粉塵爆発の仕組み

ＨＤＤの整理中にルパン３世を見つけて部分部分見ていました。
そこで「粉塵爆発」のシーンを見たのですが。
ウィキペディアで調べてみたりはしたのですがどうにもわからず。

「粉塵爆発」って何故起こるのでしょうか？

No.1 回答者： EmiMiura 回答日時： 2006/09/14 00:38

酸素に結びつく物で、粉が散らばると、

それだけ酸素に結びつき易くなるので、
普通、火を近付けても燃え難い物でも、
一気に爆発状態に。

No.2 回答者： Bubuca 回答日時： 2006/09/14 01:32

こんばんは

粉塵爆発で有名なのは炭坑などで、細かい石炭の粉が大量に舞っていて、そ
れに引火する場合などがあります。トロッコが通過して床に溜まっていた粉
が舞い上がったり、発破の爆風で舞い上がった粉塵に引火したりします。

石炭はなかなか火がつきにくいですが、細かくなると表面積が大きくなって、
空気中の酸素と反応しやすくなります。これは石油でも同じで、液体のまま
ですと火がつきにくいのですが、蒸発した途端にものすごく引火しやすくなります。
石油の中に電極を浸して電気火花を飛ばしても引火しませんが、石油の上の
空間で電気火花を飛ばすと爆発します。この蒸発していて爆発的に燃えた石
油の分子と、舞い上がった石炭の粉が同じだと考えればいいです。

燃える物と空気が混ざっていて、その接触している面積が大きければ、燃焼
反応が起き易いということです。

石炭だけでなくて小麦粉や砂糖、おがくずなどでも粉塵爆発は起きますので、
粉物を扱うときには注意が必要です。

少々わかりにくい説明になってしまったようですみません。

No.3 回答者： ht1914 回答日時： 2006/09/14 10:54

火のついた天ぷら油に水をかけるとどの様なことが起こるかをやってみたことがあります。

天井まで火柱が上がります。火のついた油は３００℃近くになっているでしょう。水をかけると一度に水が沸騰します。それが油を小さな粒にして巻き上げてしまいます。その油の粒に火がつきますから全面で燃え上がります。実験室の火災報知器を止めておくのを忘れてやってしまい大騒動になりました。

乾いた片栗粉でやったデモを見たこともあります。片栗粉の入った容器のそばにローソクを置いておきます。後の掃除が大変ですから全体を覆うカバーが必要です。空気を送って片栗粉を巻き上げるとローソクの火で爆発します。

古いゴルゴ１３に「穀物相場を操作するために貯蔵してあるサイロに銃弾を打ち込んで爆発させる」というのがありましたが知っていますか。

金属の粉、穀物粉は消防法で危険物に指定されています。

補足です。

ガソリンの入ったビーカーに火のついたマッチを近づけると引火して燃え上がります。でも爆発はしません。ただおとなしき燃えているだけです。教卓でやると見ている人は怖がります。でもただ燃えているだけなので「何だ！」という雰囲気になります。
実験が終わってガソリンを容器に戻した後のビーカーにマッチを持っていくと爆発することがありますのでやってはいけません。ビーカーの壁に残っていた少量のガソリンが気化して空気と混ざっているぐらいの方が怖いのです。ビーカーに液体のガソリンがあれば上の方でだけ燃えます。蒸気の量が多いので空気不足の状態になっています。

金属製の海苔のカンの側面、底の方に直径５ｍｍほどの穴を空けます。アルコールを少し入れて内壁を充分濡らした後全部捨ててしまいます。プラスティックスのふたをした後下の穴にマッチを近づけます。爆発的に燃えてふたが飛んでしまいます。アルコールの量が多くて液が残っていると爆発しません。

爆発は全体が一度に反応するときに見られる現象です。空気とうまく混ざっていることが必要です。小さい粒にすると表面積が大きくなりますがそのままでは反応しません。粉を巻き上げる事が必要です。

No.4 回答者： nicole1234 回答日時： 2006/09/15 06:32

たとえば、普通の木材はなかなか着火しませんが、この木材を粉末状にすると簡単に着火します。

一番の理由は表面積が増えることで酸素との反応（燃焼）が起きやすくなるためです。
この粉末木材が充満した空間で一部の粉末に着火すると、その燃焼は近くの粉末に伝播します。それが次々と非常に速い速度で起きます。これが爆発という現象となって現れます。
粉塵爆発にも爆発範囲があり、粉塵濃度が高すぎても低すぎても爆発は起きません。

No.5 回答者： mii-japan 回答日時： 2006/09/16 08:32

他の回答の補足です

粉塵爆発は　ガス爆発（ガス・液体の気化したガス）と比べ爆発範囲（爆鳴気、可燃物と空気・酸素との混合比率）
が極めて広い特徴があります

粉塵爆発は、発生しやすいのに、爆発の危険の認識が低いので危険です

No.6 回答者： ht1914 回答日時： 2006/09/24 06:54

＃３です。

＃５の方の解答に対する質問なんですが。

＞粉塵爆発は　ガス爆発（ガス・液体の気化したガス）と比べ爆発範囲（爆鳴気、可燃物と空気・酸素との混合比率）が「極めて広い」特徴があります

いままでこういう性質があるのを知りませんでした。これはどうしてなんでしょうか。わかりやすい考え方があればお願い致します。