【毎日一問】11.16 選択問題：硫化亜鉄が空気に触れると、（ ）が起こる
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選択問題：硫化亜鉄が空気に触れると、何が起こりますか？(BC)A：爆発
B：燃焼
C：酸化反応
D：還元反応
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（出典：海川化工フォーラム）
硫化亜鉄が空気に触れると、(b) A：爆発 B：燃焼 C：酸化反応 D：還元反応が起こる
硫化亜鉄は空気に触れると酸化反応を起こし、可燃物がある場合は温度がある程度上昇すると自然発火します。
選択問題：硫化亜鉄が空気に触れると、何が起こるか？（B）
A：爆発 B：燃焼 C：酸化反応 D：還元反応
硫化亜鉄の生成原因および自然発火のメカニズム
硫化亜鉛の生成原因
（1）電気化学的腐食反応によって硫化亜鉛が生成される
原油中の80％以上の硫黄は常圧残油に含まれており、これらの硫化物は構造が複雑である。高温条件下、特に触媒の作用によって、容易に水素硫化物や低分子量の硫黄アルコールに分解される。水が存在すると、これらの硫化水素や硫黄アルコールは鉄製の機器に著しい腐食作用を及ぼします。反応過程は次の通りです：
H2S = H+ + HS-
HS- = H+ + S2-
これは電気化学的な腐食過程です：
陽極反応：Fe → Fe2+ + 2e-
陰極反応：2H+ + 2e- → H2（鋼材内に浸透）
Fe2+はS2-およびHS-と反応して次のようになります：
Fe2+ + S2- = FeS↓
Fe2+ + HS- = FeS↓ + H+
また、硫黄は鉄と直接反応して硫化亜鉄を生成します：
Fe + S = FeS↓
生成された硫化亜鉄は構造が比較的緩く、機器や配管の内壁に均一に付着します。 （2）大気腐食反応による硫化亜鉄の生成 装置が長期間停止している間、内部の部品が長時間空気にさらされることで大気腐食が起こり、錆が発生する。錆は完全に除去しにくいため、製造過程で硫化水素と反応して硫化第二鉄が生成される。 反応式は以下の通りです：
Fe + O2 + H2O → Fe2O3•H2O
Fe2O3•H2O + H2S → FeS↓ + H2O
この反応は比較的進みやすく、長期間停止しているため防食が不十分な装置では、硫化亜鉄が生成されやすくなります。 硫化亜鉄の自然発火のメカニズムと現象 （1）硫化亜鉄の自然発火のメカニズム 硫化亜鉄や鉄の他の硫化物は、空気中で加熱されたり光に当たったりすると、以下のような反応が起こる：FeS+3/2O2=FeO+SO2+49KJ 2FeO+1/2O2=Fe2O3+271KJ FeS2+O2=FeS+SO2+222KJ Fe2S3+3/2O2=Fe2O3+3S+586KJ （2）硫化亜鉛の自然発火の現象 硫化亜鉛が自然発火する際、適切な可燃物が存在しなければ白色のSO2ガスが発生し、これはしばしば水蒸気と間違えられる。また、刺激的な臭いが伴う；同時に大量の熱を放出する。周囲に石油などの他の可燃物がある場合、濃い煙が発生し、火災や爆発を引き起こします。 硫化亜鉄の生成速度に影響を与える要因 硫化亜鉄の生成メカニズムからわかるように、日常の生産において硫化亜鉄が生成される過程とは、活性な硫化物の作用によって鉄が化学的に腐食する反応の過程である。したがって、化学的腐食反応を制御することは、硫化第二鉄の生成を抑制するための鍵となる手段である。製造装置で硫黄腐食が起こりやすい部位を特定し、各部位の特性に応じた適切な対策を講じることで、硫化第二鉄の生成量を減らし、それによって硫化第二鉄による自然発火事故の発生を根本的に防ぐことができる。石油製品の硫黄含有量、温度、水分、およびCl-の存在などは、この電気化学的腐食反応の進行速度に影響を与える重要な要因である。
A：爆発 B：燃焼 C：酸化反応 D：還元反応
硫化亜鉄の生成原因および自然発火のメカニズム
硫化亜鉛の生成原因
（1）電気化学的腐食反応によって硫化亜鉛が生成される
原油中の80％以上の硫黄は常圧残油に含まれており、これらの硫化物は構造が複雑である。高温条件下、特に触媒の作用によって、容易に水素硫化物や低分子量の硫黄アルコールに分解される。水が存在すると、これらの硫化水素や硫黄アルコールは鉄製の機器に著しい腐食作用を及ぼします。反応過程は次の通りです：
H2S = H+ + HS-
HS- = H+ + S2-
これは電気化学的な腐食過程です：
陽極反応：Fe → Fe2+ + 2e-
陰極反応：2H+ + 2e- → H2（鋼材内に浸透）
Fe2+はS2-およびHS-と反応して次のようになります：
Fe2+ + S2- = FeS↓
Fe2+ + HS- = FeS↓ + H+
また、硫黄は鉄と直接反応して硫化亜鉄を生成します：
Fe + S = FeS↓
生成された硫化亜鉄は構造が比較的緩く、機器や配管の内壁に均一に付着します。 （2）大気腐食反応による硫化亜鉄の生成 装置が長期間停止している間、内部の部品が長時間空気にさらされることで大気腐食が起こり、錆が発生する。錆は完全に除去しにくいため、製造過程で硫化水素と反応して硫化第二鉄が生成される。 反応式は以下の通りです：
Fe + O2 + H2O → Fe2O3•H2O
Fe2O3•H2O + H2S → FeS↓ + H2O
この反応は比較的進みやすく、長期間停止しているため防食が不十分な装置では、硫化亜鉄が生成されやすくなります。 硫化亜鉄の自然発火のメカニズムと現象 （1）硫化亜鉄の自然発火のメカニズム 硫化亜鉄や鉄の他の硫化物は、空気中で加熱されたり光に当たったりすると、以下のような反応が起こる：FeS+3/2O2=FeO+SO2+49KJ 2FeO+1/2O2=Fe2O3+271KJ FeS2+O2=FeS+SO2+222KJ Fe2S3+3/2O2=Fe2O3+3S+586KJ （2）硫化亜鉛の自然発火の現象 硫化亜鉛が自然発火する際、適切な可燃物が存在しなければ白色のSO2ガスが発生し、これはしばしば水蒸気と間違えられる。また、刺激的な臭いが伴う；同時に大量の熱を放出する。周囲に石油などの他の可燃物がある場合、濃い煙が発生し、火災や爆発を引き起こします。 硫化亜鉄の生成速度に影響を与える要因 硫化亜鉄の生成メカニズムからわかるように、日常の生産において硫化亜鉄が生成される過程とは、活性な硫化物の作用によって鉄が化学的に腐食する反応の過程である。したがって、化学的腐食反応を制御することは、硫化第二鉄の生成を抑制するための鍵となる手段である。製造装置で硫黄腐食が起こりやすい部位を特定し、各部位の特性に応じた適切な対策を講じることで、硫化第二鉄の生成量を減らし、それによって硫化第二鉄による自然発火事故の発生を根本的に防ぐことができる。石油製品の硫黄含有量、温度、水分、およびCl-の存在などは、この電気化学的腐食反応の進行速度に影響を与える重要な要因である。
硫化亜鉄が空気に触れると、(BC)が起こります。A：爆発 B：燃焼 C：酸化反応 D：還元反応
C 酸化反応、硫化第二鉄が多く蓄積すると自然発火する