[スポンサーリンク]

一般的な話題

サラダ油はなぜ燃えにくい? -引火点と発火点-

[スポンサーリンク]

 

2021年8月6日夜、小田急線の車内で刃物を持った男が乗客10人を刺傷する事件がありました。供述によると「サラダ油で車内に火をつけようとした」と無差別テロの計画を仄めかしていたとのことですが、それを受けネット上では「サラダ油に火は点かない」とのコメントが多く挙がりました。しかし、「化学専攻だったけど知らなかった」との声も散見され、はたして「サラダ油に火は点かない」ことは常識なのか?との話題にまで発展しています。

「サラダ油に火は点かない」は正確ではなく、敢えて言うならば「常温・常圧ではサラダ油は引火または発火しない」というのがより良い説明でしょうか。火が点くという現象には、引火点発火点という有機化合物の物理的性質が深く関わっています。

サラダ油の引火点

引火点は、日本工業規格 (JIS) によると、「規定条件下で引火源を試料蒸気に近づけたとき,試料蒸気が閃光を発して瞬間的に燃焼し、かつ、その炎が液面上を伝播する試料の最低温度を101.3 kPaの値に気圧補正した温度」と定義されています。よく分かりませんね
危険物取扱者のテキストなどでは「物質が揮発して発生した蒸気が空気と可燃性の混合物を作る最低の液温」などと書かれます。揮発性の有機物からは、常に蒸気が発生しています。ある温度での蒸気の発生量は物質固有の飽和蒸気圧によって決まります。飽和蒸気圧が大きい=揮発性が高い物質は多くの蒸気を発生し、空気との混合比も大きくなります。物質蒸気と空気の混合比がある割合に達すると、着火源を近づけることによりその混合蒸気に引火します。これが可燃性混合気体であり、その混合気体が発生する最低温度引火点になります。つまり、飽和蒸気圧が可燃性混合気体を作るよりも小さくなる温度では、物質に火を近づけても引火することはありません。また引火点ちょうどの温度の可燃性蒸気では、着火源を取り除くとすぐに燃焼は収まります。燃焼の継続には、引火点よりも高い温度の燃焼点 (5秒間燃焼が継続する最低温度) に到達する必要があります。

図1  引火のイメージ

サラダ油や天ぷら油など食用油の引火点はおおよそ 250˚C とされており、猛暑日の気温でもサラダ油には引火しません。さて、サラダ油にも色々な種類 (オリーブオイル、ごま油、菜種油、紅花油など) がありますが、代表的な菜種油の主成分はオレイン酸、リノール酸、リノレン酸といった長鎖脂肪酸です。そのうち特に含有量の多いとされるオレイン酸の引火点は195˚Cで、成分が 100% オレイン酸だとしても常温で引火することはありません。物凄くかいつまんで言うと、オレイン酸は揮発しにくいため引火点が高く、それや類似した脂肪酸を主成分とするサラダ油は非常に引火しにくいということになります。

有機溶剤の引火点

一般的に引火しやすい「油」は、低沸点で構造も単純な有機溶剤です。図2 にエーテル (ジエチルエーテル)、エタノール、エチレングリコールの蒸気圧曲線を示します (水は燃焼しないので除外します)。横の点線は大気圧 (101.3 kPa = 1 atm) を表しており、縦の点線との交点がその物質の沸点 (蒸気圧が大気圧に一致する温度) となります。エチレングリコールは 100˚C でもかなり蒸気圧が低い一方で、エーテルは 20˚C で約 60 kPa と高い蒸気圧を示します。エーテルの沸点は 34.6˚C、引火点は –45˚C といずれも非常に低く、消防法上の危険物第4類の中で特に危険性の高い特殊引火物に分類されており、引火のおそれが非常に高い物質の一つです。その他、特殊引火物には二硫化炭素、アセトアルデヒド、n-ペンタン、2-メチル-2-ブテンなどがあります。いずれも引火点は –30˚C以下となっています。

図2  蒸気圧曲線

https://wisc.pb.unizin.org/minimisgenchem/chapter/vapor-pressure-m10q3/ より引用

代表的な有機溶剤の引火点を下表に列記します。有機系研究室で使用する溶剤のほとんどは 25˚C の室内で引火することが分かります。有機系の研究室が火気厳禁なのは、こういった溶剤の蒸気が常に滞留しており、引火の危険性が高いことが一つの要因です。なお、クロロホルムやジクロロメタンなどのハロゲン系溶剤には引火点が無く、実質的に不燃性です。

物質名 引火点 (˚C)
ガソリン (炭素数 4~10 程度の炭化水素の混合物) 概ね –40˚C 以下
n-ペンタン -49˚C
n-ヘキサン –22˚C
n-ヘプタン –7˚C
n-オクタン 13˚C
メタノール 11˚C
エタノール 13˚C
酢酸エチル –4˚C
アセトン –20˚C
トルエン 4˚C

ガソリンは、化学者以外にも簡単に購入可能な物質の中では最も低い引火点を持ちます。京都アニメーション放火事件ではガソリンが撒かれ甚大な被害をもたらしました。同じくガソリンスタンドで購入できる軽油や灯油の引火点はそれぞれ 40~70˚C、40~60˚C程度であり、サラダ油ほどではないですが常温では引火しません。これらの物質の違いは主成分によるものであり、ガソリンは炭素数 4~10 程度の低級炭化水素の混合物であるのに対し、灯油・軽油は炭素数 10~20 程度の炭化水素の混合物で、より引火点の高い物質から構成されています。

発火点

ここまで読んでいただくと、「サラダ油とか天ぷら油で火災が起こるのはなぜ?」と思うかもしれません。その場合、引火点ではなく発火点が重要ファクターとなります。発火点は、「物質が空気中で着火源なしに自然に発火する最低の液温」とされています。引火は火元が必要ですが、発火は温度上昇のみで自然に起こります。菜種油の主成分であるオレイン酸の沸点360˚C(1)、発火点 335˚C(2) とされており、加熱を続けていけばやがて沸騰する前に自然発火します。
実際の発火のようすは各自治体の消防庁などによって YouTube にたくさんアップされています。例として下の動画をご覧ください。適切な消火方法についても言及されていますので、ぜひ覚えておいてください。

さらにサラダ油などの怖い点は、加熱をしていなくても酸化熱で徐々に昇温していき、知らぬうちに自然発火してしまうおそれがあることです。油が酸化されやすいということは何となく耳にしたことがあると思います。その酸化に伴い、熱が蓄積し、やがて自然発火に至る事例が多数報告されています。詳しくは 参考サイト をご覧ください。


サラダ油などは故意に火をつけようとしても難しいですが、自然発火には充分気をつけてください。
そして有機系ラボの皆さんは、普段使用している溶媒の引火点や発火点を気にしながら実験してみてはいかがでしょうか。また業務上で有機溶剤を頻繁に使用している方は、ぜひ甲種危険物取扱者のテキストで勉強されることをオススメします。

参考文献

  1. “PhysProp” data were obtained from Syracuse Research Corporation of Syracuse, New York (US), SciFinderより。
  2. Huang, Z.: Lu, H.; Jiang, D.; Zeng, K.; Liu, B.; Zhang, J.; Wang, X.: “Combustion behaviors of a compression-ignition engine fuelled with diesel/methanol blends under various fuel delivery advance angles”, Bioresource Technology, 2004, 95, 331–341, DOI: 10.1016/j.biortech.2004.02.018

関連書籍

DAICHAN

投稿者の記事一覧

創薬化学者と薬局薬剤師の二足の草鞋を履きこなす、四年制薬学科の生き残り。
薬を「創る」と「使う」の双方からサイエンスに向き合っています。
しかし趣味は魏志倭人伝の解釈と北方民族の古代史という、あからさまな文系人間。
どこへ向かうかはfurther research is needed.

関連記事

  1. 一流化学者たちの最初の一歩
  2. ホイスラー合金を用いる新規触媒の発見と特性調節
  3. 投票!2016年ノーベル化学賞は誰の手に??
  4. カルボン酸に気をつけろ! グルクロン酸抱合の驚異
  5. 新しい構造を持つゼオライトの合成に成功!
  6. ルテニウム触媒によるC-C結合活性化を介した水素移動付加環化型カ…
  7. JCRファーマとはどんな会社?
  8. 「人工知能時代」と人間の仕事

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. トンネル構造をもつマンガン酸化物超微粒子触媒を合成
  2. 2017年の注目分子はどれ?
  3. ダン・シェヒトマン Daniel Shechtman
  4. 齊藤 尚平 Shohei Saito
  5. 2009年9月人気化学書籍ランキング
  6. 良質な論文との出会いを増やす「新着論文リコメンデーションシステム」
  7. アルゴン Argon 空気中の体積1%を占め、医療用レーザーにも使われる
  8. 日本コンピュータ化学会2005秋季年会
  9. 付設展示会に行…けなくなっちゃった(泣)
  10. 新形式の芳香族化合物を目指して~反芳香族シクロファンにおける三次元芳香族性の発現~

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2021年8月
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031  

注目情報

注目情報

最新記事

無機物のハロゲンと有機物を組み合わせて触媒を創り出すことに成功

第449回のスポットライトリサーチは、分子科学研究所 生命・錯体分子科学研究領域(椴山グループ)5年…

熱化学電池の蘊奥を開く-熱を電気に変える電解液の予測設計に道-

第448回のスポットライトリサーチは、東京工業大学 工学院 機械系 機械コース 村上陽一研究室の長 …

毎年恒例のマニアックなスケジュール帳:元素手帳2023

hodaです。去年もケムステで紹介されていた元素手帳2022ですが、2023年バージョンも発…

二刀流センサーで細胞を光らせろ!― 合成分子でタンパク質の蛍光を制御する化学遺伝学センサーの開発 ―

第447回のスポットライトリサーチは、東京大学大学院 理学系研究科化学専攻 生体分子化学研究室(キャ…

【12月開催】第4回 マツモトファインケミカル技術セミナー有機金属化合物「オルガチックス」の触媒としての利用-ウレタン化触媒としての利用-

■セミナー概要当社ではチタン、ジルコニウム、アルミニウム、ケイ素等の有機金属化合…

化学ゆるキャラ大集合

企業PRの手段の一つとして、キャラクターを作りホームページやSNSで登場させることがよく行われていま…

最先端バイオエコノミー社会を実現する合成生物学【対面講座】

開講期間2022年12月12日(月)13:00~16:202022年12月13日(火)1…

複雑なモノマー配列を持ったポリエステル系ブロックポリマーをワンステップで合成

第446回のスポットライトリサーチは、北海道大学 大学院工学研究院 応用化学部門 高分子化学研究室(…

河崎 悠也 Yuuya Kawasaki

河崎 悠也 (かわさき ゆうや) は、日本の有機化学者。九州大学先導物質化学研究所 …

研究者1名からでも始められるMIの検討-スモールスタートに取り組む前の3つのステップ-

開催日:2022/12/07  申込みはこちら■開催概要近年、少子高齢化、働き手の不足の…

Chem-Station Twitter

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP