危険物乙四 基礎的な物理学及び基礎的な化学 問11｜酸化・還元と酸化熱による自然発火

誤っているのはアです。燃焼や自然発火のような酸化反応は熱を出す（発熱）反応で、温度が上がります。「すべて吸熱で温度上昇しない」は誤りです。

• オ（正）: 酸化＝酸素と化合、還元＝酸素を奪う。
• イ（正）: 燃焼は急激な酸化（発熱）。
• ウ（正）: 乾性油の布は酸化熱の蓄積で自然発火することがある。
• エ（正）: 自然発火は内部の発熱蓄積で発火点に達して起こる。
• ア（誤）: 酸化反応（燃焼・自然発火）は発熱。吸熱で温度上昇なしは誤り。

「酸化は発熱（燃焼・自然発火）／乾性油は自然発火に注意」を押さえます。

酸化・還元と酸化熱による自然発火:

• オ（正）: 酸化＝物質が酸素と化合する（広義には電子を失う）反応。還元＝酸化物から酸素を奪う（電子を得る）反応。酸化と還元は必ず同時に起こる（酸化還元反応）。
• イ（正）: 燃焼は、可燃物が酸素と急激に化合し、光と熱を出す酸化反応。
• ウ（正）: 乾性油（あまに油等、ヨウ素価が高い油）をしみ込ませた布・ぼろ・紙くずを通風の悪い場所に積むと、空気中の酸素でゆっくり酸化が進み、生じた酸化熱が放熱できず蓄積して発火点に達し、自然発火することがある。
• エ（正）: 自然発火は、外部の点火源なしに、物質内部の発熱（酸化熱・分解熱・吸着熱・発酵熱等）が蓄積して温度が上がり、発火点に達して燃え出す現象。
• ア（誤）: 燃焼・自然発火などの酸化反応は発熱反応で温度上昇を伴う。「すべて吸熱で温度上昇しない」は誤りで、本問の正答。

乾性油の整理: ヨウ素価130以上が乾性油（半乾性油100〜130、不乾性油100以下）。ヨウ素価が高いほど酸化されやすく自然発火しやすい。

引っかけパターン: 酸化反応を「吸熱・温度上昇なし」とする（ア）。酸化（燃焼・自然発火）は発熱。

【理論的背景】

酸化とは物質が酸素と化合する反応（広義には電子を失う反応）で、還元はその逆です。両者は必ず対で起こります。燃焼は酸化が急激に進み多量の光と熱を出す現象ですが、酸化はゆっくり進むこともあり、その際に発生する熱（酸化熱）が外へ逃げずに蓄積すると、点火源がなくても温度が上がって発火点に達し、自然発火に至ります。乾性油の自然発火はこの典型例で、危険物の貯蔵・取扱いで重要なリスクです。

【実務・条文構造（化学的整理）】

• 酸化・還元: 酸化＝酸素と化合／電子を失う。還元＝酸素を奪う／電子を得る。酸化剤は相手を酸化し自らは還元される物質、還元剤はその逆。第1類（酸化性固体）・第6類（酸化性液体）は強い酸化剤。
• 燃焼＝急激な酸化（発熱・発光）。
• 自然発火: 外部点火源なしに、内部の発熱（酸化熱・分解熱・吸着熱・重合熱・発酵熱）が蓄積し発火点に達して燃焼が始まる現象。発熱量が放熱量を上回ると蓄熱が進む。
• 乾性油の自然発火: 乾燥性の高い植物油（あまに油・きり油等）はヨウ素価が高く、二重結合が多いため空気中で酸化されやすい。布・ぼろにしみ込ませて通風の悪い場所に積むと、酸化熱が放熱されず蓄積して自然発火する。ヨウ素価130以上が乾性油（半乾性油100〜130、不乾性油100以下）で、ヨウ素価が高いほど危険。
• 防止: 通風・換気をよくして放熱させる、油のしみ込んだ布を密閉せず広げて乾かす・水に浸ける、堆積しない。

危険物への接続:

• 動植物油類（第4類）のうち乾性油は、引火点は高い（250℃未満）ものの、酸化熱による自然発火の危険があり、貯蔵・廃棄に注意を要する。

【試験での位置づけ】

酸化還元・自然発火は物理化学・性質で問われます。核心は(1)酸化＝酸素と化合、還元＝その逆、(2)燃焼・自然発火は発熱（酸化）反応、(3)乾性油（ヨウ素価130以上）は酸化熱の蓄積で自然発火、(4)自然発火は点火源なしで内部発熱の蓄積による。引っかけは酸化反応を「吸熱・温度上昇なし」とする誤りです。乾性油・ヨウ素価・通風不良の蓄熱という自然発火の条件を、動植物油類（性質科目）とリンクさせて覚えます。

【各選択肢の発展補足】

• オ（正）: 酸化＝酸素と化合、還元＝酸素を奪う。
• イ（正）: 燃焼は急激な酸化（発熱）。
• ウ（正）: 乾性油の布は酸化熱の蓄積で自然発火し得る。
• エ（正）: 自然発火は内部の発熱蓄積で発火点に達して起こる。
• ア（誤・正答）: 酸化反応（燃焼・自然発火）は発熱。吸熱・温度上昇なしは誤り。

【根拠】確立した化学（酸化還元・酸化熱・自然発火）。

【補足】酸化＝酸素と化合（発熱を伴うものが多い）／自然発火＝点火源なしの内部発熱の蓄積／乾性油（ヨウ素価130以上）は酸化熱で自然発火しやすい。