| 研究課題/領域番号 |
09680481
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
井上 正二 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10203233)
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| 研究分担者 |
堀池 寛 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20252611)
宮崎 慶次 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40029202)
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| キーワード | 金属ナトリウム / 金属リチウム / 金属火災 / 消化 / 窒素ガス / 酸素濃度 |
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| 研究概要 |
リチウムは常温で表面対体積比の小さい形状(球状に近い形)のときは水中に投げ入れてもナトリウムのような爆発的な反応はしない。表面が泡立つ程度である。しかし薄い箔になると時には激しい爆発を伴った反応を起こす。融点が180度と高く燃焼に至るまでの昇温に時間がかかるが一度火が着くと直ぐに1100度以上になる。一方、ナトリウムの燃焼温度は約800度であり双方とも酸化物が多量に発生し高熱と有毒ガスに加え視界不良の状態となって激しく火焔をあげる。またナトリウムの様に砂では窒息消火は出来ない。かえって火勢を強める。砂中のシリコンとの反応が考えられる。
自然対流による新鮮な空気の補給を制限したり、酸素濃度を制御した空気を送入して燃焼の状態を測定、観察した。今年度はリチウムについて報告する。
1. 大気中自然燃焼:発火温度は450度以上であり、燃焼は一気に始まる。酸化リチウムの白煙を激しくあげ1150度の高温になり燃焼容器のステンレス鋼を腐食させる。ステンレス鋼シースの熱電対も酸化・腐食のためシースは破損した。酸素濃度を減少させると燃焼は静かになり到達最高温度も約800度となる。次の純窒素の様に溶融面は観測されない。
2. 窒素ガス反応:大気中で充分な燃焼状態になってから窒素ガスを送風機で送ると燃焼の激しさは急速に衰え酸化リチウム煙は少なくなる。しかし、リチウム温度は一定になり反応は持続する。リチウム-窒素ガスの反応が持続していることが判明する。反応ガスが少ないので比較的静かな溶融面が観測される。消火はできない。
3. アルゴンガス消火:大気燃焼が充分になった後、アルゴンガスを送風した。火勢は一気に縮小し温度も低下していった。消火は出来る。しかし、リチウムブールの外苑部で持続した微少な反応が残った。これは受け皿のステンレス鋼のいずれかの成分と反応しているように思える。
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