酸素は物を燃やすのに役立ちますが、それ自体では燃えません。
火災安全の授業で最初に学ぶことの 1 つは、酸素が火を起こし、燃え続けるということです。火への酸素供給を遮断すれば、火は消えます!
また、酸素ボンベ (携帯用呼吸器に取り付けられているものなど) を直火の近くに持ち込むと、炎上する可能性があるため危険であると聞いたことがあるかもしれません。
酸素は火をつけるのに役立つかもしれませんが、それは可燃性ですか?酸素自体が発火することはありますか？
何かが燃えやすい理由は?
物質が可燃性であるためには、酸素によって容易に酸化されるものが必要です (私たちの周りの空気中に不足することのない自然発生の酸化剤)。たとえば、エタノール (多くの可燃性炭化水素の 1 つ) は、酸化されて二酸化炭素になる炭素原子を含んでいるため可燃性です。
このサインは見覚えがありますか？ (写真提供:larry mcguirk/Shutterstock)
何かを可燃性にするもう 1 つの主な要因は揮発性です。揮発性が高いほど、問題の材料はより可燃性になります。炭化水素 (エタノール、ブタンなど) も、揮発性および可燃性物質の優れた例です。
酸素との結合を好む原子や分子を放棄するものは、一般に可燃性物質になります。
酸素は可燃性ですか?
いいえ、酸素は本質的に可燃性ではありません。これは酸化剤です。つまり、他のものの燃焼を助けます。
外界から完全に隔離されたラボを構築するとします。つまり、不純物やガスが侵入することはありません。次に、ラボを純粋な酸素で満たします。何らかの方法で火花が研究室に入ったら、どうなると思いますか?
酸素が可燃性ガスである場合、火花は研究室の空気に火をつけますが、酸素は可燃性ではないため、それ自体では発火しません。
酸素で満たされた部屋の火花は、物体に付着すると猛烈な火に変わる可能性があります。 (写真提供:Aynur_sib/Shutterstock)
しかし、実験室に小さな紙切れがあれば、紙切れ中の分子が周囲の酸素 (つまり酸化剤) に急速に付着するため、即座に炎上します。
さて、火をつけるのに常に酸素が必要なわけではありません。どんな酸化剤でも構いません。塩素、過酸化水素、硫酸、硝酸は、適切な条件下で物を燃やすことができる多くの酸化剤の一部です.
酸素は最も一般的な自然発生の酸化剤であるため、酸素の存在下でのみすべてが燃焼すると一般に考えられています。言い換えれば、人々は、何かが燃えるには常に酸素が必要であると思い込んでいるかもしれません.
火と酸素に関連するもう 1 つの一般的な質問は、宇宙に酸素がない場合、星と太陽はどのように燃え続けるのでしょうか?
なぜ太陽は酸素なしで燃え続けるのですか?
太陽は「火」を維持するのに酸素を必要としないため、燃え続けます。太陽の表面で進行している燃焼は、化学燃焼ではなく、核融合を表しています。
太陽は火に酸素を必要としないため燃え続けます。
簡単に言えば、核融合は、2 つ以上の原子核が結合して、より重い原子核を持つ新しい元素を形成するときに発生します。たとえば、2 つの水素原子が結合して、より大きく重いヘリウム原子になります。
核融合 (および核分裂) の詳細については、こちらをご覧ください。
このプロセスは酸素を必要としません。実際、他の材料はまったく必要ありません。必要なのは、水素原子を融合させてヘリウム原子にするのに十分なほど強く圧縮するための非常に高い圧力または熱（太陽の巨大なサイズを考えると、太陽の表面で簡単に利用できる）だけです。これは自己維持プロセスであり、SF 映画の筋書きの材料となることが多い属性です。
スパイダーマン2は、ドクター・オクトパスが「太陽の力を利用する」システム、つまり本質的に核分裂を作り出すことを示しました。 (写真提供:スパイダーマン 2 / マーベル エンタープライズ)
要約すると、酸素はそれ自体では可燃性ではありませんが、他の物体を急速かつ急速に発火させ (酸素を優れた酸化剤にする特性)、物を発火させる可能性があります。これがまた、火が酸素を豊富に供給している場合、火が大規模になり、時には爆発することさえある理由でもあります!
