このページでは煙とは何か。また、黒い煙・白い煙・灰色の煙の違いについてわかりやすく図で解説しています。

結論から言ってしまうと煙とは、”気体中(ほとんどは空気中)に固体または液体の微粒子が浮遊している状態のもの”を意味します。

つまり煙というのは、”空気中に微粒子(固体や液体)が混ざっている状態のもの”を指す場合が多く、煙は気体ではなく「煙＝気体と微粒子(固体や液体)の混合物」だと言えます。

(土煙(つちけむり)というと、”土や砂が風などで舞い上がって煙のように見えるもの”を意味する)

煙は何かしらの物が燃えているときに発生することがほとんどで、煙の発生に大きく関わるのが「完全燃焼」と「不完全燃焼」になります。

まず物の燃焼(＝酸化の一種で、物質が酸素と結びつき、光や熱を出す現象)には「可燃物(＝燃える物)・酸素・熱(＝温度)」の3要素がすべて必要で、「酸素の供給が十分(酸素が足りている)であるときの燃焼＝完全燃焼」、「酸素の供給が不十分(酸素が足りない)であったり、温度が低かったりするときの燃焼＝不完全燃焼」と言います。

例えば木を燃やす(＝木の成分である炭素・酸素・水素を空気中の酸素と反応させる)と、完全燃焼であれば二酸化炭素(CO₂)と水(H₂O)を生成し、不完全燃焼であれば一酸化炭素(CO)を生成し、酸素と結びつけなかった炭素(C)(＝煤：すす)がそのまま放出されます。

(木に含まれる水分量が少ないと煙は出にくくなり、木に含まれる水分量が多いと、蒸発して発生した水蒸気によって酸素濃度が薄くなったり、気化熱が奪われることで不完全燃焼になりやすくなる)

また、完全燃焼で生成される水(H₂O)というのは、正確には燃焼時は水蒸気(無色透明の気体で、目に見えない)を指し、その水蒸気はすぐに空気中に取り込まれ、その水蒸気を含んだ空気が周囲の空気に冷やされることで水(液体)として現れます(これがたくさん集まると白い煙に見える)。

では完全燃焼と不完全燃焼を踏まえて、次の章で黒い煙・白い煙・灰色の煙の違いについて解説していきます。

黒い煙・白い煙・灰色の煙の違いは、”空気中に炭素(固体)の微粒子が混ざっている状態のもの(＝黒い煙)”なのか、”空気中に水(液体)の微粒子が混ざっている状態のもの(白い煙)”なのか、”空気中に炭素(固体)と水(液体)の微粒子が混ざっている状態のもの(＝灰色の煙)”なのかです。

上図のように物を燃やしたときに不完全燃焼(酸素が不足)であれば黒色の煙(炭素の微粒子(＝煤：すす)(固体)が多いため)、完全燃焼(酸素は十分)であれば白色の煙(水の微粒子(液体)が多いため)、そして黒色と白色の煙が混ざった状態(ところどころ不完全燃焼になっている状態)になると灰色の煙(炭素と水の微粒子が混ざっているため)になります。

(水の微粒子は光を乱反射することによって白く見えるようになり、白い煙ができる原理は湯気や雲・霧とほとんど同じ)

ただ水の微粒子の層が厚かったり、太陽光の差し込む方向によって白色の煙でも灰色の煙に見えることもあります。

以上が「煙とは何か？黒い煙・白い煙・灰色の煙の違いをわかりやすく図で解説！」でした。

これまで説明したことをまとめますと、

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