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2007年11月15日 (木)

はんだごてとポリエチレンで青い炎は出るか? 月9「ガリレオ」第5話を見て

前にも書いた(炭酸ガスレーザーで遠くにあるものを発火させられるか? 月9「ガリレオ」第1話)が、フジテレビ系の「ガリレオ」で使われる科学トリックの話。

第5話では、アーチェリーのポリエチレン製の弦を、タイマーをセットしたはんだごてで融かして切断し、首を絞めるというのが、トリックであった。このときにポリエチレンに火がついて、飛び、それが青い火の玉(人だま)のように見えたというところからストーリーは始まる。

トリックにいちいちケチをつけるのも大人気ないが、青い火の玉になるのは無理な設定である。

はんだごてでポリエチレン製の弦は溶断(融かして切断)できるが、それに火が付いて燃え上がることはない。

弦に使用される高密度ポリエチレン(HDPE, high-density polyethylene)の融点は約130℃、発火点は約350℃である。要するに、発火する前に、とけて切断されるので、ポリエチレンに火がつくことはないのだ。高密度ポリエチレンの引火点も発火点とほとんど同じで約350℃である。材自体が350℃まで加熱されなければ、火は着かないのである。

コンビニの袋でさえ、ライターで火をつけようとすると、すぐにとけて縮んで、逃げてしまうので火がつけにくい。炎の色は青ではなく、ろうそくと同様の赤と青である。

ただし、はんだごての温度は380℃程度なので、容器にポリエチレン樹脂を入れて、長時間、はんだごてを接触させていれば、火がつく危険性はある。

■ 高密度ポリエチレン(HDPE)と低密度ポリエチレン(LDPE)

合成樹脂のなかで最も流通量が多いのがポリエチレンである。原料となるエチレンを産業のコメと呼ぶ人もいる。

実はポリエチレンには、高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンの2種類がある。

高密度ポリエチレンはコンビニの袋などに使われる動かすとシャカシャカ音が出るタイプ。透明度は低い。低密度ポリエチレンは透明度が高いペラペラで、シャカシャカいわないタイプである。

低密度ポリエチレンは、190℃、1500気圧という高温高圧で作られる。

チーグラー・ナッタ触媒という特別な触媒を使って、常温常圧で作られるようになったのが高密度ポリエチレンである。これにより大幅なコストダウンとなり、触媒を開発したチーグラーとナッタは大儲けしたという。チーグラーの開発した触媒を、ナッタが少し改良を加えたのが、チーグラー・ナッタ触媒なので、この二人は亡くなるまで、権利関係でもめたと聞く。招待講演で、お互いの悪口をボロクソに言い合う仲だったらしい。1963年には両者そろって、ノーベル化学賞を受賞しているが・・・。

■ 引火点と発火点

発火点とは、その物質がその温度になれば、火の元がなくても火がつく温度である。引火点とは、その物質がその温度になったとき、火の元を近づければ、蒸気に引火する温度

市販のてんぷら油は、発火点が約340~380℃、引火点が約200℃である。

てんぷら油をコンロにかけっぱなしにすると(IHでも)、20~30分くらいで発火点に達するので、火の気がなくてもてんぷら油に火がついて燃え上がる

てんぷら油を約200℃以上に加熱して、表面に火を近づけたりすると、引火点以上に達しているので火がつく。

室温のてんぷら油を燃やそうとして、液体表面に炎を近づけても燃え上がることはない。

てんぷら油は危険と考えたどこかの主婦が、てんぷら油を持ってコンビニに強盗に入り、床にまいて火をつけようとしたが、燃えなかったので逮捕されたという事件もあった。

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コメント

プラスティック製品のすべてが説明のように難燃性であると良いですね。
もちろん、熱負荷がある部分でなく、タッパのようなものは問題ありません。
 
例えば、確認する試料があれば、実験により、すぐに理解して戴けると思いますが、自動車のヘッドライトのコネクタはメーカーによれば難燃性だと公表しています。そして、機械メーカーに拡販できると考えた営業マンが訪問しサンプルを置いて行きました。
 
そこで、試しにライターで点火すると、数秒で燃えて縮んでしまいました。そのとき炎は上がりましたが、色は赤色であったことを記憶しています。確かに完全には焼失しませんでしたが、黒く焦げて原型は留めていませんでした。
 

投稿: たぁ坊 | 2008年1月 8日 (火) 12時07分

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