末類のように[ B ]により発熱するもの、ゴム粉や石炭などのように[ C ]により発熱するもの、発酵により発熱するもの、重合反応により発熱するものなどがある。」
選択肢
- A=分解熱 B=吸着熱 C=酸化熱
- A=吸着熱 B=分解熱 C=酸化熱
- A=酸化熱 B=吸着熱 C=分解熱
- A=分解熱 B=酸化熱 C=吸着熱
- A=吸着熱 B=酸化熱 C=分解熱
解答・解説
正解: 1
正解はA=分解熱、B=吸着熱、C=酸化熱です。セルロイドなどは分子が壊れるときの熱(分解熱)で発火します。活性炭などの多孔質物質は気体を吸い込むときの熱(吸着熱)で発火します。石炭やゴム粉は酸素と反応するときの熱(酸化熱)で発火します。
関連論点
自然発火・粉じん爆発
【ポイント】
自然発火は「発熱が放熱を上回り、熱が蓄積して発火点に達する現象」。発熱の原因(酸化熱・分解熱・吸着熱など)の区別も出題される。粉じん爆発は粒子が細かいほど危険性が高い。
【よく問われること】
・自然発火の発熱機構:酸化熱(石炭・ゴム粉)・分解熱(ニトロセルロース・セルロイド)・吸着熱(活性炭・木炭)・発酵熱・重合熱
・熱が外に逃げにくい状態(積み重ね・断熱環境)で自然発火が起きやすい
・粉じん爆発:可燃性粉じんが空気中に浮遊し点火源で爆発(小麦粉・アルミ粉・石炭粉など)
・粉じんは粒子が細かいほど表面積が大きく爆発しやすい
【数値・例外】
・粉じん爆発では不完全燃焼で一酸化炭素(CO)が発生
・二次爆発(最初の爆発で堆積粉が舞い上がり再爆発)に注意
・閉鎖空間(サイロ・坑道)で発生しやすい
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