爆発とは? ガス・水素・火薬の爆発とは?

燃える気体と空気とがある割合でまざっているとき
その一か所に火をつけるとそこから急に燃え広がり、音をたてたり
周りの物を壊したりすることがあります。

これが爆発です。




燃える気体と空気とのまじった物が爆発するときは
多量の熱が発生するので、気体が急に膨張し
その圧力で周りの物を壊したり、音をたてたりするのです。

爆発は、燃える気体ばかりでなく
燃える性質をもった液体や固体の細かい粒が
空気にまじっているときにも起こります。

ガスの爆発

ガスと空気のまざったものをガラス管につめて
そのはしに火をつけると、炎がすばやく中のほうにはしります。

これも爆発ですが、この爆発はあまり恐ろしくはありません。

しかし、この混合ガスがフラスコや口の小さな瓶などに入っているときは
その入れ物が壊れて飛び散ります。

ガスが部屋に漏れて、空気とまざったときに
火をつけると、爆発することがありたいへん危険です。



水素の爆発

水素と空気とのまざったものは、そのまざり具合で爆発します。

このときの爆発の激しさは水素と酸素のまざり具合で違い
体積で、水素2に酸素1の割合でまざっているときに

いちばん激しく爆発します。

これは、水素と酸素が2対1の割合でまざっているとき
火をつけると全部が瞬間的に化合してしまうからです。

空気中には酸素が5分の1ふくまれているので
水素と空気の場合は2対5になるわけです。

しかし、水素の割合が多少違っても爆発は起こります。
燃える気体が空気中に何パーセントから
何パーセントまでふくまれていると爆発するという
このパーセントの範囲を爆発範囲(爆発の限界)といいます。

水素の場合は、空気中に水素が体積にして
4~75パーセントまでの範囲にふくまれているとき、爆発を起こします。

ですから、爆発範囲の大きいものほど
取扱いが危険なわけです。

花火と火薬

爆発というと、すぐ火薬を思いだします。
火薬のうちでも、古くから知られているものに黒色火薬があります。

この火薬をかんたんな遊びに利用したものが線香花火です。

線香花火の火薬は、硝酸カリウムと硫黄・木炭などからできています。

硝酸カリウムは熱すると酸素を出し
そばにある硫黄や木炭を激しく燃やすのです。

このように、花火や黒色火薬には酸素を出す薬品がまぜてあります。

工事などで使う火薬には、ダイナマイトなどがあります。
ダイナマイトは、ニトログリセリンという化合物を使ったものです。

このような強力な火薬を爆薬といい、空気中から酸素をとらなくても
その火薬だけで激しく反応して、短時間にたくさんの気体と熱を発生するので
その圧力を利用しているのです。







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