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自然発火

初出：2005.09.18 CHEMISTRY

皆さんはリン（P）という物質を知っていますか？
リンには黄リンと赤リンがあり、これらは同じ元素から鳴子となる単体、つまり同素体です。赤リンはマッチの箱に塗ってあるスリ薬に用いられていることで有名です。赤リンだけでは自然発火しませんが、今回の実験で使う黄リンはそこら辺においておくと、自然発火してしまいます。実験には十分注意をしてください。

１．準備するモノ

・黄リン
・二硫化炭素
・ピンセット
・ナイフ
・スポイト
・濾紙
・試験管
・シャーレ

２．実験前の注意事項

１．上記でも述べたとおり、黄リンは空気中で自然発火してしまうため水の中で取り扱うこと。

２．実験で発生する気体は人体に有害であるので、大量に吸気しないように気をつけ換気に配慮すること。

３．実験の手順

１．水中に沈めてある黄リンを水の中でナイフで米粒大に切る。

２．米粒大の黄リン片を１つ試験管にとり、二硫化炭素1mlを加えてよく振り溶かす。

３．この黄リンの二硫化炭素溶液をスポイトで少量採取し、濾紙にしみこませる。このとき、シミの直径は２～３程度がベスト。

４．この黄リンの二硫化炭素溶液をスポイトで少量採取し、濾紙にしみこませる。このとき、シミの直径は２～３程度がベスト。

５．数秒後、突然煙が上がり、濾紙の表面が焦げる。
濾紙に滴下する溶液の量によって煙が上がるまでの時間は変化する。

４．原理

黄リンは発火点が非常に低く６０℃程度である。濾紙の表面で二硫化炭素が揮発しきってしまうと、濾紙の表面に残った黄リンは空気と触れて酸化される。このときに熱が発生（＝酸化熱）し、黄リンの発火点に達したときに自然発火する。
白煙はリンの酸化物である酸化リン（P₁₀O₄）

５．参考

黄リンの二硫化炭素溶液は、ゴム栓をして２，３日は持たせることはできるが、発火性の高い危険な物質なので少量を作り、なるべく早く作ってしまうのがよい。