アセチレンの燃焼反応について

アセチレンを燃やした時って、すすがたくさんでるのですが、このすすっていったい何なんですか？燃焼反応の反応式は
2CH≡CH＋5O=O→2H-O-H＋4O=C=O
だと思うのですが、これだと発生するのは二酸化炭素と水だけで、すすになりそうなものが見当たらないのです。。。
どなたか、反応式も含めて、すすについて教えてください。

No.3 ベストアンサー 回答者： ume_pyon 回答日時： 2002/05/19 23:47

はじめまして，sadolさん！

結論から申しますと，そのススは不完全燃焼により生じた炭素だと思われます．

アセチレンは他の炭化水素に比べて炭素含有率が大きいので，空気中で普通に点火しても，十分な酸素が得られずに不完全燃焼を起こしてしまうと思われます．

工業的には，十分に酸素を供給しながら3000℃くらいで燃焼させると完全燃焼するそうです．

ちなみに，これといって決まった反応式はないと思います．
（炭素Cの微粒子が遊離する反応だと予想されますが）

No.6 回答者： chan008 回答日時： 2002/05/20 19:46

他の方のおっしゃるように、酸素が完全に供給された状態ではご質問中にある反応式となり、水と二酸化炭素のみができます。

アセチレンに限らず、酸素が不足しているときは一酸化炭素が出たり、もっと足りなくなるとススが出ます。高校くらいで習うガスバーナーは空気のつまみとガスのつまみが両方あって、空気を遮断すると黄色で空気を流すと青い炎になりますよね？黄色の炎では酸素が不十分なので、青より温度が低く、またスライドガラスなどを当てるとススが付くことを習ったのではないでしょうか？
余談ですが、よく工場や実験室ではアセチレンバーナーというものを使います。これは都市ガスやプロパンガスではなくアセチレンガスと酸素を混合して燃やすことで、火力の強い炎を作り、溶接やガラス加工に用いるものです。この場合は酸素が十分供給されているので、すすは出ません。（溶接中にすすが出て困りますよね？）
で、ススですが、アセチレンに限らず、酸素が不足の場合は遊離炭素がクラスター（ある程度の量の原子や分子の集合体と思ってください）となって生成します。この炭素クラスターの大部分は「無定形炭素」といわれるもので、ダイヤモンドや黒鉛のような結晶にはなっていない炭素です。構造的には、六角形の広がりを持った面を有しているので、黒鉛の結晶型に属しますが、ほとんど規則性がなく（アモルファスといいます）しかも小さな粉末です。フラーレンというのは、サッカーボールの形をした炭素クラスターで、近年注目を浴びてきましたが、このススのなかにわずかですが、フラーレンが含まれていることが知られています。平たくいいますと、遊離した炭素原子が集まって規則正しく結合するとフラーレンになり、その出来損ないが、ススとして生成すると考えても良さそうな研究になっていると思います。ススを電子顕微鏡で見ると、時々黒鉛に似た層面が丸まった球状のような滑降しているものが見受けられます。ただ、フラーレンができているからと行って、ススそのものの性質は、手に付くと黒くなりますし、鉛筆の芯みたいなものと思っていいでしょう。

No.5 回答者： MiJun 回答日時： 2002/05/20 11:55

回答は出ているようですので、以下の参考URLサイトは参考になりますでしょうか?

「炭化水素火炎中のフラーレン生成反応解析」
普通に燃焼させただけでは「フラーレン」の収率は相当低いでしょうが、微量含まれている可能性はあるのではないでしょうか・・・・？

専門家のフォローお願いします！

ご参考まで。

参考URL：http://argon.cse.oka-pu.ac.jp/fullerenej.htm

No.4 回答者： westpoint 回答日時： 2002/05/20 00:44

燃焼のステップを飛ばしておられるので理解できなかったんだと思いますよ。

2CH・CH →　C + C + H-H

が入ります。加圧または加熱で上の反応が始まり、それに続く燃焼の熱で反応が継続します。

この時酸素が不足すると C が遊離してすすになるわけです。

No.2 回答者： schalk 回答日時： 2002/05/19 23:44

完全に燃焼しきれていないのではないでしょうか。

つまり、すすは炭素だと思うのですが、それもすべて完全に酸化すれば、
2CH≡CH＋5O=O→2H-O-H＋4O=C=O
理論上は最終的に、このような式になると思いますけど。

No.1 回答者： inaken11 回答日時： 2002/05/19 23:39

酸素の量を少なくして反応式を書いてみればいいのではないですか？