危険物乙四 基礎的な物理学及び基礎的な化学 問36｜自然発火の条件と仕組み

誤っているのはオです。自然発火は熱がたまって起こるので、周囲の温度が高いほど起こりやすくなります（低いほど、は逆）。

• ア（正）: 火源なしで自然に発熱・蓄積して発火点に達する。
• イ（正）: 熱が逃げにくいほど起こりやすい。
• ウ（正）: ヨウ素価の高い乾性油は起こしやすい。
• エ（正）: 油のしみた布の堆積放置は危険。
• オ（誤）: 周囲温度が高いほど起こりやすい。

「自然発火＝熱の蓄積／放熱が悪い・温度が高いほど危険」を押さえます。

自然発火の条件:

自然発火は、外部の火源なしに、物質内部で生じた熱（多くは酸化熱）が放散されずに蓄積し、温度が上昇して発火点に達して燃え出す現象です。

起こりやすくなる条件:

• 発熱（酸化）が進みやすい: ヨウ素価の高い乾性油（アマニ油等）は酸化されやすい（ウ＝正）。
• 熱が逃げにくい: 通風が悪い、堆積している、断熱状態（イ・エ＝正）。
• 周囲温度が高い: 反応が速まり蓄熱しやすい。
• 表面積が大きい（布にしみ込む等）。

選択肢:

• ア（正）: 火源なしで自然に発熱・蓄積して発火点に達する＝自然発火の定義。
• オ（誤）: 自然発火は熱の蓄積によるので、周囲温度が高いほど起こりやすい。「低いほど起こりやすい」は逆で、本問の正答。

引っかけパターン: 周囲温度と起こりやすさの関係を逆にする、放熱条件（通風）の影響を逆にする。「酸化熱が蓄積・放熱が悪く温度が高いほど自然発火しやすい」を固定します。乾性油（ヨウ素価130以上）が代表例です。

【理論的背景】

通常の燃焼は外部の点火源で始まりますが、自然発火は点火源なしに物質自身が発熱して燃え出す現象です。鍵は「発熱速度」と「放熱速度」のバランスです。物質内部で酸化等の発熱反応が進み、その熱が周囲へ逃げる速さ（放熱）を上回って蓄積すると、温度がどんどん上がり、ついに発火点に達して発火します。したがって、発熱しやすく・放熱しにくい状況ほど自然発火が起こりやすくなります。

【起こりやすさを決める要因】

発熱を増やす要因:

• 酸化されやすい物質（乾性油＝ヨウ素価130以上。半乾性油100〜130、不乾性油100以下）。
• 表面積が大きい（布・紙にしみ込む、粉状）。
• 触媒・不純物の存在。

放熱を妨げる要因:

• 通風が悪い・堆積している・断熱（熱が逃げない）。
• 大量に山積み（中心部に熱がこもる）。

周囲条件:

• 周囲温度が高いほど酸化反応が速く、蓄熱しやすい。
• 湿気等も条件により影響。

【危険物との接続】

• 動植物油類: 乾性油（アマニ油・キリ油等、ヨウ素価130以上）は二重結合が多く酸化されやすいため、布にしみ込ませて通風の悪い場所に積むと、酸化熱が蓄積して自然発火する。実際に油のしみた布・ウエスの堆積放置は火災原因として知られる。動植物油類の引火点は高い（250℃未満）が、自然発火（低温酸化の蓄積）という別経路の危険がある点が重要。
• 予防: 油のしみた布は密閉容器に入れるか水に浸す、積み重ねず広げて乾かす、通風を確保する、冷暗所に置く。

【試験での位置づけ】

自然発火は物理化学・性質科目で頻出（頻出度B）です。核心は、(1)自然発火＝火源なしで酸化熱等が蓄積して発火点に達する、(2)放熱が悪い・堆積・通風不良・周囲温度が高いほど起こりやすい、(3)乾性油（ヨウ素価130以上）が代表、(4)油のしみた布の堆積放置が危険、です。引っかけは、周囲温度の影響を逆にする（本問のオ）、放熱条件を逆にする、乾性/不乾性のヨウ素価を取り違える、です。「発熱＞放熱で蓄熱→発火」という収支で理解すると確実です。

【各選択肢の発展補足】

• ア（正）: 火源なしで自然発熱・蓄積し発火点に達する。
• イ（正）: 熱が逃げにくいほど起こりやすい。
• ウ（正）: ヨウ素価の高い乾性油は起こしやすい。
• エ（正）: 油のしみた布の堆積放置は危険。
• オ（誤・正答）: 周囲温度が高いほど起こりやすい。低いほど、は逆。

【根拠】確立した化学（自然発火・酸化熱の蓄積）。

【補足】自然発火＝酸化熱等が放散されず蓄積→発火点。放熱が悪い・堆積・通風不良・周囲温度が高いほど起こりやすい。乾性油（ヨウ素価130以上）が代表。油布の堆積放置に注意。