物理・化学の基礎７

こんにちは、あさとです。

今日も危険物の勉強をしていきましょう。

今日は消火理論についてと消化器と消化剤についてお話ししていきます。

ここも学校では勉強しないところになりますので、動画でしっかりと勉強してほしいと思います。

それでは、スタートします。

まず、消火の３要素についてです。

ほかの動画で燃焼の３要素について勉強しました。

燃焼の３要素は、可燃物、酸素供給体、点火源です。

この３つが揃ったら燃焼が起きます。

逆に言えば、この３つのどれかを取り除いたら消火ができるということです。

可燃物を取り除くことを除去効果、酸素供給体を取り除くことを窒息効果、点火源を取り除くことを冷却効果と言いますs。

これが消火の３要素です。

それぞれについて説明します。

まず除去効果です。

可燃物を取り除く方法で、

ガスの元栓を閉める、ローソクの火を吹いて消すなどがあります。

ガスの元栓を閉めているのは可燃物であるガスを遮断しており、ローソクの火を吹いて消すのは

可燃性の蒸気を息で吹き飛ばしています。

どんな例があるか覚えておいてください。

次に窒息効果です。

これは酸素の供給を断つことで消火する方法で、

アルコールランプに蓋をする、二酸化炭素で燃焼ぶつを覆う、土や砂などの固体で燃焼物を覆うなどの例があります。

どれも酸素の供給を絶っています。

これらの例も知っておいてください。

次に、冷却効果です。

燃焼物が燃えて温度が上がると、その熱が新たな点火源となって、燃焼が続く原因となります。

冷却効果による消火では、燃焼物の温度を下げて点火源となる熱を奪い、燃焼が持続しないようにする消火方法です。

水による消火が例です。あれは点火源となる熱を奪っているんですね。

これも覚えておきましょう。

そして、消火の３要素と違いますが、負触媒効果による消火というものがあります。

これは可燃物の酸化が進まないようにして燃焼を中断させる消火方法です。

ハロゲン化物やリン酸塩類はふ触媒効果を持っているため、消化器の消化剤として用いられます。

この負触媒効果と消火の３要素を合わせて消火の４要素と呼ばれることもあります。

それではここからは消化器と消化剤についてお話ししていきます。

まずは火災にも種類があるということをお話しします。

まず、木材や紙などによる火災を普通火災と言います。次に引火性液体による火災を油火災と言います。

そして電線やモーターなどによる火災を電気火災と言います。

普通火災をA火災、油火災をB火災と言ったりもします。電気火災はC火災とも言ったります。

さて、これらのどんな火災にも効果のある消火剤というのはそんなにありません。

そこでそれぞれの消化剤の特徴を知っておくことは、しっかりと消火を行うために大切です。

消化剤の種類には、水、強化液、泡、ハロゲン化物、二酸化炭素、粉末があります。

ここからは、これらの消化剤について特徴を見ていきます。

まずは水です。

水は、最も手軽に入手できる消化剤です。

比熱と蒸発熱が大きいので、燃焼物や周囲の空気から大量の熱を奪います。このときの冷却効果によって消火が行われます。

また水が蒸発することで、周りの空気の酸素濃度も低くなるので、窒息効果もあります。

水は普通火災の消火に適しており、油火災の消火には適していません。

それは油が水に浮いて、火災が広がる恐れがあるためです。

また電気火災においては水を棒状に放射すると感電の恐れがあるために、適しません。霧状の場合はOKです。

つまり棒状放射の場合は普通火災にのみ使うことができますが、霧状放射の場合は普通火災と電気火災のいずれにおいても使うことができます。

少しややこしいですが、知っておいてください。

次に強化液です。

強化液は水に炭酸カリウムなどのアルカリ金属塩類を加え、消火能力や再燃防止作用を高めたものです。

また、－２０℃でも凍らないので、寒い地域での使用もにも適しています。

その他の特徴は水と変わりませんが、霧状に放射した場合は、負触媒効果によって油火災においても使うことができます。

つまり棒状放射の場合は普通火災にのみ使うことができますが、霧状放射の場合は普通火災、油火災、電気火災のいずれにおいても使うことができます。

次に泡消化剤です。

泡消化剤は燃焼物を泡で覆って窒息効果によって消火するものです。

泡消化剤は普通火災、油傘に適応しますが、電気火災の場合は感電の恐れがあるため適していません。

次に、ハロゲン化物消化剤です。

ハロゲン化消火物は燃焼物を覆って、負触媒効果や窒息効果で消火します。

ハロゲン化物消化剤は油火災と電気火災に適していますが、ハロゲン化物はオゾン層を破壊することから現在では生産されていません。

次に二酸化炭素消化剤です。

二酸化炭素は窒息効果で消火する消化剤です。

油火災に電気火災に適しています。

最後に粉末消化剤です。

これは窒息効果と負触媒効果によって消火します。

これはリン酸アンモニウムと炭酸水素ナトリウムを使ったものがありますが、

リン酸アンモニウムを使った消化剤では、普通火災、油火災、電気火災のいずれにも適応しています。

つまりA,B,Cのいずれの火災にも適応しているので、ABC消化器と呼ばれます。

家庭用の小型消化器は多くがABC消化器です。

炭酸水素ナトリウムを使ったものは油火災、電気火災には適応していますが、普通火災には適応していません。

ここを覚えておいてください。

どの消化剤がどの火災に適応しているのかは重要なので、ぜひ覚えてください。

以上で、物理・化学の基礎についての講義を終わります。

一度ではなかなか理解できないところもあると思いますので、何回も動画をみて復習して欲しいと思います。

ご視聴いただきありがとうございました。

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それではまた次回の動画でお会いしましょう。