危険物乙四 基礎的な物理学及び基礎的な化学 問4：密度・比重

正しいのはアです。蒸気比重が1より大きい蒸気は空気より重く、低い所にたまります。

• ア（正）: 蒸気比重>1は空気より重く低所滞留。
• イ（誤）: 1より大きいのに「軽く上方へ」は矛盾。
• ウ（誤）: 第4類の蒸気は一般に1より大きい（空気より重い）。
• エ（誤）: 蒸気比重は分子量÷29（空気の平均分子量）。100ではない。
• オ（誤）: 蒸気比重が大きいほど低所に滞留しやすい。

「第4類蒸気は重い（比重>1）・低所滞留・蒸気比重＝分子量÷29」を固定します。

蒸気比重の意味と計算:

蒸気比重は、ある気体（蒸気）の重さを空気の重さと比べた値で、蒸気比重＝その物質の分子量÷空気の平均分子量（約29）で概算できます。

• ア（正）: 蒸気比重>1は空気より重く、低い場所・床面付近・くぼみ・地下ピット等に滞留する。第4類火災の危険源。
• イ（誤）: 蒸気比重>1なら空気より重い。「軽く上方へ拡散」は誤り。
• ウ（誤）: 第4類危険物の蒸気は一般に蒸気比重1超（例: ガソリン3〜4、二硫化炭素約2.6）。「1より小さい」は誤り。
• エ（誤）: 蒸気比重＝分子量÷29。100で割るのは誤り。例: 二硫化炭素CS₂の分子量76→76÷29≒2.6。
• オ（誤）: 蒸気比重が大きいほど空気より重く、低所に滞留しやすい。「滞留しにくい」は誤り。

実務上の意味: 第4類の可燃性蒸気は空気より重く低所に滞留するため、換気は低所の蒸気を屋外へ排出するよう設計し、ピット・くぼみに点火源を持ち込まない。

引っかけパターン: 蒸気比重>1を「軽い・上方拡散」とする（イ・オ）、第4類蒸気を「1より小さい」とする（ウ）、計算を「÷100」とする（エ）。「÷29・>1で低所滞留」を核心に。

【理論的背景】

蒸気比重は、可燃性蒸気が空気中でどう振る舞うか（上昇するか滞留するか）を判断する指標です。空気は主に窒素と酸素の混合気体で平均分子量が約29です。ある蒸気の分子量を空気の29で割った値が蒸気比重で、1を超えれば空気より重く沈み、1未満なら軽く上昇します。第4類危険物の蒸気は一般に分子量が29より大きく、蒸気比重が1を超えるため、空気より重く低所に滞留します。これが第4類火災の重要な危険特性です。

【実務・条文構造（物理的整理）】

• 計算: 蒸気比重＝（蒸気の分子量）÷（空気の平均分子量29）。

- 例: 二硫化炭素 CS₂（分子量76）→ 76÷29≒2.6。

- 例: ジエチルエーテル（分子量74）→ 74÷29≒2.55。

- ガソリン・灯油等の混合物は概数で蒸気比重3〜4、4.5前後等として扱う。

• 挙動: 蒸気比重>1の蒸気は床面・くぼみ・地下ピット・排水溝等の低所に滞留し、空気とよく混ざらずに高濃度の可燃性混合気をつくりやすい。離れた場所の点火源で引火し、火が液面へ伝わる「逆火」の危険もある。
• 対策: 換気・排気は低所の蒸気を屋外（さらに低い安全な場所）へ排出するよう設計する。低所に火気・静電気火花・電気スパークを持ち込まない。容器は密栓して蒸気の漏えいを抑える。

液比重との区別: 蒸気比重は「蒸気と空気」の比、液比重は「液体と水」の比。第4類の多くは液比重<1（水より軽い）だが蒸気比重>1（空気より重い）で、二硫化炭素は液比重>1かつ蒸気比重>1という例外。両者を混同しないことが重要。

【試験での位置づけ】

蒸気比重は物理化学・性質で頻出です。核心は(1)蒸気比重＝分子量÷29、(2)1超は空気より重く低所滞留、(3)第4類蒸気は一般に1超、(4)蒸気比重と液比重は別概念。引っかけは1超を「軽い・上方拡散」とする誤り、計算を「÷100」とする誤り、第4類蒸気を「1より小さい」とする誤りです。換気を低所排出にする・低所に点火源を置かない、という対策の根拠として理解します。

【各選択肢の発展補足】

• ア（正）: 蒸気比重>1は空気より重く低所滞留。
• イ（誤）: 1超なら重い。軽く上方へは誤り。
• ウ（誤）: 第4類蒸気は一般に1超（空気より重い）。
• エ（誤）: 蒸気比重＝分子量÷29。÷100は誤り。
• オ（誤）: 蒸気比重が大きいほど低所に滞留しやすい。

【根拠】確立した物理学（蒸気比重＝分子量÷空気の平均分子量29）。

【補足】蒸気比重＝分子量÷29／1超は空気より重く低所滞留／第4類蒸気は一般に1超／液比重（対水）とは別概念。

<!-- 監修確定 2026-06-03: 蒸気比重=分子量/29・1超で低所滞留・第4類は一般に1超・CS2は76/29≒2.6 は確立物理学と一致(設計書1-2で検算ルール記載)。正答ア。誤りなし。 -->