燃焼の種類

 

気体の燃焼

定常燃焼

定常燃焼は《普段私達が使用している燃焼で、管理された通常の燃焼》のことをいいます。

ガスコンロ(プロパンや都市ガス)やガスバーナーの燃焼がこれにあたり、別名バーナー燃焼とも呼ばれます。

また、定常燃焼は混合燃焼と非混合燃焼(拡散燃焼)に更に分けられます。

混合燃焼

混合燃焼は《予め可燃性気体と空気(支燃性ガス)を混ぜた混合気体を燃焼》させるものです。

代表的なものとしてはガソリンエンジンがあります。

ガソリンエンジン(火花点火機関)ではガソリンの気体と空気を混ぜた状態で供給して燃焼させています。

非混合燃焼

非混合燃焼は《可燃性気体のみを供給し、空気が受動的に拡散することで混ざり合いながら燃焼》するものです。

代表的なものにガスコンロやバーナーでの燃焼があります。

ガスコンロには都市ガス(主成分はメタンで、酸素は含まれない)などが供給され、部屋の空気中の酸素を取り込みながら燃焼しています。

都市ガスの配管中には空気が含まれないため、配管に穴が空いて燃焼したとしても、酸素のない配管内には燃焼は広がらず、吹き出しているガスのみが燃焼し続けるのみとなります。

非定常燃焼

非定常燃焼は《管理されていない燃焼のことで爆発も含まれる》ことから、爆発燃料とも呼ばれます。

爆発とは、短時間に一気に(高速で)起こることをいい、気体の体積が急激に膨張します。

また、その際に大きな音や破壊力が発生します。

気体の燃焼

蒸発燃焼

液体の燃焼は液体そのものが燃焼するわけでは無いことを理解しておきましょう。

液体は液面から蒸気が発生しており、蒸気が可燃性の場合に空気と混合して燃焼します。

 

有名なものとしてはアルコールランプがあります。

アルコールランプでは芯は燃えていません(焦げますが)。

燃えているのは、芯を登ってきたアルコールが蒸発し、アルコールの蒸気が燃えています。

液体が燃焼しているところをじっくり観察すると、炎の舌部分と液面の間に若干隙間が空いていることが観察できます。

固体の燃焼

蒸発燃焼

蒸発燃焼は液体の燃焼で説明しました。

固体で可燃性蒸気を発生させるものとしては、硫黄や赤リン、ナフタレン、マグネシウム、引火性固体(消防法における分類)などがあります。

分解燃焼

分解燃焼は《可燃物が加熱されて分解されたときに発生する可燃性ガスが燃焼する現象》です。

この燃焼をする物質の代表例としては石炭や木材があります。

分解時に発生する可燃性ガスは一酸化炭素やメタン、アセチレン、水素などがあります。

表面燃焼

表面燃焼は《物質の表面から内部に燃焼》していきます。

この燃焼をする物質の代表例としては木炭やコークスがあります。

この燃焼では熱分解や蒸発が起こらず、高温を保ちながら燃焼していきます。

 

完全燃焼と不完全燃焼

完全燃焼と不完全燃焼の違いは酸素(支燃性ガス)の供給が充分か否かによります。

有機化合物を燃焼させたとき、完全燃焼では炭素が完全に酸化して二酸化炭素が発生します。

それに対し、不完全燃焼では炭素は完全には酸化されず一酸化炭素が生成されます。