危険物乙3-化合物:金属の水素化物・炭化物・リン化物の性状・貯蔵・消火

危険物 第三類(乙3)の指定物質:金属の水素化物・金属の炭化物・金属のリン化物の性状・取扱い・消火に関するページです。

消防法では「金属化合物(固体)」とは括らずに金属の水素化物・金属のリン化物・カルシウムとアルミニウムの炭化物を別々に定義しています。

このページで出てくる物質は・・・
  1. 金属の水素化物:水素化ナトリウム
  2. 金属の水素化物:水素化リチウム
  3. 金属の炭化物:炭化カルシウム
  4. 金属の炭化物:炭化アルミニウム
  5. 金属のリン化物:リン化カルシウム

性質や試験対策で見るべき部分が似た物質なので、このページに纏めています。

おっさん

固体の金属化合物って何かすごいざっくりだな。

でぃでぃ

乙3では液体の金属化合物も出てくるので、その分けですね。

おっさん

固体の金属化合物は共通点とか多い?

でぃでぃ

どれも性状が割と似ているので、貯蔵や消火方法も共通点が多いかな…

おっさん

じゃあここも性状重視で勉強するのが良さそうだな。

でぃでぃ

試験対策では、分解した時に出てくるガスについて覚えておくのが重要です。

INDEX

危険物乙3 金属化合物(固体)の概要

【乙3 自然発火性・禁水性】
金属の水素化物
金属の炭化物
金属のリン化物
物質概要
危険物乙3 試験に向けた覚え方

このページの本編に入る前に物質の基本情報を確認します。

基本情報:金属化合物(固体)
  • 自然発火性+禁水性※1
  • 無機物である※2
  • 酸・アルカリと隔離
  • ハロゲンと隔離
  • 容器は密栓する
  • 窒息消火で消火する※3
  • 水・泡系での消火はNG※4
補足:金属化合物(固体)

※1:いずれも自然発火性と禁水性を併せ持つ

※2:分子中に炭素(C)を持たない

※3:砂・岩・粉末消火剤(炭酸水素塩類)で対応する

※4:水を使うと水素やガスが発生して危険なので使用不可

まずは金属の水素化物です。

水素化ナトリウム について

水素化ナトリウムは水素と金属ナトリウムの化合物。

単体のナトリウムに似た性状で還元性が強く、取扱いや消火についてもほぼ同じ扱い。

試験対策上はナトリウムと同じようなもの、と見てしまって良い。

【用途】
塩基・還元剤・サビ落とし

【関連物質】
乙3:ナトリウム
高圧ガス:水素

水素化リチウム について

水素化リチウムは水素と金属ナトリウムの化合物。水素化物の中でも水素含有率が高い。

単体のリチウムに似た性状で還元性が強く、取扱いや消火についてもほぼ同じ扱い。

試験対策上は反応時の生成物とその性質を把握しておけば良い。

【用途】
水素貯蔵

【関連物質】
乙3:リチウム
高圧ガス:水素

次に金属の炭化物です。

炭化カルシウム について

炭化カルシウムは炭素と金属カルシウムの化合物。カルシウムカーバイドとも呼ばれる。

市場流通品は不純物を含むので臭い。

炭化カルシウム自体は不燃性だが、発生するガスがとても良く燃える。

試験対策上は発生するガスの名前と性質が重要となる。

【用途】
アセチレンの生成・照明弾・伝統芸(オランダ)

【関連物質】
乙3:カルシウム
高圧ガス:アセチレン

炭化アルミニウム について

炭化アルミニウムは炭素と金属アルミニウムの化合物。アルミニウムカーバイドとも呼ばれる。

炭化アルミニウム自体は不燃性だが、発生するガスがとても良く燃える。

試験対策上は発生するガスの名前と性質が重要となる。

【用途】
メタンの生成・金属の還元剤・触媒

【関連物質】
高圧ガス:メタン

最後に金属のリン化物です。

リン化カルシウム について

リン化カルシウムはリンと金属カルシウムの化合物。

リン化カルシウム自体は不燃性だが、発生するガス(リン化水素=ホスフィン)には自然発火性と極めて強い毒性があり、慎重な取扱いを必要とする。

また、燃焼後の生成物も有毒で腐食性があり、特に火災を起こしてはいけない物質。

試験対策上は発生するガスと燃焼後生成物について重点を置くと良い。

【用途】
殺虫剤・殺鼠剤・合金原料

【関連物質】
乙3:カルシウム
高圧ガス:ホスフィン

おっさん

ガスと生成物が重要か…

でぃでぃ

試験では物質そのものより生成物の出題が目立ちますね。

危険物乙3 金属化合物(固体)の性状

【乙3 禁水性・自然発火性】
金属の水素化物

金属の炭化物
金属のリン化物
性状
危険物乙3 試験に向けた覚え方

危険物 第三類(乙3)物質の固体の金属化合物:水素化ナトリウム・水素化リチウム・炭化カルシウム・炭化アルミニウム・リン化カルシウムの性状を見ていきます。

金属化合物(固体)の性状は発生するガスと特記事項がとても重要です。

でぃでぃ

ここで覚えるのはガスと特記事項に全振りでもいいかも…

固体の金属化合物の性状①性質と数値系

スクロールできます
物質名毒性等比重融点
水素化ナトリウム
(金属の水素化物)
NaH
灰色刺激性1.40800℃
水素化リチウム
(金属の水素化物)
LiH
灰色刺激性0.80680℃
炭化カルシウム
(金属の炭化物)
CaC2
2.201,800℃
炭化アルミニウム
(金属の炭化物)
Al4C3
無色
または
黄色
2.402,200℃
リン化カルシウム
(金属のリン化物)
Ca3P2
暗赤
または
2.501,600℃
金属化合物(固体)の状態と数値

過去問で出た内容を再現してみます。

過去問での出題例

リン化カルシウムは暗赤色の外観で比重は1より大きい?

答え:その通り。

もう一問、過去問から再現してみます。

過去問での出題例

水素化リチウムは水よりも軽い?

答え:軽い。リチウム自体の比重が0.5くらいなので、水素化物になっても軽い

おっさん

ここ、試験対策での重要性は微妙かもな…

金属化合物(固体)の性状② 生成物と特記事項

金属化合物(固体)の性状から「発生するガス」「生成物」「特記事項」を見ていきます。

スクロールできます
物質名ガス分解生成物特記事項
水素化ナトリウム
(金属の水素化物)
NaH
水素水酸化ナトリウム還元性
水とアルコールと反応して水素を発生
溶媒には溶けない
水素化リチウム
(金属の水素化物)
LiH
水素水酸化リチウム還元性
水とアルコールは反応して水素を発生
溶媒には溶けない
炭化カルシウム
(金属の炭化物)
CaC2
アセチレン
C2H2
水酸化カルシウム還元性
本体は不燃、ガスが燃える
アセチレンは空気より軽い
炭化アルミニウム
(金属の炭化物)
Al4C3
メタン
CH4
水酸化アルミニウム還元性
本体は不燃、ガスが燃える
メタンは空気より軽い
リン化カルシウム
(金属のリン化物)
Ca3P2
リン化水素
PH3
(ホスフィン)
水酸化カルシウム本体は不燃、自然発火性はない
ホスフィンが自然発火する
ホスフィンが燃えると十酸化四リンを生成
金属化合物(固体)の生成物と特記事項

ここの物質はどれも分解生成物は「金属の水酸化物」と見ておくと良いです。

過去問で出た内容を再現してみます。

過去問での出題例

炭化カルシウムは水と反応してアセチレンを発生し、水酸化カルシウムへ変化する?

答え:その通り。物質と発生するガスの組合せ問題はよく出る

もう一問、過去問から再現してみます。

過去問での出題例

リン化カルシウム自体は燃えないが、水と接すると有毒で自然発火性のガスを生じる?

答え:その通り。リン化水素の性質が故にリン化カルシウムは乙3指定

おっさん

アセチレン・メタン・ホスフィン…どうやって元の物質と紐づけるか?

でぃでぃ

元の物質の化学式を見ると赤字でヒントが…

危険物乙3 金属化合物(固体)の貯蔵取扱・消火方法

【乙3 禁水性・自然発火性】
金属の水素化物
金属の炭化物
金属のリン化物
貯蔵取扱
消火方法
危険物乙3 試験に向けた覚え方

危険物 第三類(乙3)物質の固体の金属化合物:水素化ナトリウム・水素化リチウム・炭化カルシウム・炭化アルミニウム・リン化カルシウムの貯蔵取扱・消火方法を見ていきます。

金属化合物(固体)の扱いは金属単体と似ている事を押さえると理解しやすいです。

でぃでぃ

このページを見る前後で金属単体のページを見ておいても良いかもですね!

金属化合物(固体)の貯蔵・取扱い

金属化合物(固体)は「保護液か不活性ガス」どちらが必須となります。

適切:金属化合物(固体)の貯蔵
  • 水・湿気を遮断して保管
  • 容器は密栓する
  • 日光をさけた冷暗所

(金属の水素化物は)

  • 保護液or不活性ガス中に保存

(金属の炭化物は)

  • 不活性ガス中に保存
不適切:金属化合物(固体)の貯蔵
  • 水分・湿気・空気と接触
  • 高湿に曝される
  • 酸と接触
  • ハロゲン・アルコールと接触

保護液は鉱油・流動パラフィン等の「油」です。この辺りは金属単体と同じ考え方です。

おっさん

何で保護液が油かは金属単体と同じ理屈だな。

過去問で出た内容を再現してみます。

過去問での出題例

リン化カルシウムは希塩酸を保護液として密閉保管する?

答え:ダメ。リン化カルシウムは酸と反応して爆発する

もう一問、過去問から再現してみます。

過去問での出題例

水素化ナトリウムを窒素を充填した密閉容器に保存するのはアリ?

答え:アリ。多くの場合、窒素は不活性ガスとして有用

でぃでぃ

代表的な不活性ガスは窒素やアルゴンガスですね。

危険物乙3 金属化合物(固体)の消火方法と消火剤

金属化合物(固体)の消火方法は「水とほとんどの薬品がNG」で「基本的に窒息消火」です。

※金属単体と同じです。

基本:金属化合物(固体)の消火
  • 窒息消火
  • 乾燥砂・膨張真珠岩など※1
  • 粉末消火剤:炭酸水素塩類
  • 水・泡系全て※2
  • 二酸化炭素
  • ハロゲン化物※3
  • 粉末消火剤:リン酸塩類
補足:金属化合物(固体)の消火

※1:砂は乾燥したものを使用。湿っていると水分でガスが発生する

※2:金属が水と反応しガスを発生したり有毒な水酸化物を生成する

※3:ハロゲン化物は反応するのでNG

金属単体と同じくハロゲン化物とは危険な反応を、CO2からは酸素を奪って燃焼を継続します。

過去問で出た内容を再現してみます。

過去問での出題例

金属の水素化物の火災で泡消火剤は有効?

答え:ダメ。多量の水素が発生し余計危ない

もう一問、再現してみます。

過去問での出題例

第三類の危険物の火災で炭酸水素塩類の消火剤が有効なものはない?

答え:ある。このページの物質のほか、多くの乙3物質

おっさん

金属には普通の食塩が消火剤になるって考えると、リン酸塩類は消火剤としてナシだな。

でぃでぃ

消火を化学から考える良い例ですね。

危険物 第三類(乙3) 固体の金属化合物の試験対策

このページで出てきた内容から試験対策に使える疑似問題を作ってみました。

問題右端の+ボタンで答えが出てきます。

問1
水素化ナトリウムの間違いの数は?
 ①.比重は水より大きい
 ②.皮膚や眼に対し刺激性がある
 ③.酸化性の物質
 ④.水と反応して塩化水素を発生
 ⑤.消火は窒息消火で対応する

間違いは2つ、①②⑤は正しいです。

問2
水素化リチウムの正解の数は?
 ①.灰色の固体
 ②.比重は水より小さい
 ③.水と反応しアセチレンを発生
 ④.流動パラフィンに沈めて貯蔵する
 ⑤.不活性ガスを充填して密閉保存

正しいのは4つ、③は間違いです。

問3
炭化カルシウムの間違いの数は?
 ①.流動パラフィンに沈めて保存する
 ②.カルシウムカーバイドとも呼ばれる
 ③.水と反応しアセチレンを発生
 ④.発生するガスは空気よりも少し軽い
 ⑤.消火方法は大量注水が良い

間違いは2つ、②③④は正しいです。

問4
炭化アルミニウムの正解の数は?
 ①.無色または黄色の固体
 ②.炭化アルミニウム自体は不燃
 ③.還元性が強い
 ④.水と反応してブタンを発生
 ⑤.泡状の消火液を使用して消火する

正しいのは3つ、④⑤は間違いです。

問5
リン化カルシウムの間違いの数は?
 ①.暗赤色の固体
 ②.水と反応し硫化水素を発生
 ③.発生するガスは腐魚臭がある
 ④.リン化カルシウムは自然発火する
 ⑤.消火方法は大量注水が良い

間違いは3つ、①③は正しいです。

おっさん

このページやってて思ったけど、何か乙1ぽいなと思ったら金属塩ばっかだな。

でぃでぃ

複数の金属化合物をまとめたらそうなりましたね。

危険物 第三類(乙3)の物質で指定されている固体の金属化合物:水素化ナトリウム・水素化リチウム・炭化カルシウム・炭化アルミニウム・リン化カルシウムについてはここで一区切りです。

でぃでぃ

お疲れさまでした!

危険物 第三類(乙3)ページ一覧
①:第三類の概要
②:黄リン
③:アルカリ金属等
④:金属化合物(固体) ◀◀ NOW
⑤:有機金属化合物
⑥:その他 政令で定めるもの

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