質問: 微粉炭、石油、ガスといった種類がある、理科の実験などで用いられる燃焼装置は何?
回答: バーナー

タイトル: 発熱材
化学反応を利用した発熱体で、目的に応じていくつかの方式がある。一般に普及している駅弁の自己加熱容器や、保存食品とともに防災用品として取り入れられているのがこの種類であり、規格化がなされて広く用いられている。生石灰と水のみで反応が進むため、使用後の消石灰は石灰肥料として再利用可能、と記載の製品もある。CaO (生石灰) + H2O (水) = Ca(OH)2 (消石灰) + 熱エネルギー。こちらは軍用レーション等に用いられることが多い。より高い温度の加熱に向く。株式会社協同のモーリアンヒートパックがこの方法を用いている。CaO (生石灰) +H2O (水) = Ca(OH)2 (消石灰) + 熱エネルギーAl (アルミニウム) + Ca(OH)2 (消石灰) = Ca(AlO2)2 (アルミン酸カルシウム) + 熱エネルギー + H2 (水素)

タイトル: 綿菓子
近年盛んに行われている科学実験において、綿菓子機の自作が人気テーマの一つとなっている。穴をあけた缶をモーターで回転させ、下部からアルコールランプなどで加熱する。ただし、実験は火を使うため操作は慎重に行うべきであり、受け皿にアルコールの蒸気が充満し引火した事例が報告されている。また、加熱により缶の内側のコーティングが焼け、有害物質を出すのではないかとする指摘もある。ただし、缶の内側のコーティングをはがすには濃硫酸を必要とし、作業には危険が伴う。また、コーティングは1マイクロメートル以下の厚さであり有害物質が出たとしても極々微量しか出ないのでわざわざ落とす必要性はないともいわれる。

タイトル: ライブスチーム
燃料は人が乗るような比較的大型の機種では石炭やLPGが使用され、小型の機種ではメタノールや固形アルコール燃料が使用される。縮尺模型であっても実物同様の安全管理が求められ、水面計、圧力計、安全弁が備えられるが、水面計と圧力計は小型の場合には省略される場合がある。

タイトル: 可燃性ガス
可燃性ガス(かねんせいガス、英:inflammable gas)とは、継続的に燃焼する性質のある気体のこと。可燃物の一種である。ほかの可燃物同様、通常環境において着火した場合に燃焼する。可燃性ガスの特徴として、広い空間に高い密度で存在する場合ガス爆発を伴う激しい燃焼を引き起こす原因となる。空気中において以下の性質のうちいずれか、または複数の性質を持つ。可燃性ガスは一部の例外はあるものの、単体では燃焼や爆発の危険はきわめて少ない。燃焼や爆発が引き起こされるには、酸素などといった助燃性ガスと一定割合で混合され、温度などの条件が満たされた時に燃焼爆発を起こす。可燃性と毒性を併せ持つガスもある、また燃焼後に毒ガスを発生させたり、化学変化するものもある。

タイトル: 化学
化学(かがく、英語: chemistry ケミストリー、羅語:chemia ケーミア)とは、さまざまな物質の構造・性質および物質相互の反応を研究する、自然科学の一部門である。物質が、何から、どのような構造で出来ているか、どんな特徴や性質を持っているか、そして相互作用や反応によってどのように、何に変化するか、を研究するとも言い換えられる。日本語では同音異義の「科学」(英: science)との混同をさけるため、化学を湯桶読みして「ばけがく」とよぶこともある。

タイトル: リーンバーン
希薄燃焼(きはくねんしょう)は、内燃機関における理論空燃比よりも薄い(燃料に対して空気が過剰な)混合気の燃焼である。リーンバーン(英: Lean-burn)またはリーン燃焼とも呼ばれる。リーンバーンエンジンにおいて空気:燃料比(空燃比)は65:1(体積比)まで希薄となりうる。対照的に、ガソリンを化学量論的に燃焼させるために必要な空燃比は14.64:1である。リーンバーンエンジンでは空気が過剰なため、(燃え残りの)炭化水素の排出量がはるかに少なくなる。高い空燃比は、絞り(スロットリング)損失(ポンプ損失)といったその他のエンジン出力制御システムによって引き起こされる損失を低減するためにも使われる。

タイトル: 消火弾
一時的にガスが酸素の供給を絶ったとしても、ガスが消失した後に余熱を持った燃料が発火点に達していると再燃する。戦時中の使用上の指摘では消火弾は必ず水と併用する必要があるとされた。なお、消火弾には携帯タイプだけでなく壁面設置のものもある。日本においては1885年(明治18年)にアメリカ製の消火弾が紹介された。このときの消火弾の構造は球形容器に薬剤を詰めたもので、ガス化は華氏150度(摂氏65.6度)からはじまり、華氏180度から220度(摂氏82.2度から104.4度)の範囲で最も活発となった。ただし火災の度合い、火災現場の状況などによって投入には十分な判断力が必要とされた。柔らかい物質、場所には3個を固めて投入し1個を投げつけて割ること、帷幄(いあく。布を張り巡らした場所)の中では瓶の口を割って投入することなど、使用法に細かい注意が必要とされた。薬液、ガスともに人体に影響はないとしている。

タイトル: 高温工学試験研究炉
高温工学試験研究炉 (High Temperature engineering Test Reactor:HTTR) とは、日本原子力研究所(現 : 日本原子力研究開発機構)が茨城県大洗町に建設した研究用原子炉である。炉の形式は、冷却材としてヘリウムを利用した黒鉛減速ガス冷却炉である。この形式の高温ガス炉としては日本唯一であり、3万キロワットの熱出力により950°Cのガスを生み出し、その熱を利用して水素を製造することを目的としており、原子力発電は行わない。燃料集合体は、ペブルベット型とは異なる六角柱型となっている。1999年に出力30MWを達成した。2004年には950°Cの原子炉出口冷却材温度を達成している。 また、固有の安全性を実証するため、冷却材流量低下試験等も行われている。

タイトル: クラッキング (化学)
分解反応は500°C程度で原料油と触媒が接触することによって起こり、以下のような機構で進行していると考えられている。化学反応式は次のようになっている。分解反応の反応時間は数秒程度ときわめて早く、反応生成物と触媒はサイクロンによって分離される。分離された触媒は、分解反応によって生成した炭素質のコークの付着によって失活している。失活触媒は再生塔に送られコークを燃焼除去して活性を取り戻した後に、再び分解反応へと循環する。また、再生塔は触媒を燃焼熱によって700°C程度まで加熱して吸熱反応である分解反応のための反応熱を与える役割も持つ。反応生成物は原油と同様に広い沸点範囲を持つ混合物であるので、原油の常圧蒸留装置と類似した蒸留系によってLPG、ガソリン、軽油、重油などの留分に分離される。接触分解によって得られるガソリンはオレフィン分に富み、レギュラーガソリン相当のオクタン価を持っている。

タイトル: マイクロリアクター
使用法は通常のガラス容器を用いる反応の場合とは多少異なる。実験化学者などが反応の設計を行う際に有用であるとされている。マイクロリアクターの伝熱係数は低くとも1MW·m·K、高ければ500MW·m·K程度である。これに対し、1Lのガラス製フラスコはおよそ10kW·m·Kである。つまり、マイクロリアクターは通常の反応容器と比べ熱を効率よく逃がすことができるため、ニトロ化などの危険な反応を、高温でもより安全に行うことができるとされる。また、温度の高い箇所が部分的に発生するホットスポット現象や、反応系が長時間高温にさらされるのを防ぐことができる。ゆえに反応速度に影響を与える温度分布の偏りを避けられるようになり、反応速度論の研究に有利であるとされている。反応系の加熱や冷却も、−100°C程度までならば素早く行うことができる。

タイトル: 褐色火薬
褐色火薬(brown powder)は、黒色火薬よりもゆっくりと燃焼する黒色火薬に似た火薬である。主な用途はライフル銃や大砲の装薬。見た目の色から、木炭を使用する黒色火薬が「ブラックパウダー」(black powder)と称されるのに対して、褐色火薬は炭素50パーセント前後の半焼炭を用いるので「ココアパウダー」(cocoa powder)とも呼ばれる。日本でも「褐色六稜火薬」として明治20年に採用され大砲などで使用されていた。これはドイツで開発され、六角形柱状で中心に丸い孔が空いており、その形状から来た名である。銃身にライフリングが刻まれたライフル銃は旧式の火縄銃などと違い銃弾と銃身の間に隙間がほとんど無い構造をしているため、銃の内部圧力が過大にならないようにするために、黒色火薬よりも燃焼速度の遅い火薬が必要となったことから黒色火薬を改良して開発された。

タイトル: 焜炉
業務用器具としては、IHクッキングヒーターのように天板が平らであるが加熱方式はガス燃焼式の焜炉もある。近年、省エネの点でも改良が進み熱効率が向上し調理時間がさらに早くなっている。炎の形状では外炎式と内炎式がある。内炎式の場合、炎が内側に向くため効率がよい。カートリッジガスこんろ(カセットこんろ)においても内炎式商品が製造されている。たとえばある内炎式のカートリッジガスこんろは72分間の持続時間がある。2008年10月1日「ガス事業法」および「液化石油ガスの保安の確保及び取引の適正化に関する法律(液石法)」により「PSTG」または「PSLPG」マークを貼付していないガス焜炉の販売、販売目的の陳列が禁止された。中古品等についても同規制を受けるので注意が必要。また、「カセットこんろ」の名称が「カートリッジガスこんろ」に変更され、関係省庁の公示文書では変更された名称で表示されている。

タイトル: 石炭
石油は液体なので貯蔵・移送が便利な上、発熱量が大きく、煤煙が少ないので石炭に代わる燃料として使われるようになった。1910年まで世界の海軍の主要艦艇の燃料は石炭であったが、イギリスでは1914年に竣工した軽巡洋艦アリシューザ級と1915年竣工の戦艦クイーン・エリザベス級以後の艦は、燃料を重油に切り替えた。日本などの国々でも1920年代以後に建造された艦の燃料はほとんど全て石油に切り替わった。他の分野では石油への切り替えは少し遅れた。鉄道分野では当初動力車として蒸気機関車のみしかなかったが、1940年代にはアメリカで高出力ディーゼル機関車の本格運用が始まった。ドイツは第二次世界大戦中に、輸入が途絶した石油の代替として石炭液化技術を実用化した。これは高温(500°C以上)高圧(数十気圧以上)の条件下で石炭と水素を反応させて炭化水素を合成する方法であった。

タイトル: プラズマ支援燃焼
プラズマ支援燃焼(プラズマしえんねんしょう、英語: Plasma assisted combustion)は、プラズマを用いて燃焼を促進、安定化、希薄限界の拡大を行う手法のこと。熱平衡プラズマによるものと非平衡プラズマによるものとに大別される。

タイトル: Power-to-gas
水素社会などと持て囃される通り水素が代表的だが、それ以外にもメタン、合成ガス(CO、H2混合ガス)、LPG、アンモニアなどいろいろなガスが考えられる。アンモニアなどは水素より沸点が低く低コストで液化・貯蔵・輸送できるが有毒な他、メタンの場合既存のガスインフラの利用が可能だが合成のためどこからか大量の二酸化炭素を入手しなければならないなどガスによって長短がある。またこれらのガスから現場で水素へ改質して燃料電池の燃料に利用することも考えられる。

タイトル: 石炭ガス
石炭ガス(せきたんガス、Coal Gas)は、石炭の高温乾留によって製造される石炭系ガスの一種。

タイトル: 酸素燃焼
空気中の酸素濃度は体積比で約21%しか含まれておらず、残りの大部分が不活性ガスの窒素である。酸素燃焼では、この燃焼に寄与しない窒素を除去、あるいは低減することにより、様々な特長を発揮する。

タイトル: 最小着火エネルギー
大部分の材料では、化学量論的濃度は炭素および水素の含有量から計算することができ、典型的には、爆発下限界(英語版)(LFL)の約2倍である。 最も低い点火エネルギー値は、化学量論的燃焼濃度では殆ど起こらない。 より重いガスの場合、最小値は化学量論的濃度よりわずかに上回り、水素などの軽いガスはわずかに下回る。

タイトル: 焙焼
最も一般的な焙焼であり、鉱石を過剰な空気中または酸素中で加熱させ、硫黄に代表される不純物を部分的または全て、酸化によって燃焼させ除去する。 硫化鉱の焙焼における一般的な反応式は以下の通りである。硫化鉱を、ほぼ完全に硫黄を取り除くまで焙焼することを、完全焙焼と言う。

タイトル: ペンタン
常圧でのペンタンの沸点は36 °Cでありしたがって、常温・常圧でペンタンは液体として存在する。常圧での沸点が常温を上回る、最短の炭素鎖の直鎖状アルカンが、ペンタンである。なお、液体であっても色は無い。また、ペンタンの揮発性は比較的高く、揮発してきたペンタンを、ヒトの嗅覚は感知できる。アルカンであるため、水には溶解し難いものの、20 °Cの水100 mLに、ペンタンは0.03 gだけ溶解する。アルカンは一般に可燃物であり、酸素と化合して燃焼し、水と二酸化炭素に変化する。この反応は発熱反応であるため、アルカンの燃焼反応は、アルカンと酸素が供給され続ける限り、外部からエネルギーを与えずとも、勝手に持続し得る。ペンタンもまた可燃物であるだけでなく、さらに、揮発性が高く、引火点が-49 °Cと引火し易いため、その取り扱いには注意が必要である。

タイトル: ポータブルストーブ
 Zip stoveは単三乾電池で動作する送風用の電動ファンを備えており、小枝や樹皮、松かさなどの小さな木質燃料を強力に燃焼させられ、その放熱量は小型のガソリンストーブの2倍以上の15000BTUにも達する強力なものであり、非常に燃焼速度が速く調理中にも頻繁な燃料補給が必要になる程である。非常に小型でありながら高性能でどのような状態の薪でも燃やせるため、Zip stoveは多くのバックパッカーから支持を集めた。このストーブを愛用した著名なバックパッカーは、75歳でアパラチアン・トレイルの1シーズン内完全踏破を達成したEd Garveyである。ロケットストーブとは、断熱された排気管(ヒートライザー)と燃焼管(バーントンネル)を持ち、薪をくべて使用する燃焼機器のことである。煙突効果によって、薪を高温に熱して二次燃焼まで行なうことで、高効率の熱源となる。