有機溶剤トルエンについて

トルエンは可燃性があるということなので、やはり加熱してはいけないのでしょうか？また、どれくらいの時間ならいいでしょうか？詳しい方教えてください！

No.4 ベストアンサー 回答者： koz7291 回答日時： 2007/12/11 22:30

　No.2です。

＞今の仕事ではトルエンを曹にいれて、超音波洗浄器にいれて部品の洗浄しているので、この場合30分まで音波をかけます。これ以上は危険でしょうか？

　装置を見てみないと厳密な回答はできませんが、察するところ、火気はないようですので、大丈夫だと思います。その部屋の中で、炎や火花が出るような箇所はありませんよね。なければ大丈夫です。No.2でも答えた通り、トルエンの引火点は5 ℃なので、室温でも火を近づけると燃えます。しかし、火を近づけなければ、例えば油浴で加熱したりするのならば、100 ℃以上でも安全に取り扱えます。
　30分まで超音波洗浄を行うとのことですが、その時間を越えても火災や爆発の危険はないと思われます。電気機器はアースをして、コンセントの抜き差しをトルエンを使うところで行わないようにし、火花が出ないように気をつけて行ってください。そうすれば大丈夫だと思います。

No.3 回答者： usokoku 回答日時： 2007/12/10 17:23

消防法施行令か規則あたりに

「燃やす目的」以外の目的で、燃えるような条件にしてはならない
というほう規制があります。
この項目から、液体有機物の加熱は水か水蒸気で裸びが使えない、、、、等の制限があります。

燃えないような条件(爆発限界外を保つ)のであれば、加熱しても問題ないです。注意するのは、「ラジカル反応」は燃焼反応と同じで、急激な発熱を伴う反応があります。すると、部分的に冷却が間に合わなくて燃えるような条件になってしまう場合がありますから、要注意。

きそう反応では、チッソなどの不活性ガスで薄めて加熱してください。
時間は、わかりない。mSオーダーで発火点を超えてしまったなんて、反応もありますから。

液層反応は既にあるので略。

ただし、合成化学実験の安全を確保する観点から、
離れても首を回せば見える範囲内に移動中はかまわない(書類を取りに隣の机に行く程度)が、必ず人間がついて、みていること。
３度温度が変化すれば、反応速度が倍になります。６度で４は゛い、１０度で１０倍です。拡散がうまくいけば良いですが、拡散が悪いと生成物どうしの反応が起こって泣きを見ます。

トルエン単体ですと余り神経を使わないですが、他のぶしつの影響も十分注意してください。ひびの入ったフラスコを使ったばかりに横浜の学生さんは爆発炎上で死亡しましたから。

No.2 回答者： koz7291 回答日時： 2007/12/09 22:30

　甲種の危険物取扱者の資格を持っている者です。

有機合成の経験で得た知識と合わせてお答えします。
　トルエンのように可燃性のあるものは、「消防法上の危険物」とされています。そこで重要な性質として、「引火点」、「発火点」と「沸点」などを考える必要があります。トルエンは、

引火点: 5 ℃
発火点: 480 ℃
沸点: 111 ℃

となっています。それはどういうことかというと、トルエンは

・5 ℃以上の温度で燃える(すなわち、5 ℃未満の温度では燃えない)。
・480 ℃にまで加熱すると自身が火を出して燃える。
・111 ℃で沸騰する(液体の内部からトルエンの蒸気がボコボコ発生し、111 ℃以上では気体として存在する)。

ということです。引火点と発火点の違いは、引火点は火を近づけると燃え始める温度であるのに対し、発火点は火を近づけなくても自分自身が燃え始める温度であることです。
　トルエン以外にも消防法上の危険物である有機溶剤は多数存在しますが、加熱してはいけないということではありません。発火点以上に絶対加熱しないようにし、その上で加熱の方法として、火を使わなければ大丈夫です。すなわち、アルコールランプやガスバーナーなどで加熱するのはだめで、普通は油浴(オイルバス)で加熱します。油浴とは、シリコーンオイルや大豆油のような動植物油を、電熱線で加熱して、熱い油でフラスコを加熱する形式の加熱装置です。私の経験では、220 ℃くらいまで油浴で加熱して反応を行ったことがあります(もちろんその場合は、使う溶剤の沸点がそれより高いものでなければなりません。私が行ったときは、無溶媒の反応で、原料が熱で融けるものでした)。シリコーンオイルでも大豆油でも、300 ℃くらいまでは大丈夫だったと思います。
　それではトルエンの場合はどうすればよいのかと申しますと、沸点が111 ℃なので、沸点以上の温度に加熱すると、トルエンが沸騰して、発生した蒸気がフラスコの上の方や、その上に取り付けた還流冷却器で冷やされて、再び液体となって落ちて戻ってきます。これを還流と呼びます。ですので、溶媒(液体)として使用する場合は、実質的に沸点以下の温度となります。例えば、油浴で120 ℃とか130 ℃に加熱しても、液体のトルエンは沸点以上の温度にはなりません。トルエンの発火点は480 ℃とのことですが、その温度ではトルエンは気体となっているはずですので、実用上発火点にまで加熱することはないと思います。上のように、沸点より10 ℃くらい高い温度で加熱して、還流冷却器をつけて沸点で還流させて反応を行う、という場合が一番多いと思います。
　結論として、

・加熱してはいけないのか。
→加熱は油浴など火を出さない熱源を用いて行う。普通は還流冷却器を用いて、沸点以下の温度で用いる。

・どれくらいの時間ならいいのか。
→上のように、「火を出さない熱源を用いる」「発火点未満の温度で用いる」(普通は還流冷却器を用いて沸点以下の温度で用いる)という条件を満たしていれば、何時間でも何日でも時間に制約はありません。
(しかし、常識として、ときどき様子を観察して安全であることを確認しないといけません)

ということになります。

この回答への補足

今の仕事ではトルエンを曹にいれて、超音波洗浄器にいれて部品の洗浄しているので、この場合30分まで音波をかけます。これ以上は危険でしょうか？

補足日時：2007/12/11 07:16

No.1 回答者： w-palace 回答日時： 2007/12/09 21:50

どういう方法で何度くらいに加熱するかによります。

たとえば、ビーカーに入ったトルエンを直火で加熱するのであれば１０秒でも無理です。
火気のない状態で適切に加熱するのであれば１００℃で何日でも加熱できます。

可燃性というのは単に燃えるというだけであって、引火性や発火性なども考慮すべきです。