Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
火傷	ハンダ	・小学校において、鉛とスズをるつぼに入れ、加熱中にるつぼをひくり返した。ハンダが飛散して手足に火傷を負った。・小学校において、型に流し込んだハンダと、冷えてないるつぼに手を触れ、火傷を負った。	7	21	143
熱湯	8
その他	・ガラス細工を実施中に、高温のガラス管を指で持ったために、指に軽い火傷を負った。・高校において、テクルバーナーに点火した際に、ガスロが大きく開いていたために、長い炎ができ、点火した生徒の頭髪が焼けた。・高校において、点火してあるバーナーに気が付かず、その上に腕を持って行ったため、上衣の袖を焼き、火傷を負った。	6
突沸	突沸	・試験管に水を入れ、加熱していたら突沸した。熱水が顔にかかり、火傷を負った。・高校において、酢酸エチルをつくる実験で、氷酢酸、エタノール、濃硫酸の混合液を試験管に入れ、加熱したていたところ、突沸し、顔に火傷を負った。・高校において、ホルマリンの薄い水溶液に、フェーリング液を加え、試験管で加熱していた。突沸し、顔や手などに薬傷を負った。・高校において、ショ糖の水溶液に希硫酸を加え、煮沸していたら、突沸し、火傷を負った。・高校において、牛脂に水酸化ナトリウム溶液を加え、煮沸していたら、突沸した。薬傷を負った。	14
容器の破裂などによる薬品のはねとび	容器の破裂などによる薬品のはねとび	・炭酸水素ナトリウム溶液と硫酸を用いて、消火器の原理の実験を行うため、容器内で混合した。内圧が急に大きくなり、ガラス容器が破裂した。手、指などにけがをし、薬液が眼に入って、眼を痛めた。・ドライアイスを使ってサイダーをつくろうとし、ガラス製密閉容器に水とドライアイスを入れた。内圧により、容器が破裂し、重傷を負った。・高校において、気体発生実験の際に、誘導管がつまっていたため、発生器のゴム栓が吹き飛び、酸溶液をかぶった。・亜鉛と希硫酸の反应により生成した硫酸亜鉛溶液を蒸発皿に入れて、蒸発乾固していた。乾固直前に、シロップ状の飛沫が飛んで、眼に入り、負傷した。・中学校における燃焼の実験において、ショ糖を加熱していたところ、ショ糖がはねて生徒のほおに当たり、火傷を負った。	21
ガラスによる負傷	ガラスによる負傷	・ゴム栓に開けた孔に、ガラス管を通そうとしたところ、ガラス管が折れ、手にけがをした。・フラスコ、試験管の口にゴム栓を差し込む際に、口が割れて、手にけがをした。・ビーカー、試験管などを洗浄している時に、破損し、破片でけがをした。・ガラス水槽、ビーカーなどを運搬中につまずいて落とし顔や手にけがをした。・ガラス管の端に手を触れたところ、手にけがをした。	41
雑	雑	・ゴム栓に開けた孔に、ガラス管を通そうとしたところ、ガラス管が折れ、手にけがをした。・フラスコ、試験管の口にゴム栓を差し込む際に、口が割れて、手にけがをした。・ビーカー、試験管などを洗浄している時に、破損し、破片でけがをした。・ガラス水槽、ビーカーなどを運搬中につまずいて落とし顔や手にけがをした。・ガラス管の端に手を触れたところ、手にけがをした。	46
事故

⑤野外指導に関する事故 野山での自然観察学習中に堤防から落ちてけがをしたり、稲刈り中に鎌で足を切ったりするなど、野外指導中に起きた事故

学校種ごとの事故の件数を表 17 に、発生した傷害の内訳を表 18 に、事故の種類の内訳を表 19 に示す。

全国理科教育センターが理科学習に関連した事故事例の全国調査を行い、昭和41年に公表した。その中から、小学校での理科学習に関連した事故の事例を表20に示す。文献30の内容の一部を表の形にまとめた。

表 15、表 16、表 19 をみると、現在でも同様な事故が起きている。ただし、現在では行われなくなった実験もある。例えば、セルロイドは現在ではほとんど手に入らなくなったので、実験に使えなくなった。また、現在では行われなくなった実験の中には、実験内容や使用する薬品が危険で、けが人が発生したために、より危険の少ない実験に置き換えられた実験もある。例えば、以前はメッキの実験を行うためにシアン化物が必要であった。しかし、現在では、シアン化物を使用しない方法が提案されている。古い実験書を参考に実験を行う際には、十分な調査、準備、注意が必要であると思われる。

### 3. 防止策

中学校学習指導要領解説理科編 $ ^{31)} $ には、事故防止のための一般的な注意が示されている。その部分を以下に引用する。ただし、原文の一部を削除し、文章を短くした。

## ①指導計画などの検討

年間の指導計画の中に実験の目的や内容などを明確にしておくことは、校内の迅速な連携対応、事故防止のためにも不可欠である。また無理のないような実験を選ぶことや、効果的で安全性の高い実験の方法を選ぶことが大切である。

## ②生徒の実態の把握、連絡網の整備

日頃から学級担任や養護教諭などと生徒情報の交換を密に行い、授業において配慮すべき生徒については、その実態を把握することが大切である。一方、様々な注意をしていても事故が起きる場合もある。こうした際には、負傷者に対する応急処置や医師との連絡、他の生徒に対する指導など、すべてを担当の教師一人で対応するのが難しいこともある。万一の事故や急病人に備えて、保健室、救急病院、関係諸機関、校長及び教職員などの連絡網と連絡の方法を、教職員が見やすい場所に掲示するなどして、全教職員に周知しておくことが必要である。事故発生の際には、保護者への連絡を忘れてはならない。

## ③予備実験と危険要素の検討

実験の安全を確保するために、予備実験は必ず行っておくことが必要である。例えば、使用する薬品の濃度が濃かったり量が多過ぎたりすると、急に激しい反応が起こって事故につながる可能性が高くなるので、適切な実験の条件を確認しておく。特に、グループで実験を行う場合は、すべての

表 17 事故の件数

事故の種類	学校種	計
小	中	高
熱源、加熱に関する事故	9	12	2	23
強酸、強塩基、有毒な気体に関する事故	3	21	4	28
水素、花火、火薬などに関する事故	13	14	1	28
器具、工具に関する事故	15	15	2	32
野外指導に関する事故	7	0	0	7
計	47	62	9	118

表 18 事故の件数

事故の種類	事故件数	傷害の発生した件数	事故件数に対する障害の発生した件数の割合, %	傷害を受けた人数	障害の種類	障害の程度
薬傷	火傷	負傷	中毒	その他	死亡	重傷	中傷	軽傷
熱源、加熱に関する事故	23	11	48	11	1	11	1	10
強酸、強塩基、有毒な気体に関する事故	28	23	82	31	19	1	3	6	2	6	25
水素、花火、火薬などに関する事故	28	23	82	43	5	17	21	1	3	15	25
器具、工具に関する事故	32	28	88	29	1	3	25	8	21
野外指導に関する事故	7	7	100	7	6	1	1	6
表 19 事故の件数と事例

事故の種類	操作したもの等	件数	事例
熱源、加熱に関する事故	アルコールランプ	12	·不安定な場所に置いたり、机上にあるものを動かすなどした結果、アルコールランプが倒れ、流出したアルコールに引火する。
·燃料用アルコールの量が少なかったため、中の気化した燃料用アルコールに引火し、芯が飛ぶ。
·マッチを探さずに、別の火のついたアルコールランプからもらい火をしようとして、アルコールランプを傾け、流出した燃料用アルコールに引火する。
ガソリンを燃料とするバーナー	1	·ガソリンを燃料とするバーナーを使用中、操作を誤り、ガソリンが噴出し、周辺に引火する。
突沸	8	·試験管を加熱中に、突沸し、試験管ばさみを使用しなかったため、硫酸、水酸化ナトリウムなどが手にかかる。
·のぞき込んでいたところ、突沸し、溶けたろうが顔にかかる。
その他	2	·結晶を取り出す実験において、高温の蒸気が手に触れて火傷を負う。
強酸、強塩基、有毒な気体に関する事故	強酸	12	·希硫酸をつくる際に、希釈熱により、肉厚の瓶の底が抜け、床にこぼれたり、衣服についたりする。
·指についた濃硫酸を知らずに顔につけたり、後始末の際に、あやまって手につけたりする。
·二酸化炭素の捕集実験中に、捕集瓶へ通じるゴム管が古くなり、くっついて閉塞していたため、フラスコ内の塩酸がロートへ逆流し、手にかかる。
·塩酸から激しく発煙する塩化水素の臭いをかいで、頭痛を訴えたり、多量に吸入し呼吸困難になる。
強塩基	6	·試験管を振ったら、中の水酸化ナトリウムの液が飛び、目に入る。
·葉脈標本を作成中に、長時間の加熱で濃くなった水酸化ナトリウムを手や指につけ、薬傷を負う。
·濃アンモニア水をろ紙につけてなめたため、舌がただれる。
有毒なガス	5	·捕集した塩素をまともに鼻に向けたために、中毒症状を起こしたり、多量の塩素を吸入し、呼吸困難になる。
·カエルをエーテルで麻醉させて解剖を開始したところ、しばらくして、一人の生徒がエーテルの作用により眠った状態になる。
過酸化水素	5	·酸素捕集実験で、市販の35%過酸化水素水を薄めずにそのまま使ったり、また、薄め方が不十分であったりしたため、反応が急激に進行し、フラスコが破裂したり、液が手について薬傷を負ったりする。
水素、花火、火薬などに関する事故	水素	10	·発生している水素に点火したところ、発生装置が爆発する。
アセチレン	1	·中学校で教師が演示実験中に、捕集したアセチレンに点火したところ、爆発し、器具が破裂する。
花火、火薬	15	·花火の使い方を知らずに、逆の方に点火し、どうしたのかとのぞき込んだところ、顔面に火傷を負う。
·花火をポケットに入れて遊んでいる内に、発火し、胸、足などに火傷を負う。
·飛び跳れる花火がわらぶき屋根や枯れ草の上に落ち、ぼやになる。
·花火から抜いた火薬を集め、爆発力を試そうと容器に入れ、ふたをし、振ったところ、爆発し、頭部、目、手に火傷を負う。
·ごみ捨て場から拾った雷管に点火し、爆発する。
·中学校のクラブ活動で教師の目を盗み、塩素酸カリウムに赤リンを混ぜて摩擦し、爆発させる。
ガソリン、アルコール	2	·屋外で遊んでいる内に、誤って付近にあるガソリンに点火する。
·家庭学習で、アルコールで板を焼く作業中に、火のそばでアルコールを操作し、アルコールに引火する。
器具、工具に関する事故	ガラス器具	17	·装置を組み立てる際に、ゴム栓にガラス管を強く差し込んでガラス管を割ったり、試験管にゴム栓を強く差し込んで試験管を割ったりする。
·スタンドにガラス器具を取り付ける際に、ねじの滑りが悪かったり、きつく閉めすぎたりして、ガラス器具を割る。
·実験準備中に、ガラス器具にひび、割れ、ひずみがないかどうかの確認を怠ったため、加熱中にガラス器具が壊れる。
ガラス細工	2	·よく熱しないうちに力を入れすぎて折れ、折れたはずみに右手に持っていた部分が左手の指に刺される。
ハンマー	5
工具	4
解剖器具	3
ガスボンベ、圧力調整器	1	·取り付けねじを間違ってゆるめたため、ガスの圧力によって、圧力調整器の前面の鋳物が約10cm飛ぶ。
表 20 化学実験における事故

実験	事故例	事故防止策
酸素の発生	酸化マンガン(IV)を触媒とした過酸化水素の分解	・試験管に入れた酸化マンガン(IV)に過酸化水素水を加えたら、急に噴き出した。濃度の高い過酸化水素水を一度に加えたことによる。
・酸素発生装置のゴム栓が飛び出し、過酸化水素水と酸化マンガン(IV)の混合液が顔面にかかった。10%過酸化水素水を使用したため、酸素が激しく発生し、内圧が上昇したことによる。
・三角フラスコに酸化マンガン(IV)の粉末を加え、次に35%過酸化水素水を加えたら、酸素発生装置が破裂し、内容物が飛び散った。
・過酸化水素水と酸化マンガン(IV)により、酸素を発生させる実験時に、酸素が捕集されないので、酸素発生装置を振ったら容器が破裂した。酸素発生装置に接続されたゴム管が折れ曲がっていて、それに気が付かなかったことによる。
・試験管内の酸化マンガン(IV)に過酸化水素水を入れて実験を行った。再実験のため、過酸化水素水を追加したところ、液が溢れて指にかかり、指が白くなった。	・過酸化水素水が濃いと酸素が激しく発生し、酸素発生装置の内容物が噴き出すことがある。
・過酸化水素水は、適切に薄めて使用する。
・過剰な量の過酸化水素水を使用しない。
塩素酸カリウムに酸化マンガン(IV)を加えて加熱	・試験管中で、塩素酸カリウムと酸化マンガン(IV)の混合物を加熱していたところ、試験管が割れた。管底の一部のみを加熱したことによる。	・酸化マンガン(IV)に有機物が混ざっていると、酸素発生装置内で爆発が起こることがある。
・酸化マンガン(IV)に有機物が混ざっていないか確認する。確認する方法として、アルコールランプの火炎中にいて、燃焼を開始するかどうか調べる方法がある。
着火器具の取扱い	マッチ	・マッチをする際に、マッチ箱が古く火がつきにくかったため、力を入れたら、火のついたマッチの軸が折れて飛び、隣の児童の服が焦げた。
・アルコールランプに点火する際に、マッチの中箱を適切に収めない状態ですったため、マッチ箱に引火した。爆発的に燃え、児童の手と頭髪が焦げた。
・火を消したばかりのマッチをつかんでしまい、手の指に軽い火傷を負った。
・軸木がまっすぐでないマッチをすったところ、軸木が折れて、火のついたマッチが前の生徒の顔に触れ、軽い火傷を負った。	・マッチをする際は、中箱を適切に収める。
・マッチは大箱を使わずに、小箱に分けて使う。
・マッチの燃えさしは、所定の器物に入れて消す。
加熱操作	アルコールランプの取扱い	・点火したアルコールランプが、そばを通った児童の上衣の裾に引っかかり、床に落ちて、破損した。流れ出したアルコールが燃えた。
・アルコールランプで食塩水の入ったビーカーを加熱していた際に、アルコールランプが倒れ、アルコールが燃えながら拡がった。使用した三脚は、足が高く、アルコールランプの炎がビーカーに届かなかった。あり合わせの台を使用したが、アルコールランプが不安定だった。
・手についた燃料用アルコールを拭き取らないで、マッチでアルコールランプに点火しようとしたところ、手についていた燃料用アルコールに着火し、火傷を負った。
・アルコールランプに、燃料用アルコールを入れ過ぎ、溢れ出したが、それに気が付かずにアルコールランプに点火したため、机上の燃料用アルコールが燃えた。
・アルコールランプ6個に点火したところ、1個が異常な臭いを出し、炎も正常でなかった。すぐに消火した。
・アルコールではなく、シンナーを入れていた。
・アルコールランプの火炎が、髪の毛を着火した。慌てたため、ランプを倒した。こぼれた燃料用アルコールが燃え、重傷の火傷を負った。
・アルコールランプからもらい火を使用として傾けたところ、燃料用アルコールが燃えながら飛び散り、顔面にかかり火傷を負った。
・燃料用アルコールが少量しか入っていないアルコールランプに点火した。ランプ内の可燃性予混合気に着火し、灯心が、鼻先をかすめて、天井まで吹き飛んだ。
・アルコールランプに袖が触れ、火がついた。	・アルコールランプの炎は、明るいところでは見にくいので、不注意に触れて火傷を負うことがある。使わない時は、消火する。
・アルコールランプに、燃料用アルコールを補給する際には、必ず、火を消してから、漏斗をさして、静かに補給する。
水酸化ナトリウム溶液の加熱	·水酸化ナトリウム溶液中で金属を加熱していたところ、突沸し、液が目に入った。急に加熱した上に、試験管の口を人のいる方向に向けていた。·水酸化ナトリウム溶液中で毛糸を加熱していたところ、突沸し、液が衣服にかかった。試験管中の溶液の量が多すぎ、攪拌が十分でなかった。試験管の口の向きが適切でなかった。·試験管に、多くの繊維と多量の水酸化ナトリウム溶液を入れ、加熱していたところ、液が突沸し、他の児童の頭にかかり、重傷の火傷を負った。	·試験管の口に顔を近づけたり、人のいる方向に試験管の口を向けたりしない。
熱湯、水蒸気	·蒸気の圧力でコルク栓を飛ばす実験中に、コルク栓がなかなか飛ばなかったので、手を出したところ、噴き出た熱湯が手にかかった。·蒸気の圧力でコルク栓を飛ばす実験において、試験管に水を4分の1ほど入れ、ゴム栓をして加熱したところ、試験管が破裂した。コルク栓を使わずに、ゴム栓をきつくしめたため。·熱の移り方の実験中に、水槽に熱湯を入れた直後に、水槽が割れた。	·高温の蒸気、熱湯に触れると、火傷を負う。·水蒸気は目に見えないので、やかなの口のそばなどに触れないようにする。
薬品の取扱い	過酸化水素	·実験の準備中に、ガラス棒を取り出したところ、手に薬傷を負った。前回使用した後、洗浄していなかったため、過酸化水素水が手についた。·30%過酸化水素水をメスシリンダーにとった。ビーカーに移すため、メスシリンダーを持ったら、手のひらに激痛を感じた。メスシリンダーの外側に過酸化水素水がついていた。	·必要性があって濃い溶液を使用する場合以外、薄めて使用する。·手や指を薬品に直接触れないようにする。固体の水酸化ナトリウムを指でつまんだりしない。·味を見る際は、十分に薄くする。·臭いをかぐ際は、直接かがない。
強酸	·酸の味を確かめる時、気分が悪くなった。塩酸を少し多くなめたため。·実験終了後に試験管を洗う際に、希硫酸の入った試験管を振った。隣の2名の児童の顔面にかかり、軽い薬傷を負った。·アルミニウムと塩酸の反応が弱いため、加熱した。反応が激しくなり、塩酸があふれ出した。あふれた酸の一部が児童の顔にかかり、軽い薬傷を受けた。·鉄に塩酸を多量に加えたところ、急に多くの泡が出て驚き、試験管を離してしまった。·希硫酸に金属を入れて反応を観察した。継続観察として、教室の簡易棚の上に置いた。掃除の際に、その容器に触れてこぼした。·机上の塩酸の瓶を倒し、児童のズボンの全部にかかった。教師が塩酸の瓶に栓をするのを忘れ、さらに、児童が実験・観察に夢中になり、そばの塩酸の瓶に気が付かずにひじで倒した。·様々な繊維が硫酸に溶けるか調べていた。ピンセットで毛糸の端を持って硫酸につけ、勢いよく引き上げたため、毛糸が自分の額に触れ、軽い薬傷を負った。·繊維を塩酸中で煮沸中に、液が突沸し、他の児童の顔にかかり、軽い火傷を負った。
強塩基	·研究心の強い生徒が、水酸化ナトリウムとはどんな味がするのかと思い、なめた。口の中を痛めた。·手に水酸化ナトリウムがついて、ぬるぬるするので慌てて手を振ったら、液が目に入った。·水酸化ナトリウム溶液を試験管でつくり、試験管の口を親指でふさいで振った。液に触れた指が白くなった。·水酸化ナトリウム溶液を指先につけ、おかされる様子を調べていた。ぬるぬるするのが面白く、液をつけたまま長時間放置した。痛みを訴えた。·水酸化ナトリウム溶液をビーカーで調整し、中和の実験に移るために席を立ったはずみに、ビーカーに触れて倒した。同じグループの児童1人が足に軽い薬傷を受けた。
中和反応	·塩酸と水酸化ナトリウムを混ぜた中和液をなめたところ、舌を痛めた。指示薬にフェノールフタレインを用いていた。中和点の判定が正確でなかった。·酸と塩基が完全に中和したかを確認せずに塩を析出させ、その結晶を多量に口に入れたところ、舌を痛めた。
グループが同時に実験を行うことを想定し、その危険要素を検討しておく。薬品の扱いについては、その薬品の性質、特に爆発性、引火性、毒性などの危険の有無を調べた上で取り扱うことが大切である。

## ④点檢と安全指導

実験の器具については、整備点検を日頃から心掛けなければならない。これが十分でないと、実験の際、無駄な時間を費やすだけでなく、怪我や事故につながりやすい。使用頻度の高いガラス器具などはひび割れが原因で思わぬ事故となることもあるので事前の点検が大切である。

生徒にも安全対策に目を向けさせることが大切である。実験において事故を防止するためには、基本操作や正しい器具の使い方などに習熟させるとともに、誤った操作や使い方をしたときの危険性について認識させておくことが重要である。実験活動中にふざけて事故を起こすことのないよう教師の指示に従うことや、机上は整頓して操作を行うこと、終了時には使用した器具類に薬品が残っていないようにきれいに洗い、元の場所へ返却し、最後に手を洗うこと、余った薬品を返却すること、また、試験管やビーカーを割ってしまったときには教師に報告し、ガラスの破片などをきれいに片付けることなどの実験の基本的な態度を身に付けさせることも必要である。

## ⑤理科室内の環境整備

整理整頓も実験の一部である。理科室では、生徒の使い易い場所に薬品や機器を配置しそれを周知しておくことも必要である。また、生徒の怪我に備えて救急箱を用意したり、防火対策として消火器や水を入れたバケツを用意したりしておくことが望ましい。さらに、換気にも注意を払うことが必要である。特に、アンモニアや硫化水素などの刺激臭をもつ気体や有毒な気体を発生させる実験では十分な換気をする必要がある。

## ⑥実験のときの服装と保護眼鏡の着用

実験のときの服装についての配慮も大切である。器具に袖口を引っかけて薬品を倒したり、衣服に火が着いて火傷をした例もある。余分な飾りがなく機能的な服装をさせること、また、なるべく露出部分が少なく、緊急の場合の脱衣が容易であり引火しにくい素材の服が望ましい。前ボタンは必ず留め、長い髪は後ろで束ねて縛っておくなどの配慮が必要である。また、飛散した水溶液などが目に入る可能性のある実験では保護眼鏡を着用させる。

## ⑦応急処置と対応

教師は事故の対策を心得ておくことも大切である。過去に起こった事故や予想される事故を検討し応急処置について日頃から考えておくと事故に遭遇したときでも冷静沈着な行動がとれる。実験の際に生徒が怪我をした場合、応急処置をし医師の手当を受けさせると同時に怪我をした生徒の保護者への連絡を忘れてはならない。平素から校医などと十分に連絡をとり、緊急の時にどのように対処すればよいのかについて具体的に決めておくと、不慮の事故の場合でもより冷静に対処することができる。

これらはあたりまえのことである。しかし、①から⑦の項目を完全に実行することは容易ではない。また、保護眼鏡の購入、換気装置の設置、ひびの入ったガラス器具の交換などには予算が必要である。必要な予算の獲得、校内の安全管理体制の構築などについては、担当教師一人の努力では限界があるので、少なくとも学校単位で対応すべきことだと思われる。③には、「実験の安全を確保するために、予備実験は必ず行っておくことが必要である」という記述がある。予備実験を行った方がよいのはもちろんであるが、表14に示したように、教師による予備実験中に事故が起こることもある。

硫化水素、アンモニア、塩素などの有毒なガスを発生させる実験を行う場合に、複数の実験グループが同時に同じ実験を行うと、気体の発生量は、実験グループの数に比例して増加する。予備実験では窓を開けただけで換気できた、または、換気装置により処理できたとしても、本実験の当日は処理しきれないかもしれない。高橋 $ ^{32)} $ は、理科実験室内において、塩素、塩化水素、硫化水素などの有毒な気体の濃度が許容濃度に達するために必要な試薬の量を計算した。許容濃度はppmまたはmg/m³の単位であるので、少量の試薬で許容濃度に達する。例えば、硫化水素は、硫化鉄（II）（FeS）と希硫酸の反応により生成する。化学反応式を以下に示す。

$$ \mathrm{FeS}+\mathrm{H_{2}SO_{4}}\rightarrow\mathrm{FeSO_{4}}+\mathrm{H_{2}S} $$

硫化水素の濃度と症状の関係を表21に示す。例えば、

表 21 硫化水素濃度とその中毒症状 $ ^{18)} $

硫化水素濃度	中毒症状
ppm	mg/cm³
1～2	1.4～2.8	かすかな臭気が認められる
3	4.2	臭気は著しい
5～8	7～11	硫化水素に慣れた人でもきわめて不快臭を感じる
500～700	700～980	約30分吸入すれば、亜急性中毒を起こし、生命が危険になる
1000～1500	1400～2100	吸入後直ちに失神、呼吸麻痺を起こし、即死する
実験室の寸法が、幅11.5 m、奥行13.6 m、高さ4.3 mとすると、実験室の体積は673 m³になる。実験室内の硫化水素濃度が、11 mg/m³になるには、硫化水素が7.4 gあればよい。反応式(1)が収率1で進行する場合、硫化水素が7.4 g、すなわち、0.22 mol生成するには、硫化鉄(II)19 g、硫酸21 gが必要となる。硫化鉄(II)、硫酸、硫化水素の分子量は、それぞれ、87.91、98.08、34.08とした。硫化鉄(II)の密度は、4.7 g/cm³で、98%濃硫酸の密度は1.84 g/cm³であるので、硫化鉄(II)4.1 cm³と98%濃硫酸12 cm³あればよい。計算の過程を簡単に表22に示した。実験用の薬品を調製、配布する前に、薬品の量が過剰でないかどうか検討するのは無駄ではないと思われる。

便覧等に記載されている許容濃度は、労働者を対象にしている。体重の軽い小学生、化学薬品の臭いに慣れていない児童、生徒に対しては、許容濃度をそのまま適用できないこともある。

竹林ら $ ^{15)} $ は対策を提案した。原文の概要を以下に示す。

①発生させる気体の量を少なくする。

②塩素などの有毒な気体が捕集容器の外に逃げないようにする。

③捕集が終わったら、発生装置は屋外またはドラフト内に置く。また、捕集が終わったら、気体の発生を停止出来るような構造の発生器の使用も考慮する。

④塩素のような比重の大きな気体は、床面近くの濃度が高くなる。拡散により、水平方向、上方にも拡がる。

⑤屋外で実験することを考える。実験室内の換気には限界がある。屋外では、風向きを考慮し、他の班から流れてきた有毒な気体により被毒しないようにする。

現代であれば、十分な能力を持ったドラフトチャンバーなどの局所排気設備を十分な数だけ用意すれば、問題は解決できる。竹林らが執筆した1965年では、①から⑤の対策が精一杯であったであろう。

表 6 と表 7 には、メタノールのような低引火点の可燃性液体が関係した事例が含まれる。佐賀県教育センター $ ^{28)} $ では、アルコールの取扱いに関して注意喚起している。一部を以下に引用する。ただし、表現の一部を変更した。また、一部加筆した。

①アルコールとは、アルコール類の総称で、一般的にエタノール（エチルアルコール）を指す。エタノールは以下のような性質である。

·沸点 $ 78.3^{\circ}C $

·引火点 $ 12^{\circ} $ C

·消防法危险物第4類

・無色透明で特異臭をもつ引火性の液体である。

·水に易溶。

・蒸発しやすく、空気との混合ガスは引火爆発の危険がある。

・葉の脱色や色素の抽出、試薬の溶媒などに使用される。

②メタノール（メチルアルコール）は、以下のような性質である。

·沸点 $ 64.6^{\circ} $ C

·引火点 $ 11^{\circ} $ C

·劇物

·消防法危险物第4類

・無色透明で特異臭をもつ引火性の液体である。

・吸湿性があり、蒸発しやすい。

·水に易溶。

・メタノールは有毒である。目や皮膚に付いたら、水で洗い流す。誤飲すると失明や死に至る危険がある。

③燃料用アルコールを缶で購入することがあるが、必要以上の購入はしない。

④ビーカーや試験管に入れたアルコールを直火で加熱すると引火の恐れがあり、危険である。加熱する場合は熱湯で行う。

⑤光が当たらない場所に密閉して保存する。

⑥廃棄する場合は、紙などに染み込ませて、戸外の広い場所に穴を掘り、その中で遠くから点火して焼却する。

⑦アルコールを利用した後の容器は水できれいに洗浄する。

⑧取り扱う際は、室内のストーブや電気コンロなどもすべて

表 22 硫化水素の生成に関する計算

化学反应式	FeS	+ H2SO4	→	FeSO4	+ H2S
物質名	硫化鉄(II)	硫酸	硫酸鉄(II)	硫化水素
分子量	87.91	98.08	151.9	34.08
物質量の関係	1	1	1	1
密度,g/cm³	4.7	1.84(98%濃硫酸)
硫化水素a[g]の生成に必要な物質量	a/34.08[mol]	a/34.08[mol]	a/34.08[mol]	a/34.08[mol]
硫化水素a[g]の生成に必要な質量	87.91*a/34.08[g]	98.08*a/34.08[g]	151.9*a/34.08[g]	a[g]
硫化水素a[g]の生成に必要な体積	87.91*a/34.08/4.7[cm³]	98.08*a/34.08/1.84[cm³]
消す。アルコール蒸気は空気より重いので, 低い方に流れて引火する危険がある。

メタノール、エタノールの火炎は色が薄いため、明るいところでは肉眼では見えないことがある。図1にメタノールが直径2.5 cmのるつぼ中で燃焼する様子を示す。るつぼにメタノールを入れ、着火した。火炎をデジタルカメラで撮影した画像が、図1(a)、(b)、(c)である。図1(a)は、周囲を明るくして撮影した。メタノールの火炎は肉眼ではほとんど見えなかった。また、デジタルカメラでも写りにくかった。図1(b)は、周囲を暗くして高感度で撮影した。肉眼でメタノールの火炎が見えた。また、メタノールの火炎が明瞭に撮影できた。図1(c)は、周囲を明るくして撮影した。メタノールの火炎は肉眼ではほとんど見えなかった。しかし、脱脂綿を近づけたところ、着火した。肉眼ではほとんど見えなくても、火炎が存在することが分かった。熱画像カメラで撮影した画像が、図1(d)である。肉眼ではほとんど見えなくても、熱画像カメラを使用すると、火炎が存在することが分かる。なお、使用した機種は、Avio R300Zである。熱画像カメラの原理、構造については、文献152を参照されたい。

可燃性液体の引火点が室温より低い場合、液面上には、

(a)

(b)

(c)

(d)

(a) 直径 2.5 cm のるつぼ中にメタノールをいれ、着火した。周囲を明るくしてデジタルカメラで撮影した。メタノールの火炎は肉眼ではほとんど見えない。また、デジタルカメラにも写りにくい。

(b) 周囲を暗くして高感度で撮影した。メタノールの火炎が存在することが分かる。

(c) 脱脂綿をメタノール火炎に近づけたところ、脱脂綿が着火した。周囲が明るいと肉眼ではメタノール火炎を識別するのが困難だが、可燃物が着火したことで、火炎が存在することが分かる。

(d) 熱画像カメラで撮影した。メタノールの火炎が存在することが分かる。

図1 直径2.5 cmのるつぼ中でメタノールが燃焼するようす

## るつぼ

(a)

(b)

(c)

(d)

(a) 通常の画像。直径 2.5 cm のるつぼ中にヘキサンをいれる。

(b) シュリーレン像。液面上にヘキサンの蒸気がある。点線で囲んだ部分を参照。

(c) シュリーレン像。ヘキサンの蒸気が下方に流れる。点線で囲んだ部分を参照。

(d) シュリーレン像。ヘキサンの蒸気が台上に落ちて、拡がる。点線で囲んだ部分を参照。

図2 ヘキサンの蒸気のシュリーレン法による可視化
(a) 通常の画像。

ビーカーにヘキサンを約 $ 5 \, cm^{3} $ 入れ、ヘキサンがこぼれない程度に傾ける。

可燃性液体の蒸気と空気が混合して形成された可燃性予混合気がある。可燃性液体の蒸気は液面上から拡がることがある。液面より離れたところであっても、そこに可燃性予混合気

(a)

が形成されることがあり、何らかの着火源により着火しうる。

へキサンの蒸気をシュリーレン法により可視化した結果を図2と図3に示す。へキサンの引火点は、-21.7℃である17)。

(b)

ヘキサンの液面上には、ヘキサンの蒸気がある。ヘキサンの蒸気は空気より重いので、ビーカーを傾けると、下方に流れる。

(a)

可燃性予混合気中を火炎が伝ばする。

(c)

ヘキサンの液面近傍には、ヘキサンの蒸気と空気が混合して形成された可燃性予混合気がある。

可燃性予混合気は、空気より重いので、一部が下方に流れ、ステンレスシャーレの底面に沿って拡がる。

可燃性予混合気が、裸火により着火され、火炎が形成される。

(b)

ヘキサンの液面上に拡散火炎が形成される。

(d)

図４ ヘキサン蒸気と空気の可燃性予混合気中の火炎伝は
図2(a)は、ヘキサンを入れた直径2.5cmのるつぼである。シュリーレン法によって得たシュリーレン像が、図2(b)、図2(c)、図2(d)である。シュリーレン法により、流体の密度変化を画像上の濃淡で示すことができる。ヘキサンの蒸気は空気より密度が大きいので、ヘキサンの蒸気がある場所は、周囲と濃淡が異なる。ヘキサンの液面上にヘキサンの蒸気がある様子を示したのが、図2(b)である。ヘキサンの蒸気が下方に流れた様子を示したのが、図2(c)である。ヘキサンの蒸気がるつぼを置いた台上に落ち、拡がる様子を示したのが、図2(d)である。図3(a)は、ヘキサンを入れたビーカーである。ヘキサンの液面上には、ヘキサンの蒸気がある。ヘキサン蒸気は空気より重いので、ヘキサンがこぼれない程度にビーカーを傾けると、ヘキサンの蒸気がビーカーからこぼれ落ち、下方に流れる。ヘキサンの蒸気が、ビーカーから出て、下方に流れる様子を示したのが図3(b)である。なお、シュリーレン法の詳細については、文献153から155を参照されたい。

ヘキサン蒸気と空気が混合して形成される可燃性予混合気中を火炎が伝ぱする様子を、図4と図5に示す。図4(a)のよ

(a)

ヘキサンの液面近傍には、ヘキサンの蒸気と空気が混合して形成された可燃性予混合気がある。

予混合気は、空気より重いので、一部がステンレスビーカーの口から下方に流れる。

予混合気が、ステンレスビーカーの外にある裸火により着火され、火炎が形成される。

(b)

うに、ステンレスシャーレ中にるつぼがあり、るつぼ中にはヘキサンが入っている。図2に示したように、ヘキサンの液面上にはヘキサンの蒸気があり、その一部が下方に流れて、ステンレスシャーレの底面に沿って拡がる。ある程度の時間が経過すると、ステンレスシャーレの内部には可燃性予混合気が滞留する。裸火等の着火源になるものを近づけると、図4(b)のように、可燃性予混合気に着火する。図4(c)のように、火炎が可燃性予混合気中を伝ばする。さらに、図4(d)のように、ヘキサンの液面上に拡散火炎が定在する。図5(a)のように、ステンレスビーカー内にヘキサンを入れ、ヘキサンがこぼれない程度に傾ける。図3に示したように、ヘキサンの蒸気がステンレスビーカーからこぼれ落ちる。裸火等の着火源になるものがステンレスビーカーの近くにあると、図5(b)のように、可燃性予混合気に着火する。図5(c)のように、火炎が伝ばする。図5(d)のように、ヘキサンの液面上に拡散火炎が定在する。

引火点が室温より高い可燃性液体であっても、液温が引火点以上になるまで加熱すれば、可燃性予混合気は液面から離れたところであっても形成される。

また、表6と表7をみると、アルコールランプの不適切な取扱いによる事故も発生している。佐賀県教育センター $ ^{28)} $ では、アルコールランプの正しい取扱いに関して注意喚起し

(c)

へキサンの液面上に拡散火炎が形成される。

(d)

図5 ヘキサン蒸気と空気の可燃性予混合気中の火炎伝
ている。一部を以下に引用する。ただし、表現の一部を変更した。また、一部加筆した。

## ①使用前の点検など

・ふたや容器の欠けたものやひびが入ったものは使わない。

・燃料用アルコールの量を確かめる。常に容器の8分目ほど入れておく。

・アルコールランプの芯の長さが適当か確認する。

・アルコールランプの火の高さに合った三脚を使う。

・アルコールランプの周りには燃えやすい物を置かないようにする。

## ②安全な取り扱い方

以下に示すように、1）から4）の順に操作する。

1）アルコールランプのふたを取る。

2）マッチ等の着火器具の火をつけ、アルコールランプに近付ける。

3）点火するときは、芯の下部の方から火をつける。

4）消すときは、ふたを横からかぶせる。真上からかぶせないように注意する。消えたらもう一度ふたをとって、燃料用アルコールの蒸気を飛ばしてから、ふたをする。

燃料用アルコールの蒸気を飛ばしてから、ふたをする。 $ ^{③} $ 使用にあたっての注意

・火をつけたまま、アルコールランプを移動させない。

・アルコールの量が少ないと点火の際に容器上部の空気との混合気体に引火爆発し、火のついたしんが飛び出すことがある。特に陶管とガラス容器のずれ、損傷のある場合は注意する。

・アルコールランプで他のアルコールランプの点火（もらい火）はしない。

・長時間使うとアルコールランプの芯や陶管が熱くなる。

燃料用アルコールをアルコールランプに補給するのは、火を完全に消した後に行うことも忘れてはならない。なお、市販されている燃料用アルコール、工業用アルコール、消毒用アルコールは、混合物であり、メーカーにより組成が異なる。また、飲用には適さない。

メタノールのような低引火点の可燃性液体が関係した事故は、米国でも発生したことがある $ ^{33-38} $ 。事故の概要の抄訳を以下に引用する。

2014 年 9 月 3 日に米国ネバダ州にある博物館 (Terry Lee Wells Nevada Discovery Museum) で理科実験の実演を行っていた。実演の内容は、メタノールを燃料とした炎色反応の実験であった。メタノールを燃焼させるために、皿の上に綿の灯心を置いていた。実験はドラフト外で行われた。午後 4 時頃に 3 回目の実演があり、15 ft (約 4.5 m) 離れたところで、児童生徒が実験を見ていた。綿の灯心に火をつけたが、火炎が大きくならなかった。そのとき、メタノールを加えていなかったことに気がつき、4 リットルの容器の口が綿の灯心の直上に位置するようにし、メタノールを皿に加えようとした。このとき、容器の口から外に向かって火炎が噴き出した。実演の担当者は容器を落とした。その結果、容器からこぼれたメタノールは燃えながら、見ていた児童生徒の方へ流れていき、児童生徒の衣服に着火した。博物館のスタッフが、消火器と消火用毛布で消火した。児童生徒 8 人を含む、13 人が搬送された。容器はプラスチック製で、事故後に見たところ、口の部分が溶融していた。

原因については、以下のように推定された。実演の担当者は綿の灯心には火がついていないと思ったが、綿の灯心には実は火がついていた。そのため、メタノールを加えた際に、容器内のメタノール蒸気に引火し、容器の口から外に向かって火炎が噴き出した。報告書 $ ^{34} $ で示された教訓の抄訳を以下に引用する。

①演示実験においては、少量の可燃性液体で足りる際には、大型の容器を持ち込まない。

②危険性を有する化学物質を使用する演示実験を行う際には、雇用者は厳格な安全管理を実施する。安全管理は以下のものを含む。文書化された実験手順、効果的な訓練、すべての参加者に適切な個人保護具を使用させる。

③実施前に、安全について、詳細な検討を行う。

④演者と聴衆の間に、ついたてを置くか、十分な距離をとる。

表7で示したようなドライアイスを入れて栓をしたペットボトルが破裂する事故が発生している。佐賀県教育センター $ ^{28)} $ では、ドライアイス、寒剤に取り扱いについて注意喚起している。一部を以下に引用する。ただし、表現の一部を変更した。

## ①安全な操作等

・寒剤やドライアイスの実験では、軍手を使用するなどして凍傷に気を付ける。

・寒剤を入れる容器は、広口の容器を用い、栓をしない。次第に温度が上がり、気化した蒸気の圧力に容器が耐えきれず、栓が飛ぶか容器が破裂してしまう。

## ②注意事项

・超低温の物質は、重い凍傷になる危険性があるため、直接手で触れてはならない。

·細口容器などにドライアイスを入れて水を加えると、白煙が噴き出し、内圧が急に高くなって破裂する恐れがあるので、細口容器は使用しない。

## ③事故例

・ペットボトルにドライアイスを入れてフタを閉めておいたら、突然、ペットボトルが破裂して飛び上がり、天井に穴が開いた。

・濡れた軍手でドライアイスをつかんでいたら、張り付いて凍傷を起こしそうになった。

ペットボトルは、手頃で、どこででも手に入り、ある程度の強度を有しているので、化学実験に使用してしまうことがある。しかし、化学実験用器具として使用するには以下のよ
うな問題点があると思われる。

①炭酸飲料用のものをのぞくと、耐圧性を考慮していない。

②業界団体である全国清涼飲料工業界は、容器の再使用を推奨していない $ ^{39)} $ 。

③高温での使用を考慮していない。

④本来、飲み物を収納するものであって、酸、塩基等の化学薬品に対する耐薬品性を考慮していない。

④高濃度のアルコールなどの有機溶剤に対する耐薬品性を考慮していない。

⑤飲み物を収納する容器に化学薬品を収納すると、誤飲の可能性がある。

なお、灯油、ガソリン、殺虫剤、仕事場で使う薬品などを小分けするために、ペットボトルなどの飲食物の容器に移し替えたりして、飲料と間違えて誤飲する事故が起きている $ ^{40} $ 。また、飲用のペットボトルや調味料の空き容器などに洗剤等の薬剤を詰め替えたり、小分けにしたりすると、油や調味料などと勘違いして使ってしまうことがある $ ^{41} $ 。飲み物を収納する容器に毒劇物を保存することについては、毒物及び劇物取締法で禁止されている。関係する条文を以下に引用する。

毒物及び劇物取締法 第11条4項 毒物劇物営業者及び特定毒物研究者は、毒物又は厚生労働省令で定める劇物については、その容器として、飲食物の容器として通常使用されるものを使用してはならない。

ペットボトルが破裂する事故は、学校以外でも発生している。この件については、東京消防庁 $ ^{42,43} $ が広報を行っている。一部を以下に引用する。ただし、表現の一部を変更した。

①食品等を冷やすために使われるドライアイスをペットボトル等に入れて密閉することによる破裂事故が発生している。

②事故防止のためには、ドライアイスをペットボトル等に入れて遊ばない。ペットボトル等にドライアイスを入れ密閉することにより、容器が破裂し、容器の破片が、身体に刺さるなどしてけがをすることがある。

③事故事例

・平成26年11月に、父親と息子の二人で入浴中、ドライアイスを洗面器に入れ遊んでいた。小さくなったドライアイスをラムネのビンに入れた後、ビンが破裂し受傷した。42才男性と7才男児が中等症になった。

・平成25年4月に、父親と娘の二人で入浴中に、父親が持ち込んだドライアイス入りのペットボトルで遊んでいたところ、ペットボトルが破裂し、後方で見ていた娘に破片が飛び、両足を受傷し、軽症になった。

・平成24年7月に、公園で友人と、ペットボトルにドライアイスと水を入れ、それを砂の中に埋め破裂させて遊んでいた。ペッドボトルが破裂しないので、砂を掘り起こしていたところ、破裂し、16歳の男性が顔と手を受傷し軽症になった。

・平成22年9月に自宅アパート居室内でペットボトルにドライアイスと水を入れ炭酸水を作ろうとしていたところ、ペットボトルが破裂し、30歳の男性が右手を受傷し、中等症になった。

国民生活センター $ ^{44)} $ も同様な広報を行っている。さらに、東京消防庁と国民生活センターは、ドライアイスを入れ、密閉したペットボトルが破裂する様子を撮影した映像を公開した。

福田らは、市販の500 cm³炭酸飲料用耐圧ペットボトルの内圧を手動の水圧ポンプにより上昇させ、破裂させる実験を行った $ ^{45)} $ 。高速度ビデオカメラで観察したところ、加圧とともに細かい亀裂がペットボトル表面に発生し、その亀裂が増大して破裂に至った。また、内圧（ゲージ圧）が、約2 MPa上昇すると破裂した。国民生活センターでは、500 cm³ペットボトルに水150 cm³を入れてキャップを閉め、コンプレッサーで内圧（ゲージ圧）を上昇させる実験を行った $ ^{46)} $ 。耐圧性能がないペットボトルは、内圧が約0.5 MPa上昇すると破裂した。耐圧性があるペットボトルは、内圧を1.0 MPa上昇させ10分間放置したが、破裂せず、外観は変化しなかった。

実験結果が示すように、ペットボトルにはある程度の耐圧性がある。しかし、使用済みペットボトルを実験に使用する際には、実際にペットボトルの破裂事故が起きていることを記憶しておくべきだと思われる。

表6に示したように、平成25年に酸化銅（Ⅱ）の粉末とアルミニウム粉の混合物による火災が発生した。この組み合わせは、テルミット反応を起こすための組み合わせである。酸化しやすい金属粉末と還元しやすい金属酸化物粉末を混合し着火すると、金属粉末は酸化物の酸素を奪って燃焼し、酸化物は還元されて溶融金属になる $ ^{19)} $ 。このような反応をテルミット反応という。テルミット反応を起こすために使用される金属酸化物としては、酸化鉄（Ⅲ） $ \left(\mathrm{Fe}_{2}\mathrm{O}_{3}\right) $ が代表的である $ ^{47-52)} $ 。酸化鉄（Ⅲ）以外に、酸化マンガン（Ⅳ） $ \left(\mathrm{MnO}_{2}\right) $ 、酸化クロム（Ⅲ） $ \left(\mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{3}\right) $ 、酸化銅（Ⅱ） $ \left(\mathrm{CuO}\right) $ 、酸化ニッケル（Ⅱ） $ \left(\mathrm{NiO}\right) $ 、酸化バナジウム（Ⅴ） $ \left(\mathrm{V}_{2}\mathrm{O}_{5}\right) $ もテルミット反応を起こしうる。田中によると、0.1 gの酸化銅（Ⅱ）と0.25 gのアルミニウム粉によるテルミット反応は、50 cm以上のキノコ雲を伴い爆発的に進行した。このことから、生徒実験としては避けるべきであると述べている $ ^{51)} $ 。

表 6 をみると、水素を発生させる実験中に、反応を起こさせる容器が破裂した事例がある。佐賀県教育センター $ ^{28)} $ では、水素の発生実験について注意喚起している。一部を以下に引用する。ただし、表現の一部を変更した。

①安全な操作等

・水素の発生初期には容器中に酸素が残っているため、直接火を付けると引火爆発を起こす。

・水素を大量に発生させると、捕集容器外に漏洩し、引
火し爆発することがあるため、必要最小限の試薬を用いる。

・実験を中止するときは、ゴム管をピンチコックで止め、水素を出しっぱなしにしない。

## ②注意事项

・容器内に酸素が残っているかどうかを確認するには、出てきた気体を上方置換で試験管に集めて点火するか、石けん水に入れて泡を作り、この泡をスプーンですくって着火させる。ポッという爆鳴音がしたらまだ酸素が残っている。

## ③取扱い

・水素の爆発範囲は、空気との体積百分率で4～75％とかなり広く、爆発に伴うガラス器具の破裂によるけがが多い。

・事故の主な原因は水素発生装置内の水素と空気の予混合気に何らかの原因で直接引火することによるものである。

安全に実験を行うには、水素発生装置内の空間部分を小さくし、直ちに空気の混ざっていない水素が採れるようにする。

発生する水素をいったんポリエチレン瓶に水上置換で捕集した後、その水素を必要に応じて他の容器に移して実験するとよい。

発生した水素をゴム風船に蓄え、それに火炎を近づけて着火する実験もある。水素の量が多いと、着火後にできる火炎も大きくなるので、火傷、着衣着火について、注意が必要である。また、着火する際に大きな音がするので、この点も注意が必要である。

表 6 には、廃棄物処理が適切でなかったため、実験終了後に火災になった事例も含まれる。実験の手引き書には、廃棄物処理について記載していないことが多い。中学校学習指導要領解説理科編 $ ^{31} $ には、廃棄物処理に関する一般的な注意が示されている。以下に引用する。ただし、原文の一部を削除、変更し、文章を短くした。

①有毒な薬品やこれらを含む廃棄物の処理は、環境保全関係の法律に従って処理する。

②薬品を廃棄する場合、酸やアルカリの廃液は中和してから多量の水で薄めながら流すなど適切な処理をする。

③重金属イオンを含む廃液は放流することを禁じられているので、適切な方法で回収保管し、最終処分は廃棄物処理業者に委託する。

④実験の終了後も不純物が混入していない薬品や未使用の薬品などは廃棄せず、利用できるように工夫する。

⑤使用する薬品の量をできる限り少なくした実験を行うことを考える。

⑥反応が完全に終わっていない混合物については、完全に反応させてから、十分に冷まして安全を確認してから処理する。

東京都教育委員会による安全教育の手引き $ ^{13)} $ にも、廃棄物処理に関する一般的な注意が示されている。以下に引用する。ただし、原文の一部を削除、変更し、文章を短くした。

## ①廃棄物の危険性

## ·引火

有機物の多くは、引火性がある。使用後の有機溶媒は、流しに捨てず、回収することが望ましい。回収容器は、ガラス製か金属製のふた付容器とし、他の廃棄物と混ぜないようにすることが大切である。

## · 自然発火

廃棄物が互いに反応したり、空気に触れ酸化したりして、不安定な物質を生じることがある。アルカリ金属などの小片が水に触れれば発火することがある。金属の粉末が酸性の物質と反応して、水素を発生し発火したこともある。薬品が浸み込んだ布から発火した例がある。硝酸やニトロ化合物をふき取った雑巾が危険である。廃棄物収納容器に、廃棄物同士が反応する恐れのあるものを不用意に捨てることは、危険である。

## ·爆発

廃棄した薬品が反応して、爆発性の物質になることがある。そのため、銀溜めには、アルコールをはじめとした有機物が混入しないように注意する必要がある。銀からは、雷銀などの強爆発性の極めて不安的な化合物ができることがある。アセチレンの実験を行ったときの廃棄物は、回収容器に入れる時、単独であることを確かめることが大切であり、使用済みのろ紙なども、回収容器にいつまでも放置しないよう注意する必要がある。これらには不安定な物質が残留しており、小さな火種で爆発することがある。

## ·腐食性

酸性やアルカリ性の廃液をそのまま流しに捨てると、排水溝を腐食したり、有毒ガスを発生させることがある。

## ·毒性

有毒物質をそのまま流してはならない。銀メッキの廃液には、シアンイオンが含まれ、ガラス器具の洗浄に用いるクロム酸混液には有毒な六価クロムを含んでいる。水銀やカドミウムなどを含む廃液も不用意に排出してはいけない。

## ②廃棄の方法

・高等学校の実験で使用する薬品の年間使用量は、危険物取扱いに関する法規（下水道法、水質汚濁防止法、廃棄物の処理及び清掃に関する法律など）の適用を受けるほど多くはない。一時期に多量に使用する場合があり、このような場合には業者に引き取ってもらうなど適切に処理すべきである。

## ·希积

普通、使用している薄い酸やアルカリなどの少量の廃液
は、水道水で希釈して、放流しても差し支えないが、濃度が高く多量である場合、中和して多量の水で希釈して放流する。有毒物は、無毒な状態に処理し、希釈して放流しなければならない。強酸性物質は、石灰水で中和した後、希釈する。クロム酸混滾は、還元剤（チオ硫酸ナトリウムなど）で三価クロムにし、さらに水酸化ナトリウムで中和する。これを静置後、上澄液（硫酸ナトリウム溶液）は放流し、沈殿は廃棄物の回収容器に蓄える。無害なものであっても、着色の著しい排水は、希釈して放流する。重金属イオン（水銀、鉛など）やシアン酸イオンを含む廃液は、放流しない。

・濃縮

塩類を多量に使用した場合、再結晶させるなどして再利用を図る。廃棄できない物質は濃縮し、容積を小さくして回収容器に蓄える。その際、操作は、ドラフトチャンバーや野外で行い、有毒ガスを吸入しないように注意する。特に、加熱によって分解し、爆発する恐れのある物質が含まれないことを確認して実行し、乾固するまで熱してはならない。廃棄するものも、完全に廃棄するものと再利用するものとに分けることも大切である。その際、再結晶、抽出及び蒸留などの方法があるが、溶媒の廃液を蒸留する場合、爆発事故が起こらないよう、注意する必要がある。

## ・廃棄物・回収物の処理

廃棄物を学校で完全に処理することは不可能に近い。回収容器に回収された廃棄物などの処理は、専門機関に依頼して処理する必要がある。このとき、廃棄物の組成、発生経緯に関する情報を廃棄物に添付することが不可欠である。 $ ^{③} $ 廃棄や再処理を考慮した実験計画

廃液処理などの設備が完備している学校は少ない。実験計画を工夫するとともに、廃液及び廃棄物の処分方法およびその予算計上も十分に考えておくことが大切である。

表 12 のように、実験後に薬品を全て流しに捨ててしまうこともある。このような場合、薬品の種類、濃度、量によっては、法令、条例に触れることがある。下水道に流すことができるものについては、各自治体の担当部署に問い合わせるとよい。後で処理に困るような試薬を使用する実験を計画している場合、調べてみると、使用しない方法がすでに提案されている場合がある。また、実験計画を工夫して、試薬の使用量を減らすことができれば、廃液処理の手間が減るだけでなく、試薬の購入にかかる経費を減らすこともできる。

化学反応は、試薬の組み合わせ、温度、濃度によって結果が異なる。担当する教師には、実施を計画している実験について、複数の情報源に当たり、準備から廃棄までの全行程での危険性、事故例を認識してほしい。また、安易に、使用する薬品の濃度を上げたり、スケールアップをすると事故につながることもある。

表 11 に示したように、昭和 54 年に模擬火山の実験を高校で行ったところ、複数の負傷者が発生した。その翌年の昭和 55 年に通商産業省が出した文書 $ ^{24)} $ には、煙火に関する一般的な事故防止策が示されている。以下に一部を引用する。

①火薬類取締法にいう理化学上の実験とは、各種の学校、工場等において、理化学上の研究目的のために行う実験をいう。高等学校等でも火薬類に関する実験を行うことがあるが、生徒に対し火薬類に関する正しい知識を与え、無知あるいは好奇心から生じる災害を防止する目的からは適切かつ必要と考えられるが、その反面、授業指導の適正を欠くときは、反って危険を助長することになりかねない。従って、火薬類に関して十分な知識、経験を有する教職員の指導のもとに火薬類の製造、消費等の実験を行う場合にはじめて、「理化学上の実験」に含有されるものと解するのが妥当と考える。

②火薬類は、火薬類取締法により18オ未満の者は取り扱うことができないので、特に注意する。従って、生徒が18オ未満の場合には、上記①にいう教職員の行う実験を見学させる方法によるべきである。

③実験が安全に実施されるために、実験を企画実施する関係者が使用する火薬類の性質及び取扱上の注意事項等について十分認識し、実験を行う際の危害予防措置を適切に実施するよう教職員は責任を持って教育指導する。

④実験場所は、万一の爆発を考え、災害の防止の見地から実施する実験内容（火薬類の種類及び量、実験方法等）に応じ適切な場所を選定すること。

⑤実験に際しては、担当責任者（教職員）が必ず立会指導するとともに、予め定めた実験手順に従ってその通り実施させる。特に薬品の配合順序、配合割合は厳密に管理する必要があり、また配合作業、配合剤の火薬類の取扱い等についても粗雑にならないようその取扱いについて十分に指導する。なお、火薬類の配合作業及び火薬類の取扱等、直接火薬類を取扱う者は、特定の者以外には作業させないことが望ましい。

平成22年に経済産業省が出した文書 $ ^{25)} $ にも、煙火に関する一般的な事故防止策が示されている。一部を以下に引用する。

① 18 歳未満の者による火薬類の取扱いについて

火薬類取締法では、18歳未満の者は原則火薬類の取扱いはできません。火薬の調合作業は法律で禁止されています。また、何人も18歳未満の者に火薬類の取扱いをさせてはならないと規定されています。

## ②火薬類の危険性に関する十分な知見

教員等が火薬類を用いた演示実験を安全に行うためには、実験で使用する火薬類の性質及び取扱い上の注意事項等について十分認識した上で、危害予防措置を適切に実施して下さい。