「助燃性」と「可燃性」燃焼に関わるワードを元塾講師がわかりやすく解説

ライター／Ayumi

理系出身の元塾講師。わかるから面白い、面白いからもっと知りたくなるのが化学！まずは身近な例を使って楽しみながら考えさせることで、多くの生徒を志望校合格に導いた。

1.燃えるとは

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ご存知のように、燃えるとは火がついて炎が上がることですよね。燃焼と言い替えることもできるでしょう。

ところで、この燃焼というのは酸化・還元についての解説でも触れていましたね。燃焼とは熱や光を出して急激に酸化反応が進むことで、激しい酸化反応だと解説しました。つまり、燃えるイコール酸化反応と考えられるのです。

さて、酸化反応にはもう1つの反応がありましたね。何だったか覚えていますか？

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ではここで、燃焼のきっかけになる「引火」と「発火」について見ていきましょう。

1-1.引火とは

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引火というのは、他のものの火や熱が移ることによって燃えだすことです。例えばガソリンを放置した場合、周辺に火がなければ燃えることはありません。しかしタバコの火や静電気などの些細なきっかけによって火がつく可能性がありますね。このように何かしらの火元や熱源があることで燃えやすい性質を引火性といいます。

併せて引火点という言葉も覚えておきましょう。引火点は火元を近づけたことによって物質が燃える際の最低温度のことをいいます。ガソリンが引火するとき、実は燃えているのはガソリンが気化したもの、つまり気体です。ガソリンという液体そのものではありません。ガソリンは非常に気化しやすく引火性の高い物質なので取り扱いには注意が必要ですね。

1-2.発火とは

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一方で発火というのは、火元なしで自ら燃え始めることをいいます。スマホやモバイルバッテリーから発火して火傷を負ったというようなニュースを聞いたことがありませんか？火を近づけたわけではないのに燃えてしまうというのが発火です。この場合は内部のショートなどが原因と考えられますが、このように自然発火してしまう性質を発火性といいます。

引火は気体が燃えているのに対し、発火は物質そのものが燃える現象です。発火が起こるときの最低温度を発火点といいます。発火点は引火点よりも高く、常温で発火するものは非常に稀です。そんな中、発火性のある物質の代表はリン P といえるでしょう。リンには黄リン(白リン)、赤リン、黒リンなどの同素体がありますが、その中でも黄リンがこれに該当します。常温で発火してしまうので、こちらも取り扱いには要注意ですね。

2.可燃性と助燃性

それでは本題に入ります。助燃性を解説する前に、可燃性から見ていきましょう。

2-1.自らが燃える可燃性物質

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可燃性とは燃えやすい性質のことを表します。物質に火をつけて燃えるものは可燃性がある可燃性物質ということができるのです。ガソリンのように引火して燃える物質はもちろんのこと、黄リンのような発火性の高い物質も当然火をつければ容易に燃えるものですから可燃性物質に含まれます。

僅かな火種で容易に燃焼しうる物質や摩擦によっても火を生じる可能性のある物質は、運搬などの取り扱いには注意が必要です。そのため可燃性物質には注意を促す上図のようなマークがつけられています。

2-2.燃焼を助ける助燃性物質

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一方で助燃性物質は燃焼を助ける物質です。自らが燃えるのではなく、あくまでも燃焼を促進する役割を持っています。可燃性物質同様、助燃性物質には上図のようなマークがつけられていますよ。

燃焼とは酸化反応であると先述しましたね。つまり、助燃性物質とは酸化を助けるものであり、空気よりも燃焼を促進する物質のことなのです。

酸化に必要不可欠なものといえば何でしょうか？

その通りです。酸化の実験で考えた場合、酸化されるもの(燃えるもの・燃やされるもの)が可燃性物質であり、酸素こそが助燃性物質といえます。

3.実験で理解を深める

実際の実験で可燃性物質・助燃性物質について考えてみましょう。

「酸素は酸化を促すものなのはわかる。でも酸素自体は本当に燃えていないの？」と思う人も多いかもしれません。そこで2つの実験を比較してみましょう。

3-1.可燃性物質の代表：水素

水素は可燃性気体の代表です。水素は水上置換法を使って捕集すべきことは既に解説済みですが、それは水素が可燃性の高い物質であることが1つの理由でした。

試験管に水素を集めて火のついた線香を近づけた場合、ポンと音がして燃え、試験管内全体で反応が起こるのがわかるでしょう。この実験からも、水素自体が火と反応しやすいこと、燃えやすい可燃性物質であることがわかりますね。

3-2.助燃性物質の代表：酸素

助燃性物質の代表として覚えておきたいのは酸素です。物質が燃えるためには酸素が必要であることから酸素自体が燃えていると思われがちですが、実はそうではありません。

試験管に酸素を集めて火のついた線香を近づけた場合、火が大きくなるのがわかるでしょう。しかし試験管全体に火が広がるわけではありませんよね。仮に酸素そのものが燃えている場合、水素のように試験管全体で反応が起こるはずではないでしょうか。

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この2つの実験をまとめたのが上図です。

水素の実験の場合、水素の燃焼を酸素が助け、その結果として水が生じます。一方酸素の場合、線香の燃焼を酸素が助け、その結果として二酸化炭素が生じると考えてみましょう。(もちろん水素の実験中も空気中の酸素と線香が反応して二酸化炭素が生じていますが、主たる反応ではないので考えからは除外しています。)

このように考えれば、水素は水素そのものが反応しているのに対し、酸素はあくまでも酸化・燃焼の補助的な役割であることがわかりますね。

酸素は燃焼を促進する助燃性物質の代表

「物質が燃えるためには酸素が必要」と何度も教わってきたせいで、酸素自体が燃えているものだと勘違いしてしまう人も多いでしょう。しかし、酸素は燃焼を促進する助燃性であることを理解する必要があります。

助燃性を有していることの条件は、空気よりも燃焼を促進するものであることです。燃焼(イコール酸化)を促進するものと考えてもいいですね。可燃性物質の代表である水素も併せて覚えておきましょう。

酸化・還元の単元ともつながりが深い内容なので、この機会に見直しをしておくといいですね。

この記事の目次

1.燃えるとは