自然発火温度
物質の自然発火温度（自己発火温度、自然発火温度、最低発火温度、または略して発火温度とも呼ばれ、以前はキンドリングポイントとも呼ばれていた）は、通常の大気中で炎や火花などの外部発火源なしに物質が自然発火する最低温度である。[1]この温度は、燃焼に必要な活性化エネルギーを供給するために必要である。化学物質が発火する温度は、圧力が低下すると低下する。[2]
通常の大気中、自然の常温で自然発火する物質は、自然発火性物質と呼ばれます。
液体化学物質の自然発火温度は、通常、 ASTM E659に記載されている手順に従って、温度制御オーブン内に置かれた500ミリリットル（18インペリアル液量オンス、17米液量オンス）のフラスコを使用して測定されます。[3]
プラスチックの場合、自己発火温度は高圧下かつ酸素濃度100%でも測定可能です。得られた値は、高酸素環境での使用における実用性の予測指標として用いられます。この試験の主な規格はASTM G72です。[4]
自己着火時間方程式
物質が熱流にさらされたときに自然発火温度に達するまでの時間は、次の式で表されます。[5]
![{\displaystyle t_{\text{ig}}={\frac {\pi }{4}}k\rho c\left[{\frac {T_{\text{ig}}-T_{0}}{q''}}\right]^{2},}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9bfd512fd290fe84ebf0e46b62c79627ce9f8417)
ここで、k =熱伝導率、ρ = 密度、c =対象材料の比熱容量、は材料の初期温度（またはバルク材料の温度）です。
選択された物質の自然発火温度
文献によって温度は大きく異なるため、あくまで推定値としてのみ使用してください。温度の変動要因としては、酸素分圧、高度、湿度、発火に要する時間などが挙げられます。一般的に、炭化水素と空気の混合物の自然発火温度は、分子量と鎖長の増加に伴って低下します。また、分岐鎖炭化水素の自然発火温度は直鎖炭化水素よりも高くなります。[6]
| 物質 | 自己着火[D] | 注記 |
|---|---|---|
| バリウム | 550℃（1,022℉） | 550±90 [1] [C] |
| ビスマス | 735℃（1,355℉） | 735±20 [1] [C] |
| ブタン | 405℃（761℉） | [7] |
| カルシウム | 790℃（1,450℉） | 790±10 [1] [C] |
| 二硫化炭素 | 90℃（194℉） | [8] |
| ディーゼルまたはジェットA-1 | 210℃（410℉） | [9] |
| ジエチルエーテル | 160℃（320℉） | [10] |
| エタノール | 365℃（689℉） | [8] |
| ガソリン | 247～280℃（477～536℉） | [8] |
| 水素 | 535℃（995℉） | |
| 鉄 | 1,315℃（2,399℉） | 1315±20 [1] [C] |
| 鉛 | 850℃（1,560℉） | 850±5 [1] [C] |
| 革/羊皮紙 | 200～212℃（392～414℉） | [9] [11] |
| マグネシウム | 635℃（1,175℉） | 635±5 [1] [B] [C] |
| マグネシウム | 473℃（883℉） | [8] [B] |
| メタン | 537℃（999℉） | |
| モリブデン | 780℃（1,440℉） | 780±5 [1] [C] |
| 紙 | 218～246℃（424～475°F） | [9] [12] |
| リン（白） | 34℃（93℉） | [8] [A] [B] |
| シラン | 21℃（70℉） | [8] 以下 |
| ストロンチウム | 1,075℃（1,967℉） | 1075±120 [1] [C] |
| 錫 | 940℃（1,720℉） | 940±25 [1] [C] |
| トリエチルボラン | −20℃（−4℉） | [8] |
| A有機物質 と接触すると溶解し、それ以外の場合は溶解します。 |
| B 発表された文献には2つの異なる結果があります。この表ではそれぞれ別々に記載されています。 |
| C 1気圧の場合。発火温度は気圧によって異なります。 |
| D圧力の標準条件下で。 |
参照
参考文献
- ^ abcdefghij Laurendeau, NM; Glassman, I. (1971-04-01). 「酸素雰囲気下における金属の発火温度」.燃焼科学技術. 3 (2): 77– 82. doi :10.1080/00102207108952274.
- ^ Lin, Guanyou (2023年3月29日). 「自動発火温度：自然発火の科学を理解する」. Chemistry Journal 10 (1): 1.
- ^ E659 – 78（2000年再承認）、「液体化学物質の自然発火温度の標準試験方法」、ASTM、100 Barr Harbor Drive、West Conshohocken、PA 19428-2959。
- ^ S. Grynko、「Material Properties Explained」（2012年）、ISBN 1-4700-7991-7、46ページ。
- ^ 火災挙動の原理。ISBN 0-8273-7732-01998年。
- ^ Zabetakis, MG (1965)「可燃性ガスおよび蒸気の可燃性特性」、米国鉱山省、公報627。
- ^ 「ブタン - 安全特性」Wolfram|Alpha.
- ^ abcdefg 燃料と化学物質 - 自己発火温度、engineeringtoolbox.com
- ^ abc Cafe, Tony. 「捜査官のための物理定数」. tcforensic.com.au . TC Forensic P/L . 2015年2月11日閲覧。
- ^ 「ジエチルエーテル - 安全性特性」Wolfram|Alpha.
- ^ 「革の可燃性と難燃性」leathermag.com . Leather International / Global Trade Media . 2015年2月11日閲覧。
- ^ トニー・カフェ. 「調査員のための物理定数」.オーストラリア火災調査員ジャーナル.（『ファイアポイント』誌より転載）
外部リンク
- 熱的に厚い材料の有効熱特性の解析。
