炭とは一体、何ですか。HPを探したのですが、わからないのです。木をそのまま燃やす、燃料にするのにくらべて、手間をかけて炭にして、それから使う方がどのようなメリットがあるのでしょうか。デメリットは? また、炭にするときに、ある程度の熱量が失われると思うのです。どの程度失われるのでしょうか。なお、匂い消し、その他の燃料以外での炭の使い方は、今回は扱わないでください。

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  • 登録:2008/11/17 23:06:37
  • 終了:2008/11/19 19:33:51

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syntaxerror回答回数354ベストアンサー獲得回数562008/11/17 23:23:05

ポイント50pt

炭はほぼ純粋な炭素です。

木には水分など炭素以外のものが含まれているので単に燃やすにしても物によって燃え方にばらつきが出たり保存に不適だったりします。

炭にすることによって純粋な炭素で重さ当たりの熱量が一定になり燃料として一定の規格に揃うので使いやすく燃える時の安定性もよくなります。また体積当たりの重量が軽くなるので輸送にも適するようになります。

炭にする時は炭素と他の元素との化合物を炭に変化させるために外部から熱を加えて蒸し焼きにしています。木に火を付けて燃やす場合はその分の熱が炭素が酸化(燃える)する時の熱量を消費して起こりますから逆に木のままの方が総合的な発生熱量は少なくなります。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9C%A8%E7%82%AD

id:adati1

皆様回答ありがとうございました。

1.木は様々な物でできている。(含む、水分)

2.それを蒸焼きにより、純粋な炭素の塊にする。

3.炭の方が燃料として扱いやすい、特に木造家屋の日本では重要である。

4.輸送の面からも、炭の方が良い。

本当にありがとうございました。十分理解できました。

2008/11/19 19:29:03

その他の回答(8件)

id:syntaxerror No.1

syntaxerror回答回数354ベストアンサー獲得回数562008/11/17 23:23:05ここでベストアンサー

ポイント50pt

炭はほぼ純粋な炭素です。

木には水分など炭素以外のものが含まれているので単に燃やすにしても物によって燃え方にばらつきが出たり保存に不適だったりします。

炭にすることによって純粋な炭素で重さ当たりの熱量が一定になり燃料として一定の規格に揃うので使いやすく燃える時の安定性もよくなります。また体積当たりの重量が軽くなるので輸送にも適するようになります。

炭にする時は炭素と他の元素との化合物を炭に変化させるために外部から熱を加えて蒸し焼きにしています。木に火を付けて燃やす場合はその分の熱が炭素が酸化(燃える)する時の熱量を消費して起こりますから逆に木のままの方が総合的な発生熱量は少なくなります。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9C%A8%E7%82%AD

id:adati1

皆様回答ありがとうございました。

1.木は様々な物でできている。(含む、水分)

2.それを蒸焼きにより、純粋な炭素の塊にする。

3.炭の方が燃料として扱いやすい、特に木造家屋の日本では重要である。

4.輸送の面からも、炭の方が良い。

本当にありがとうございました。十分理解できました。

2008/11/19 19:29:03
id:some1 No.2

some1回答回数842ベストアンサー獲得回数372008/11/17 23:50:20

ポイント50pt

炭は木などを無酸素で加熱し、熱分解させてほぼ炭素だけが残ったものを指します。


炭のメリットは

・火が長持ちする(薪より燃え尽きにくい)

・火力が安定している(炎のように不安定でない)

・煙が薪よりもでない(薪は水分を多く含むので煙が出る)

・薪よりはかさが少ない


デメリットは

・火がつきにくい(ついた後はじっくり燃える)

・薪などの方が火力は一気に燃える分、高温

・人工物なので薪拾いのように調達することができない

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%96%AA

id:adati1

皆様回答ありがとうございました。

1.木は様々な物でできている。(含む、水分)

2.それを蒸焼きにより、純粋な炭素の塊にする。

3.炭の方が燃料として扱いやすい、特に木造家屋の日本では重要である。

4.輸送の面からも、炭の方が良い。

本当にありがとうございました。十分理解できました。

2008/11/19 19:29:09
id:masanobuyo No.3

masanobuyo回答回数4616ベストアンサー獲得回数782008/11/18 00:23:47

ポイント23pt

一度燃えてしまったはずなのにまた燃える・・・ちょっと不思議ですよね。

炭の主成分は炭素です。

炭は燃えカスように見えますが、実は完全に燃えたわけではなく、

酸素の少ない窯の中で蒸し焼きにされ、燃えやすい炭素だけが残った状態です。

そして炭素は燃えて二酸化炭素になります。

こちらが本当の燃焼です。


http://chikutan.web.infoseek.co.jp/1sumittenani.htm

id:adati1

皆様回答ありがとうございました。

1.木は様々な物でできている。(含む、水分)

2.それを蒸焼きにより、純粋な炭素の塊にする。

3.炭の方が燃料として扱いやすい、特に木造家屋の日本では重要である。

4.輸送の面からも、炭の方が良い。

本当にありがとうございました。十分理解できました。

2008/11/19 19:29:16
id:sera11 No.4

sera11回答回数21ベストアンサー獲得回数02008/11/18 00:38:03

ポイント23pt

一番は今でも燃料です。いい炭は高級うなぎ屋などで使われているそうです。炭の種類によって出てくる遠赤外線の波長が若干異なるのですが、いい炭で焼くと中までしっかり 火が通ります。これは遠赤外線に透過効果があり、中のほうまで熱を伝えることができるからです。

http://www.m-easy.co.jp/05/kind.html

id:adati1

皆様回答ありがとうございました。

1.木は様々な物でできている。(含む、水分)

2.それを蒸焼きにより、純粋な炭素の塊にする。

3.炭の方が燃料として扱いやすい、特に木造家屋の日本では重要である。

4.輸送の面からも、炭の方が良い。

本当にありがとうございました。十分理解できました。

2008/11/19 19:29:28
id:rsc96074 No.5

rsc回答回数4359ベストアンサー獲得回数3982008/11/18 06:58:20

ポイント23pt

 炭とは、エンカルタ 百貨事典 ダイジェストによると

>木材を炭窯(すみがま)で蒸し焼きにした燃料で、木炭ともいう。

>炭は世界各地にみられるが、木造家屋の無煙燃料に適し、火質がやわらかで持続性があることなどから、森林資源が豊富な日本では古くから利用され、燃料だけでなく生活のさまざまな分野に応用されてきた。

http://jp.encarta.msn.com/encyclopedia_1161543249/content.html

とあります。

 わざわざ、手間をかけて炭にするのは、煙が出ず室内で使え、火の質が穏やかで持続性があるからではないでしょうか。

id:adati1

皆様回答ありがとうございました。

1.木は様々な物でできている。(含む、水分)

2.それを蒸焼きにより、純粋な炭素の塊にする。

3.炭の方が燃料として扱いやすい、特に木造家屋の日本では重要である。

4.輸送の面からも、炭の方が良い。

本当にありがとうございました。十分理解できました。

2008/11/19 19:29:35
id:hissssa No.6

hissssa回答回数418ベストアンサー獲得回数1232008/11/18 10:58:31

ポイント50pt

木など通常の植物を構成する主な組織は、セルロースという淡水化物です。中学くらいの化学の授業で習うと思いますが、炭水化物とは、主に「炭素(C)」「水素(H)」「酸素(O)」で構成された複雑な化合物です。これに火をつけた場合、空気中から酸素を取り込んで、「二酸化炭素(CO2)」と「水(H2O)」に変化します。ここまでは誰でも知っている話ですよね。

ここで視点を変えると、炭水化物が炭素+水素だけでなく酸素も含んでいるということは、言ってみれば「半分燃えた」状態であると言えます(完全燃焼するには酸素が足りない)。よって、なんらかの手段で炭水化物から酸素を追い出すことが出来れば、残った物質はより純粋な熱源になりえるわけです。

そこで、外部からの空気を遮断した状態(蒸し焼き)で熱を加えます。炭水化物はせいぜい500度かそこらの温度で分解しますが、外部からの酸素流入がないため、主に内部の物質のみで再結合を行います。水素は炭素より遥かに反応性が高いため、主に酸素と水素のみで反応が進行し、結果としてどんどん炭素が余っていきます。結果として出来るのが、ほぼ炭素のみで構成された物質である炭なわけです。

実は、この反応は普通に焚き火を行っても見られます。キャンプファイヤーなどで木材を燃やした経験のある人なら、炎が尽きたあとでも黒くなった木材が静かに赤く燃え続けるのを見たことがあると思いますが、これも同じ反応が起こった結果です。勢いよく火が燃えているために外部からの酸素流入が追いつかず、余った炭素が後からゆっくり燃えているのです。ちなみに純粋炭素は燃えても炎を出さず、赤く光りながら表面だけで静かに燃え続けます。そもそも炎というのは実は水素が燃えているのです。

昔において炭作りが行われてきたのは、全体のエネルギー効率でなく運搬効率のためです。山間部で得られた燃料用の木材をそのまま都市部に運ぶと大変ですが、炭の形にすればずっと軽くなり、重量あたりのエネルギーは遥かに高くなります。よって、木材を得られる場所で炭作りも行えば非常に効率が良かったわけです。本来ならゴミになるような枝葉の部分も炭作りの燃料として有効利用できますし。

化学的には、炭作りの過程においてセルロースという複雑な化合物から酸素・水素が欠落する反応をするため、炭の構造は分子レベルの非常に複雑な多孔質物質となります。この多孔質の組成が触媒反応となり、脱臭や水質改善等の様々な効果が得られます。また、炭作りの過程で木材に元々あった水素と酸素は、水という形で排出されますが、この水に木材の内部成分が溶け出してきます。この木酢液もいろいろな効果があるとされています。

http://dummy

id:adati1

皆様回答ありがとうございました。

1.木は様々な物でできている。(含む、水分)

2.それを蒸焼きにより、純粋な炭素の塊にする。

3.炭の方が燃料として扱いやすい、特に木造家屋の日本では重要である。

4.輸送の面からも、炭の方が良い。

本当にありがとうございました。十分理解できました。

2008/11/19 19:29:45
id:hh888 No.7

hh888回答回数9ベストアンサー獲得回数02008/11/18 22:23:04

一度燃えてしまったはずなのにまた燃える・・・ちょっと不思議ですよね。

炭の主成分は炭素です。

炭は燃えカスように見えますが、実は完全に燃えたわけではなく、

酸素の少ない窯の中で蒸し焼きにされ、燃えやすい炭素だけが残った状態です。

そして炭素は燃えて二酸化炭素になります。

こちらが本当の燃焼です。



http://chikutan.web.infoseek.co.jp/1sumittenani.htm

id:adati1

3番の方の物と同じに思えますが。

2008/11/19 19:30:26
id:ii888 No.8

ii888回答回数5ベストアンサー獲得回数12008/11/18 22:34:51

一度燃えてしまったはずなのにまた燃える・・・ちょっと不思議ですよね。

炭の主成分は炭素です。

炭は燃えカスように見えますが、実は完全に燃えたわけではなく、

酸素の少ない窯の中で蒸し焼きにされ、燃えやすい炭素だけが残った状態です。

そして炭素は燃えて二酸化炭素になります。

こちらが本当の燃焼です。




http://chikutan.web.infoseek.co.jp/1sumittenani.htm

id:adati1

3番の方の物と同じに思えますが。

2008/11/19 19:30:34
id:ppuu No.9

ppuu回答回数7ベストアンサー獲得回数02008/11/18 23:02:04

一度燃えてしまったはずなのにまた燃える・・・ちょっと不思議ですよね。

炭の主成分は炭素です。

炭は燃えカスように見えますが、実は完全に燃えたわけではなく、

酸素の少ない窯の中で蒸し焼きにされ、燃えやすい炭素だけが残った状態です。

そして炭素は燃えて二酸化炭素になります。

こちらが本当の燃焼です。





http://chikutan.web.infoseek.co.jp/1sumittenani.htm

id:adati1

3番の方の物と同じに思えますが。

2008/11/19 19:30:42
  • id:hissssa
    ちょっと補足です。
    炭は、軽量・高エネルギーになるだけでなく、省スペースで腐食しにくくもなりますので、長期保存にも適する状態になります。
    季節の寒暖差の激しい環境では、基準温度も高く木材も得やすい夏場に炭を作成して備蓄し、冬場に備えるという利点もあります。運搬性も含め、山間部に樹木資源が豊富でなおかつ四季の差が大きい日本で炭の技術が発達したのは自明と言えるでしょう。
    また、炭は木材をそのまま燃やす場合より高温が得られる利点もあります。木材は炎を上げて燃えるため発熱が空中に拡散しますが、炭の場合は表面だけで燃えるために熱が集中しやすいのです。この効果は金属の精錬に非常に重要でした。銅鉱石から銅を抽出する場合は木材の燃焼でも何とかなりますが、鉄鉱石から鉄を抽出するには炭の温度が必要です。これは人類史において銅器が鉄器より先に発明された理由でもあります。
  • id:rsc96074
     コメントが開いていなかったので、追記できませんでしたが、下記URLのウィキペディアの木炭の項目の次の文章も重要だと思います。
    >主成分は炭素であり、ごく微量のアルカリ塩を含む。
    >木炭が酸素の少ない灰の中でも燃えるのは、炭酸カリウムが含まれているからである。この炭酸カリウムは植物中のカリウムに由来するものである。水溶性なので、木炭を長く流水に浸したものは炭酸カリウムが溶け出してしまい、着火性が極端に悪くなる。
    http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9C%A8%E7%82%AD
  • id:adati1
    さらにさらに、勉強になりました。そう、かなりです。hissssaさん感謝しております。相当知識が深まりました。
  • id:hissssa
    ついでにもう少しウンチクをば。
    製鉄には炭が不可欠だったわけですが、炭は木材を燃やして作るため総エネルギー的には無駄が多いことには変わりありません。昔のイギリスではこの製鉄のための炭作りをやりすぎた結果、国内の森林をほとんど壊滅させてしまいました。僅かに残った森林を船舶の材料用に保護するため燃料は炭から石炭に転嫁しましたが、石炭は木炭に比べて不純物が多く大気汚染の温床となりました。「霧の街ロンドン」と言えば聞こえはいいですが、単に大気汚染で空気が汚れてただけのことです。
    不純物の多い石炭は、そのまま製鉄に使用すると不純物が鉄の品質を劣化させてしまいます。そこで石炭をさらに蒸し焼きにして純度を上げる技術が生まれました。これをコークスと呼びますが、このコークスは現在でも製鉄に不可欠の燃料です。
    そんなこんなでイギリスで石炭の需要は増加しましたが、石炭は地下から掘り出さなければいけません。炭鉱は水がたまりやすいため、その水をくみ上げるための動力として蒸気機関が発明されました。この技術が後の産業革命へと繋がっていきます。
  • id:adati1
    さらにありがとうございます。感謝いたします。
    ・石炭は、、、大気汚染の温床となりました。これについては、炭より、石炭の方が不純物が多かったので、大気汚染がひどくなった。と読み取れます。本質的に産業革命後、鉄の生産量が飛躍的に増大した、これが汚染の原因と思われますが、いかがでしょうか。バーミンガムのスモッグはこの理由によると思われますが。
    ・コークスについては知りませんでした。コークスの方が、温度が高くできる、そのように思っていました。
    ・森林を丸裸にしてしまったのは、イギリスだけでしょうか。現在の日本の森も、人里離れた非常に深いところを除けば、つまり我々が普通に見る森は、すべて人が燃料として使って、それから、ある意味人工的に作った物だと聞いたことがあります。(この50年100年ではなく、もっと昔の話)
    ・ニューメコン、ワットの発明は、産業革命の中でのことととらえた方がよういように感じます。「後の産業革命へと繋がって」これは、もしかしたら異論が出る可能性があると思われます。産業革命の時期をどのように、幅をどのようにとらえるか、また、単なる、技術史、だけととらえるか、など様々な考えがあると思われます。
     それにしてもありがとうございました。

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