金属粉の種類・危険性・指定数量｜第2類危険物 乙2試験対策

金属粉は第2類危険物（可燃性固体）に分類されます（指定数量500kg・危険等級III）。消防法上の「金属粉」はアルミニウム粉・亜鉛粉等が対象で、鉄粉・マグネシウム粉は別途規定されています。禁水性物質であり、水・酸との接触で水素ガスを発生します。粉じん爆発の危険も高く、工場での取り扱いには特別な注意が必要です。消火には乾燥砂・膨張ひる石を使い、水・泡・CO₂は禁止です。

金属粉の基本データ

出典：消防法施行令別表第一（第二類）。

法令上の「金属粉」の定義と除外規定

消防法上の金属粉には明確な粒径による除外規定があります。試験で問われる重要ポイントです。

• 金属粉：消防法では「アルカリ金属・アルカリ土類金属・鉄・マグネシウム以外の金属の粉」が「金属粉」として規定される（消防法施行令別表第一第二類）。
• 除外規定：目開き150μm（マイクロメートル）の網ふるいを通過するものが50%未満のものは危険物から除外される（消防法施行規則第1条の3）。
• 主な対象：アルミニウム粉（Al）・亜鉛粉（Zn）・チタン粉（Ti）等が代表的。
• 鉄粉は「金属粉」ではなく「鉄粉」として別に規定（53μm基準）。マグネシウムも別規定（2mm基準）。

試験では「金属粉の篩目は何μmか」という問いで、150μmが正解として出題されます（鉄粉53μmとの混同に注意）。

アルミニウム粉の性質と危険性

金属粉の代表であるアルミニウム粉（Al粉）の性質を整理します。

• 外観：銀白色・金属光沢のある粉末。
• 比重：2.70（アルミニウム金属の比重）。
• 融点：660℃。
• 水との反応：2Al + 6H₂O → 2Al(OH)₃ + 3H₂↑（水酸化アルミニウムと水素ガス）
• 酸との反応：2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂↑（例：塩酸との反応）
• アルカリとも反応：2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂↑（強アルカリでも水素発生）
• 燃焼：4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃（白色の酸化アルミニウム）

アルミニウムはアルカリにも反応して水素を発生する「両性金属」であり、金属粉は酸だけでなく強アルカリとの接触も危険です。

粉じん爆発の危険性

金属粉は粒径が小さく表面積が大きいため、空気中に舞い上がると粉じん爆発の危険があります。

• 粉じん爆発の条件：可燃性粉じんが空気中で一定濃度（爆発下限界）以上に達し、点火源があること。
• アルミニウム粉の爆発下限界：約40g/m³（工場内での管理基準として重要）。
• 対策：湿式作業・局所排気装置・静電気防止・防爆型電気設備の使用。
• 粉じん爆発は一般の火災より爆風が強く、設備への損傷が大きい。

金属粉の消火方法

金属粉（アルミニウム粉・亜鉛粉等）の消火には乾燥砂・膨張ひる石・膨張真珠岩を使用します。

金属粉の保管方法

• 密閉容器で乾燥した状態を保つ（水・湿気との接触を避ける）。
• 酸・強アルカリ・酸化性物質から遠ざける。
• 静電気対策（アース接続）を施す。
• 第1類（酸化性固体：過塩素酸塩・硝酸塩等）との接触禁止（爆発性混合物を形成する危険）。
• サーモライト（テルミット反応）：アルミニウム粉と酸化鉄（Fe₂O₃）が混合して点火されると3,000℃以上の高温反応を起こす（溶接・溶断に利用）。

テルミット反応（試験でよく出る応用知識）

テルミット（テルミット反応）とはアルミニウム粉と金属酸化物の混合物が激しく燃焼する反応で、乙2試験の物化科目で出題されることがあります。

• 反応式（鉄テルミット）：2Al + Fe₂O₃ → Al₂O₃ + 2Fe + 大量の熱（約3,000℃）
• 用途：溶接（レール溶接等）・金属製造・軍事（焼夷弾）。
• 危険性：一度点火すると水での消火は不可能で、乾燥砂しか使えない。

乙2試験での金属粉の出題パターン

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