触れる火の玉について

質問

How to make fire balls

　コットン製の球にライターオイルをしみこませて着火すると、やけどせずに触れることのできる火の玉ができる、というもの。
　古いネタではありますが、これについてみなさんの考えをお聞きしたいです。

　　○材料
真綿の布
真綿の糸
ライターオイル（ＲＯＮＳＯＮ製（入れ替えてなければ）。成分は重質ナフサ？）
（針）
（はさみ）
（ライター）

　文系の自分が思いつくポイントは、

液体燃料の蒸発燃焼時に気化熱が発生し、ボール周辺の温度は抑えられる。
液体燃料が浸みこんでいる限り、液体燃料の沸点以上にボールの温度が上がらない（ボール自体は燃えない）。
炎心の温度自体が低い。
結論としてボール上部は熱いものの、本体と下部は我慢できる程度の温度。

　という点なのですが、どうでしょう？　何かほかに考えられる要素はありますでしょうか？

　また、重質ナフサの沸点が80～180℃であることを考えると、このパフォーマーは80℃を我慢しているのでしょうか？（あるいは動画にはないもののあらかじめ手を氷で冷却しているとか、濡らしているとか？）
　他にも、最近ジッポ製オイルで使われる合成イソパラフィン系炭化水素（自分では詳しくわからない……）についてや、他の薬品《軽質ナフサ（沸点35℃～）やペンタン（沸点36℃）、お酒（エタノールは80ぐらい？）などなど》で代用した場合についてや、あるいはより火傷しにくくする方法など、多様な意見をお待ちしております。

回答No.2

TEOS · ベストアンサー

参考までに、真綿はシルクですので、木綿のボールに重質ナフサを
染み込ませるのですね。正直言って微妙です。
玉の上部のみに含浸させれば、上のみが気化して燃えて、下部はあまり熱くないかも知れません。　ガソリン等をドボドボに含浸させて、
手のひらにも、液体が有る場合、ヤケドする可能性が大きい。
腕に垂れたら、類焼して自分が全身火傷すると考えます。

一応、頭で考える推論ですので、お試しにならないように。
予断ですが、アルコールランプの芯の下部は、エタノールが染み込んでいるので冷えていると思います。

私は特殊な有機溶剤で（アルコールに近いもの）、衣服に大量付着して、自然発火？して上着が燃えました。　結構熱かったです。
すぐに転がり、上着を脱いで、難を逃れました。

あなたは、どう思いますか？

お礼

回答ありがとうございます。

　あー、すみませんｗ　コットンって最初に書いておきながら真綿などと……。すんません、完全無意識です。
　（でもシルクではだめなんですかね？　化学繊維じゃないからシルクでもいけそうな……。いやーでも蚕かあ。んー、やっぱ無理かな？）

　いや、映像中でボールを転がしているので、炎が常に上向きに燃えていると考える方が適当なように思います。炎が上に向かって燃焼するのは（詳しくわからないので）暖められた空気による上昇気流と考えるとして、それゆえボール上部のみが燃焼する、という解釈ではどうでしょう？

　ガソリンはちょっときつい気がします。揮発性というよか蒸発性が高いうえに引火点が確か氷点下だった気が。つまり気化熱云々でなくて火だるまになりそう……。
　しかも気化したガソリンは、空気より重いのでボール上部のみならず底部、そして最悪手にまで火が回りそうです（あ、実際はわかりませんよ？）。

　余談のアルコールランプ。
　冷えていたかどうか記憶にありませんが、理科の実験の途中、ふざけてアルコールランプの火に素早く指を突っ込んで遊んでいた記憶がありますｗ　一瞬だと火傷しないんですよね。あれは火が揺らぐからなんでしょうか？

　特殊な有機溶剤ってのが気になりますｗ　なんなんだろう？　引火じゃなくて発火ということは、やはりめちゃくちゃ発火点が低いということでしょうか。なんて楽しｓ……なんて大変な経験をされているんでしょうｗ

　もし何か他に考えつくことがあったらよろしくお願いします。

回答No.7

TEOS

私は学者じゃないから、最後に気化熱についてだけ。
頭からガソリンや灯油を被って、自殺したばあい、大火傷で死亡する
例が多いと思います。　普通のアルコール類の場合高温になった容器を
触れば熱いけど、誤ってその容器から零れて皮膚に罹っても、気化熱の
おかげで６０℃程度では火傷はしない。　混合物で１００度を超える
温度の液体が、皮膚に吹きかかっても熱さは感じないし、すぐに水道で
皮膚を冷やせば火傷をしない場合もある。
・薄いゴム手袋をして、６０℃程度のお湯に手が入っても、瞬間なら
　熱伝導度のおかげで、火傷しないばあいがある。逆に服の上からでも
　４０度ちょいの使い捨てカイロが密着している場合、低温火傷する
　事例も少なくは無い。
あくまで、自分の実体験であって、レアケースかもしれない。

油に火をつける実験は、リスクが有るので、お勧めしません。
誰かが真似して火傷するのが、嫌ですので・・・・。

お礼

締め切りが遅れたことまずお詫びします　
締め切ったつもりだったんですが……なんでだろ？

遅ればせながら回答ありがとうございました
気化熱って不思議なんですよね。今でもよくわからないです。

＞油に火をつける実験は、リスクが有るので、お勧めしません
とのご忠告ありがとうございます。ただもとよりそんな気は
なかったのでご安心ください
いつも頭の中で考えるだけで満足する性質なんで(笑)

回答No.6

TEOS

サイトの管理者から、部分削除のメールが届きました。
画像を見る範囲、少量の含浸ですので、ギリギリ火傷しない温度で
手の上を転がせると思います。　（真似して火傷しても知らない）

遊び半分で、火や溶剤を使って、投稿されるのは　好ましくないです
たぶん、炎の怖さが判らないからだと思います。
私は、有機溶剤を普段から使ってるし、溶剤が化学変化して自然発火
する怖さを身に染みて感じてます。
自分が火傷しないと、怖さは感じないのかも知れませんけど？？

お礼

化学的な観点からの分析、ありがとうございました。自分で確証の持てない情報を、回答者産があらかた整理してくださったことに感謝します。
　あとは科学的な視点（e.g.気化熱、上昇気流、ヒトの神経、発汗、高温と撥水）の意見を聞くことができれば面白いですね。
　もう少し締め切らずにいようと思うので、もし他に所思ありましたら、ぜひお聞かせください。

回答No.5

TEOS

ご理解頂けないと思うけど、基本的な一般論書いておきます。
一応、危険物の甲種持ってますし、化学屋ですので、なるべく
実論に沿って書いておきます。
１）有機溶剤の蒸気は、おおよその物が空気より重いので、下方向に
　　蒸気が降りてきます。
２）ガソリン、ナフサ、ベンジン等はほぼ同じ物性と考えてよいと
　　思います。　品質の差が有るけどね。
３）沸点３０℃の有機溶剤は、特殊引火物ですので、常温保管はしない
　　仮に２０℃の気温でも、有機溶剤はどんどん気化してます。
　　（ここが大きな勘違いです。沸点以下でも気化します。）
　　ガソリンの沸点と引火点を調べてみてください。理解できました？
　　その為、常温にガラス瓶が密栓されていれば、内圧が掛かり、
　　木っ端微塵にガラスが飛散して怪我をすると考えます。
　　ついでに、わずかな静電気で、引火する可能性が有ります。
　　ガソリンの場合、マイナス２０℃近くでも引火するのはお分かりで　　すね。普通のガソリン車が、真冬でもエンジン掛かるでしょ？

・４０℃と書いたのは、たとえなのですが、現在の気温は３０℃を
　　超えてるので、現在の気温では、沸点を越えてるので、瞬く間に
　　気化してしまうことを言いたかっただけです。

４）私の作っている化学物質は、詳細は言えません。
　　単純に言えば、自然発火するのです。
　　ヒントは、私のハンドルネームのＴＥＯＳで検索して、
　　それにＳｉ－Ｈが付属している、系統の物質です。話してもご理解　　出来ないので書きません。手に入れることも不可能ですし。
　　検索しても出てこない事実が多いですから。

５）沸点３０℃の薬品は、普通冷凍庫に近い温度で保管すべきものです
　　常温で使うのは、無理なのはご理解出来ましたか。？？

６）ここの部分は、憶測で書いてますので悪しからず。
　　仮にガソリンでファイヤーボール作ったとして、少量を含芯して
　　すぐに投げれば、下部は熱くはならないと思われます。
　　雫が垂れるほど、染み込ましたら、炎の雫が垂れてあなたの身体は
　　全身火傷でしょうね。　アルコールでも同じです。
　　気化したガスは重いので、下に溜まります。　自分の身体の静電気　　で、引火して燃える可能性も有りますから。
　　それより、蒸気で中毒になりフラフラかもね？？
　　どうなるかは、憶測ですので、判らないとしますね。

これで、あなたの質問の返事　おおかた書いたつもりです。

有機溶剤の取り扱いは、生半可な知識では使わないでね。
セルフのガソリンスタンド、夏でも引火事故起きてるんだよ。
もう理由は判ったでしょ？

ご理解出来ましたか？　沸点　引火点　着火温度も検索して
調べてくださいね。　もう書くこと無いから終わります。

お礼

まず、お礼が遅れたことお詫びします

　本当に何度も回答いただきまして感謝しております。
　こちらがお尋ねしたかったことを、ひとつひとつ平易な言葉で簡潔に解説してくださり、大変助かりました。

＞沸点３０℃の有機溶剤は、特殊引火物ですので――
　どうでもいいですが、たぶん今回提示した有機溶剤の場合は【特殊引火物】ではなく【第4類第1石油類】に分類されると思っています。

＞ここが大きな勘違いです。沸点以下でも気化します。
　蛇足ですが、今まで書いてきた文の中でも、「沸点以下での気化」＝【蒸発】、と表現して、「沸騰による気化」とは書き分けてきたつもりなので、そのへんを酌んでいただけると嬉しいです……。
　そもそも液体燃料は、気化してから初めて燃える「蒸発燃焼」だと考えていましたがどうでしょう。
《話が前後しますが、沸点、引火点、発火点（質問者さんの表現だと着火温度）もまた、（恐らく正しい理解で）厳密に書き分けてきたつもりです》

＞仮にガソリンでファイヤーボール作ったとして、少量を含芯してすぐに投げれば、下部は熱くはならないと思われます。
　少量だけの浸透だとコットン自体の温度が80℃を超え、燃焼してしまう気もします（あくまで個人の感想）。問題ないのかな……。

＞蒸気で中毒になりフラフラかもね？？
　中毒になるほど溜まります？　気化した時点で燃焼する気がしますが……。

　ところでずっと感じていたものの、特には触れていなかったことですが。
　今回質問したのはあくまで知的興味です。もちろんこの行為は危険だと理解していますし、むしろ危険だと考えていなかったら既にやってますｗ
　その上で、この動画のパフォーマーはどうしてこうも平然と演じているのか、それを科学的に検証してみたいと思い、皆さんの意見を聞こうとした次第です（ですからエンターテインメントではなく化学板に質問したというのもあります）。

　さらに話がそれますが本来本文に入れていた動画へのリンクが消去されたのもあまり解せないですね。著作権法違反て。リンクを著作権違反とするのはWorld Wide Webというハイパーテキストシステムの否定だと思うのですが。webサービスの一つであるQ&Aコミュニティーがそれを主張するのもおかしな話です。
　とはいっても、規則は規則（ソクラテスじゃないですが）。知らずに、とはいえ失礼しました。

回答No.4

SortaNerd

炎の温度は沸点や引火点には関係ありません。
なのであなたの考察は見当違いです。

補足

回答ありがとうございます。

　質問文が至らなかったかもわかりませんが、炎の温度が沸点や引火点に関連するとは思っていません。
　もし回答者さまが炎の温度に関すること以外から、「見当違い」と主張されているのなら、その理由を提示してくださると助かります。
　よろしくお願いします。

回答No.3

TEOS

かなりの勘違いされているので、一般論で書きますね。
一応、、化学会社に勤めてますので、間違いを指摘します。
ガソリン＆ライターオイル＆重質ナフサは、ほぼ同じ物性なので
それぞれ同等品と考えてください。その為同じ危険と考えます。
火災の危険を考えましょうね。静電気で燃えるからね！！！
多少は、調べているとは思うけど、沸点と引火点の定義が間違って
覚えていると思います。　軽質ナフサ等の沸点が３０℃代の物は、
常温で沸騰して気化してしまうのだよ。気温が４０℃有れば、
軽質ナフサの入ったビンは、気化するため、密栓したビンが、
ガスの膨張で、爆発するということだよ。　開封したままなら、
全部気化して、引火点に達する気体濃度が有ると考えるべきです。
運が悪ければ、爆死します。
私の言っていた有機溶剤は、まだ、この世に存在してないことに
なっている物質ですので、検索しても出てきません。秘密ですので。
仮に、この物質に木綿製ボールに染み込ませて、ビニル袋内でしばらく
反応させておいて、空気中に出したら、本当にファイヤーボールに
なり、水や消火器でも消えません。水の中でも燃えます。

危ないことを、考えないで下さい。
参考までに、重質ナフサが燃焼した時の炎の温度が、８０℃には
思えません。最低数１００℃以上と思います。

よくガソリンを、口に含んで、ファイヤーするパフォーマンスが
有るけれど、意外とヤケドしている事例が多いよ。
口の周りの残ったガソリンが引火して火傷するんだけどね？
有機溶剤に、火をつけるボール、やりたければ試してみれば？
耐熱手袋はめてれば、手の火傷は防げるけど。
配合比・添加量間違えたら、火だるまを覚悟ください。

火傷しにくい方法は、もうアドバイスのしようが無いよ。
アルコール度の高いお酒は、引火しやすいですから。
炎の恐ろしさは、自分で実感しないとわかって貰えないかな？

まだ、ご質問有りましたら、またどうぞ。
自分のしたいことを、ちゃんと理解して下さい。

補足

※　お礼欄だと文字数制限に引っ掛かったためこちらに。

　回答ありがとうございます。化学薬品を取り扱う方の意見がお聞きできて助かります。

　ガソリン、合成イソパラフィン系炭化水素、重質ナフサともに成分や性質が近いものだとは漠然と思っていたのですが（元をたどれば石油系であるし）、この事象においては微妙な性質の差は無視して大丈夫なのでしょうか？
（特に気化した後の空気との比重について調べたかったのですが、力不足……。）
　ガソリンは危険というイメージがなんとなくあったというのは事実です（思い込みですか？）。

＞軽質ナフサ等の沸点が３０℃代の物は、常温で沸騰して気化してしまう――（以下略）
　常温が20℃と考えたとき、どうして沸点が30℃の軽質ナフサが沸騰するんでしょうか？　揮発性が高いので蒸発するというのはわかりますが、沸騰はしないのではないでしょうか？
　もし常温を30℃以上まで考慮して仰っているのなら理解できますが。

＞気温が４０℃有れば、軽質ナフサの入ったビンは、気化するため――（以下略）
　気化、というのは沸騰による気化ということでよろしいですかね。それだったら破裂するのもわかります。
　ちなみにこの場合の爆発とは爆発的な燃焼（熱膨張）でしょうか？　それとも密閉容器内で気化して圧力に耐えられなくなり爆発したと考えるべきでしょうか？　前者の方がより危険だと思うのですが……。
（ペットボトルにドライアイスを入れ、密閉すれば破裂するのと同じですよね？　まあこれは昇華ですが）

＞私の言っていた有機溶剤は、まだ、この世に存在してないことに――（以下略）
　ここがとても気になります！　「私の言っていた有機溶剤」ってなんでしょう？　後述の説明のことですか？
　水や消化器で消えないということは、燃料自体が酸素を発生するのか……？　水で消えないというのは化学火災でよく聞きますしね。

　表現が悪かったかもしれませんが、自分も炎の温度は数百度あると考えています。80℃と表現したのは、重質ナフサがボールにしっかり浸みこんでいる場合、ボールの温度は沸点（＝80℃）以上に上がらないのでは？　ということです。
　また、気化熱による冷却の効果のほども気になります。

　稚拙なイメージですが下図のように（温度は適当）。
　　　　　炎
　　　　炎火炎　　　　　　←炎の温度：1000度
　　　　炎火炎
　　火火火火火　　　　　←火の温度：300℃
　　火油油油火
　　火油油油火
　　　　油油油　　　　　　←油の温度：80℃
手手手手手手手手手　←手の温度：37℃

　映像中ではボール横を摘まんでいるのでその辺もよくわからないのですが。

　ファイアーパフォーマンス（火吹き）についてですが、自分はやろうと思いませんｗ　あれを安全にやるには液体を正確に霧状に吹く必要があるのですが、それができないのでｗ
　友人のなかに、パフォーマンスとしてしばしば演じている人がいますが、気道熱傷には気をつけてほしいものです。ホント。

　自分も深達性二度までの火傷を経験したことがありますが、結構痛いんですよね。治療長引くし。

　お礼が長くなりましたが、具体的なお話が聞けてとても参考になりました。
　もしよろしければこの回答中にある疑問にお答えいただけるとありがたいです。

　あと、質問文に入れてあるリンク先のパフォーマンスの映像について回答者さんの考えをぜひお聞かせ願えませんか？

回答No.1

植松 一三（@jf2kgu）

実は炎は誰でも触れます
ただし条件が必要です
炎の元は熱くありませんただ炎から離れると熱いですから火傷をしますが火元は熱くありませんただ皮膚呼吸ができなくなるし肺をやけどすることも有るので必死に消しているわけですろうそくの炎も指で消すと炎よりロウが溶けて熱いだけで芯を消した時に熱いのも周りの炎に触れたためですろうそくの炎にマッチの軸を充てると焦げたところと焦げていないところが有ることで温度差が分かると思います

補足

早い回答ありがとうございます。
　わざわざお時間を割いて回答してくださったのに申し訳ないですが、ぜひ句読点をお願いします……。

　炎の元というのは炎心ということでよろしいですかね。確かに炎の中心は不完全燃焼を起こしているため外炎と比べれば温度は低いですよね（ただ炎心でも300℃、内炎でも600℃ぐらいあった気が……）。

　ただ頂いた回答のなかで皮膚呼吸のくだんがよくわかりません。ヒトって原則皮膚呼吸しないのでは（少なくとも無視していい程度では）……？