【動画解説】危険物取扱者 乙種 物理学及び化学⑤ 「静電気」  発生原因と対策を全網羅!

物理と化学(乙種)
【15分で全て解説】危険物取扱者乙4対策「物理と化学」を15分で1週しよう!まずは全体像をつかむことが大切

ここでは物理学及び化学の5回目です。

「静電気」を学習します。

静電気は火災の原因になりやすく、危険物取扱者の試験でも重要な論点です。しっかり学習していきましょう。

 

学習ポイントのまとめ

今回の章では以下の図をマスターすることを目的にしています。

 

※以下がすべて理解できていたら本章は飛ばしてもOKです。

  1. 静電気は「不導体の摩擦や衝突で発生」する
  2. 静電気は放電火花により火災の原因になりやすい
  3. 電気を流しやすい良導体と流しにくい不導体がある
  4. 静電気事故を防ぐには、アース、導電性の高い物質の使用、湿度、流速の低下が有効
  5. 湿度には3種類の表記方法がある

「静電気」の発生原因について

静電気は不導体の摩擦で発生する

ここでは、静電気発生の原因を理解していきましょう。

 

 

静電気は「不導体の摩擦や衝突で発生」します。

静電気によって「パチッ!」ときた経験がある人も多いかと思いますが、あの「パチッ!」が着火源となり、周囲の可燃物(ガソリンの蒸気など)に引火します。

この時の放電火花(スパークともいいます)といいます。

 

不導体と良導体

まず物質には電気を通しにくい不導体と、電気を通しやすい良導体があります。

 

不導体はブラスチックやゴム、ガソリンなどの非水溶性(水に溶けない)の危険物などです。一方、良導体の代表例は金属(アルミ、銅など)です。

 

そして、静電気を発生しやすいのは不導体で、こすり合わせることで静電気が発生します(下敷きをこすって静電気発生を経験した人も多いはず)

 

不導体:電気を通しにくい物質 → 例えばプラスチック、油など(非水溶性の危険物は不導体)
良導体:電気を通しやすい物質 → 金属類
(良導体は導電性が高いので静電気が発生しにくい)

 

※危険物取扱者、特に4類で学習する危険物の多くは不導体です(非水溶性の物質)。つまりこれらは非常に帯電しやすい物質であり、同時に可燃性の高い液体でもあるので取り扱う際には静電気対策を十分に行う必要があります。自ら発生させた静電気で着火し、同時に可燃物としても機能しますので、大きな火災につながる可能性があります。

静電気事故を防ぐための対策

では静電気火災を防ぐための方法を見ていきましょう。

4つの静電気対策

  1. アースをとる:静電気を地面に逃がすため
  2. 導電性の高い物質を使用する:静電気を発生させにくくするため
  3. 液体を移動させるときは流速を遅くする
  4. 湿度を高くする:静電気が発生しにくくなる

 

アースをとることを接地ともいいますので覚えておきましょう。また、「液体を移動させるときは流速を遅くする」、というのは液体同時の摩擦を抑えるためです。ガソリンスタンドで給油する際のことを考えてみるとわかりやすいでしょうか。ゆっくり給油したほうが静電気は発生しにくいのです。

また、湿度を高くすることも重要です。湿度は低いほうが静電気が発生しやすく、高いほうが静電気の発生を防止できるといわれています。乾燥した冬に静電気を感じやすいのはそのためです。

 

湿度の表現には3つある

湿度は空気中の水分含量を示す(いわゆる湿り度合い)わけですが、その表し方には「相対湿度」、「絶対湿度」、「実効湿度」の3種類存在します。

 

  1. 絶対湿度:空気中(1立方メートル)に含まれている水分の質量
  2. 相対湿度:空気中に含むことのできる最大水分量(※)と実際含まれている水分量の比率
    ※飽和水蒸気量ともいいます。
  3. 実効湿度:前日の湿度など、過去の内容も加味した湿度

 

少し細かい論点なので、「湿度には3種類ある」くらいにまずは覚えておきましょう。

まとめ

1枚にまとめたスライドです。これをマスターできていればOKです。

問題 これができたらOK!

  1. 「静電気」の発生原因を答えなさい
  2. 良導体は静電気を発生させやすい。〇か×か。
  3. 静電気事故を防ぐための対策を4つ答えなさい。
  4. 湿度表示には何種類あるか答えなさい。

 

 

 

回答

  1. 静電気は「不導体の摩擦や衝突で発生」する
  2. ×
  3. アース、導電性の高い物質の使用、湿度、流速の低下
  4. 3種類

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