マグネシウムの性質・消火方法・水との反応|第2類危険物 乙2試験対策

マグネシウム(Mg)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)。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。燃焼すると白色の酸化マグネシウム(MgO)が生成され、強い白光を発します。消火には乾燥砂・膨張ひる石・膨張真珠岩を使い、水・泡・二酸化炭素・ハロゲン化物消火剤は使用禁止です。乙2試験では禁水性・消火方法・水との反応式が頻出です。

マグネシウムの基本データ

項目 内容
分類 第2類危険物(可燃性固体)
指定数量 500kg
危険等級 III
外観 銀白色・金属光沢
融点 650℃
沸点 1,090℃
比重 1.74(水より重い)
禁水性 あり(水・酸と反応してH₂発生)
消火方法 乾燥砂・膨張ひる石・膨張真珠岩

出典:消防法施行令別表第一(第二類)。

マグネシウムの法令上の除外規定

消防法上「マグネシウム」として規制を受けるのは、粉末状または一定サイズ以下のものです。次の形態のマグネシウムは危険物から除外されます。

  • 目開き2mmの網ふるいを通過しないもの(粗粒)は第2類危険物から除外される。
  • 完全に合金化したもの(マグネシウム合金の塊等)も一般には規制が緩和される。

試験では「粉末状でないマグネシウムの取り扱いはどうか」という問いが出ることがあります。粉末状(細かい粒子・粉末)が最も危険で規制対象になります。

マグネシウムと水・酸の反応

マグネシウムは水・酸と反応して水素ガス(H₂)を発生します。H₂は可燃性・爆発性があるため、水での消火は厳禁です。

  • 水との反応:Mg + 2H₂O → Mg(OH)₂ + H₂↑(水酸化マグネシウムと水素ガス)
  • 酸との反応:Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂↑(例:塩酸との反応)
  • 高温では:Mg + H₂O(蒸気) → MgO + H₂↑(高温の蒸気との反応でも水素が発生)

「水との反応でH₂が発生する」という性質は、鉄粉・金属粉(アルミニウム粉)とも共通です。これらを「禁水性第2類」と整理すると覚えやすくなります。

マグネシウムの燃焼と白光

マグネシウムが燃焼すると白色の酸化マグネシウム(MgO)が生成され、強烈な白光(3,000K以上)を発します。この光は紫外線を多く含み、裸眼で直視すると失明の危険があります。

燃焼反応式:2Mg + O₂ → 2MgO

  • 白光の用途:かつてはフラッシュバルブ・照明弾・花火の光源として使われていた。
  • 燃焼温度:約3,100℃(非常に高温)。
  • CO₂消火が禁止の理由:Mg + CO₂ → MgO + C(マグネシウムはCO₂の酸素を奪って燃焼を継続する)。
  • ハロゲン化物消火が禁止の理由:マグネシウムはCl等ハロゲンとも激しく反応する。

マグネシウムの消火方法(乾燥砂のみ)

マグネシウム火災には乾燥砂・膨張ひる石・膨張真珠岩(パーライト)を使用します。窒息消火が基本です。以下は禁止消火剤の一覧です。

消火剤 可否 理由
乾燥砂 可 窒息効果・水分含まない
膨張ひる石・膨張真珠岩 可 窒息効果・吸着効果
水 禁止 水素ガス発生→爆発危険
泡消火剤 禁止 水分含むため水と同様
二酸化炭素(CO₂) 禁止 MgがCO₂の酸素を奪って燃焼継続
ハロゲン化物 禁止 マグネシウムがハロゲンと激しく反応

マグネシウムの保管方法

マグネシウムは水・湿気・酸との接触を完全に避けた保管が必要です。

  • 密閉容器に乾燥した状態で保管する。
  • 水・酸・強アルカリ・酸化性物質から遠ざける。
  • 金属粉と同様に、切削加工や研磨作業で発生した粉じんは粉じん爆発の危険がある。
  • 第1類(酸化性固体)との接触は厳禁(激しく反応して発火の危険)。

マグネシウムの産業用途

分野 用途
航空・自動車 軽量合金材料(マグネシウム合金)。アルミより軽い。
電子機器 ノートPCのボディ・スマートフォンフレーム(軽量・強度)
花火・照明弾 燃焼時の白光を利用
化学工業 金属マグネシウムは還元剤として使用(チタン製造等)
医薬・食品 酸化マグネシウムは制酸剤・下剤として使用

金属粉・マグネシウム・鉄粉の比較(禁水性第2類)

禁水性を持つ第2類危険物をまとめて比較します。

物質 指定数量 危険等級 水との反応 消火
硫化りん 100kg II H₂S発生 乾燥砂
鉄粉 500kg III H₂発生 乾燥砂
金属粉(アルミ等) 500kg III H₂発生 乾燥砂
マグネシウム 500kg III H₂発生 乾燥砂

乙2試験でのマグネシウムの出題パターン

問われる内容 答え
マグネシウムの消火方法 乾燥砂・膨張ひる石(水・CO₂・ハロゲン禁止)
マグネシウムと水の反応生成物 Mg(OH)₂とH₂(水素ガス)
マグネシウムの燃焼生成物 MgO(白色・白光を発する)
CO₂消火剤が使えない理由 MgがCO₂の酸素を奪って燃焼を継続するため
マグネシウムの指定数量 500kg(危険等級III)
法令上除外されるマグネシウムとは 目開き2mmの網ふるいを通過しないもの

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