自然發火性物質中的原棉，主要是因為下列何種熱之蓄積而發火？

本題考點

自然發火（自燃）的四種蓄熱型態，以及原棉屬於其中何者。

正解理由

自然發火的成因依發熱來源分為氧化熱、分解熱、吸著熱與發酵熱四型。原棉為纖維素纖維，纖維表面積極大且常含微量油脂，堆積打包後與空氣接觸緩慢氧化並持續放熱，內部散熱不良而蓄熱升溫，終至達到發火點，屬氧化熱型自然發火，故選 B。

逐項排除

1. (A)

   分解熱型指物質自身分子不安定而自行分解放熱，代表物為硝化纖維素、賽璐珞、硝化甘油，機制不需外來氧，與原棉不同。

2. (B)

   氧化熱型的代表物正是原棉、乾性油浸漬的破布、煤、橡膠屑與金屬粉末，皆藉與空氣中氧的緩慢氧化蓄熱，敘述正確。

3. (C)

   吸著熱型指多孔材料吸附水蒸氣或氣體時放熱，代表物為活性碳與木炭，原棉的吸濕放熱量不足以構成主要發火機制。

4. (D)

   發酵熱型來自微生物代謝產熱，代表物為堆肥、廄肥、乾草與稻稈，原棉經加工除雜，並非以微生物發酵為主因。

記憶點

自然發火成立需要兩個條件同時滿足：發熱速率大於散熱速率，且蓄熱環境使溫度得以持續累積。前者取決於物質的反應性與比表面積，後者取決於堆積形狀、堆高、通風與保溫程度。這也是為什麼同一批原棉散置時安然無事，一旦大量打包堆疊、中心散熱路徑變長，就可能自行升溫發火。熱爆炸理論中的 Semenov 模型與 Frank-Kamenetskii 模型即在描述此一發熱與散熱曲線的臨界關係，臨界堆積尺寸隨環境溫度上升而縮小。

四型的代表物值得整理成表：氧化熱型為原棉、乾性油與其浸漬物、煤、鐵粉、橡膠屑；分解熱型為硝化纖維素、賽璐珞、硝化甘油；吸著熱型為活性碳、木炭、矽膠；發酵熱型為堆肥、乾草、廄肥、稻稈；另有聚合熱型，如苯乙烯等單體因聚合放熱而失控。

氧化熱型中最典型的推手是乾性油。油脂的碘價愈高代表不飽和雙鍵愈多，愈易與氧結合放熱，亞麻仁油碘價約 175 以上屬乾性油，浸過亞麻仁油的抹布堆置在通風不良處而起火的案例，是教科書標準範例；棉纖維本身雖以纖維素為主，但其巨大的比表面積與夾帶的油脂、加工助劑，使氧化放熱得以在堆體中心累積。

防範原理與考點相互呼應：控制堆置高度與堆間距離以增加散熱面、維持庫房通風降低環境溫度、管制含水率避免同時誘發微生物發酵、含油纖維廢料另以密閉金屬容器收存隔絕空氣。延伸考法常見於問「下列何者屬分解熱自燃」「乾性油自燃與碘價的關係」「堆積高度對自燃臨界的影響」，判準一律回到發熱來源與散熱條件這兩支。