木はどうしてよく燃える？火がつく原理！

よく燃えるものといったら「木」が思い浮かびますね！

身の回りには石や金属のように火をつけても燃えないものがたくさんあるのに、どうして木はあんなにも勢いよく燃え続けるのでしょうか。

今回は、木がよく燃える秘密を一緒に解き明かしていきましょう。

木がよく燃える3つの大きな理由
炎の主役！木から噴き出す「可燃性ガス」の正体とは？
たき火で見られる「パチッ」という音の正体
もっと知りたい人へ！一歩進んだサイエンスの扉
まとめ
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参照元

木がよく燃える3つの大きな理由

木が火に触れるとしっかり燃え広がるのには、木ならではの成分や構造が関係しています。

1. 燃えやすい成分「炭素」や「水素」をたっぷり含んでいるから

木を細かく分解していくと、主に「セルロース」「ヘミセルロース」「リグニン」という3つの主成分で作られていることが分かります。これらは、木が太陽の光と空気中の二酸化炭素、根から吸い上げた水を使って光合成を行い、自らの体をつくるために生み出した有機化合物です。

＊有機物についてはこちらの記事をみてね
⇒有機物と無機物の違いって何だろう？

これらの成分には、燃えるために欠かせない「炭素（C）」や「水素（H）」がたくさん含まれています。物が燃えるというのは、物質が空気中の「酸素（O）」と激しく結びついて熱や光を出す現象（酸化反応）のことです。木に含まれる炭素や水素は酸素と非常に結びつきやすい性質を持っているため、火をつけると安定して熱を出しながら燃え続けることができます。

2. 「木そのもの」ではなく「木から出るガス」が燃えているから

木が熱せられると、内部の成分が熱で分解されて可燃性のガス（気体）へと変わり、木の表面から噴き出してきます。この現象を「熱分解」と呼びます。

この噴き出した可燃性ガスが、まわりの空気中の酸素と混ざり合い、火花などの熱源によって着火して炎を上げます。このように気体が燃える現象を「分解燃焼」といいます。炎が木の表面から少し浮き上がって揺らめいて見えるのは、木から飛び出してきたガスが空気中で燃えているからなのです。

3. 空気を取り込みやすい「ストローのようなスキマ」があるから

木を虫眼鏡や顕微鏡で拡大して見てみると、無数の小さな穴がぎっしり並んでいることが分かります。木は生きていたころ、根から吸い上げた水や栄養分を葉先まで届けるために、無数の細い管を体中に張り巡らせていました。

木が乾燥すると、これらの管の中にあった水分が抜けて、中は空っぽの空洞になります。つまり、乾燥した木は「ストローを束ねたような構造」になっているのです。物が燃え続けるためには常に新しい酸素が必要ですが、この空洞のおかげで、木の内部まで空気がスムーズに入り込みます。外側だけでなく内側からも酸素が供給されるため、木は途中で消えることなく最後までよく燃えるのです。

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炎の主役！木から噴き出す「可燃性ガス」の正体とは？

木が熱せられると飛び出してくるガスには、一体どんなものが含まれているのでしょうか。少し詳しくその中身を見てみましょう。

木に熱が伝わって温度が約200度から300度を超えてくると、木をつくっているセルロースなどの繊維がバラバラにほどけ始めます。そのときに生まれるのが、以下のようなガスたちです。

一酸化炭素（いっさんかたんそ）：炭素と酸素が結びついた気体で、さらに酸素と結びついて二酸化炭素になろうとする力がとても強いため、青白い炎を上げて激しく燃えます。
水素（すいそ）：宇宙で一番軽い気体として有名ですが、非常に燃えやすく、炎の温度を一気に押し上げる役割を果たします。
メタンなどの炭化水素ガス：都市ガスや天然ガスの主成分としても知られる気体で、黄色く明るい炎を立ち上がらせるエネルギー源になります。
タール分（木酢液や油分の混ざった煙）：小さな液体の粒や蒸気として飛び出し、白っぽい煙となって現れます。これらもしっかり熱せられると炎を上げて燃え上がります。

このように、木は熱を受けると「天然のガス発生装置」のようになり、自分自身の中から何種類もの燃えやすい気体をどんどん作り出して送り出しています。だからこそ、木は力強い炎を保ち続けることができるのです。

たき火で見られる「パチッ」という音の正体

たき火をしていると、時々「パチッ！」と大きな音がして火の粉が飛ぶことがありますよね。びっくりする瞬間ですが、これも木の構造と深い関わりがあります。

乾燥しているように見える薪でも、細胞の隙間にはわずかな水分や木の油分（樹脂）が閉じ込められています。木が火で急激に温められると、内部に残っていた水分が一瞬で水蒸気へと変化します。水は気体になると体積がおよそ1700倍にも膨らむため、木の細かな管の中で逃げ場を失い、ものすごい圧力のかかった風船のようになります。

そして限界を迎えた瞬間、木の繊維を勢いよくバリッと破って外へ飛び出します。この破裂する音こそが「パチッ」という音の正体です。自然の力強さを耳でも感じられる瞬間ですね。

もっと知りたい人へ！一歩進んだサイエンスの扉

身の回りの燃焼についてさらに興味が湧いた方は、次のようなテーマを調べてみると新しい発見があります。科学館の図書コーナーや理科の資料集でもよく取り上げられている分野です。

燃焼の3要素：物が燃えるために必ずそろう必要がある「可燃物」「酸素」「温度（着火源）」のバランスについて調べてみましょう。
熱分解（ねつぶんかい）の化学：木に空気を遮断した状態で熱を加えると、燃え尽きずに「木炭」ができます。なぜ炭になるのか、その仕組みを追いかけると物質の変化がよく分かります。
木質バイオマス発電・ガス化技術：木から出る可燃性ガスを集めて発電用のタービンを回す、地球にやさしいエネルギー技術についても調べてみてください。
樹種による燃え方のちがい：スギやマツなどの「針葉樹」と、ナラやクヌギなどの「広葉樹」では、内部の密度や油分の量が異なります。アウトドアの薪選びなどでも比較されている面白いテーマです。