一般的な危険性評価試験

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1～2mgの物質を所定の容器（セル）に入れ、任意の昇温速度（通常は10℃/min）で加熱させて試料の熱的な挙動を見ます。方法は開放セルを使用する場合と密封セルを用いる場合がありますが、開放セルの場合は液体だと昇温中に揮発してしまうため、危険性評価では密封セルを用いるのが一般的です。この試験で得られる情報は、1．発熱開始温度、2．発熱量、3．発熱速度の3つであり、発熱開始温度からは熱安定性が、発熱量からは燃焼性・爆発性の可能性が、発熱速度から分解時の激しさが推測できます。わずか数mgの試料で試験ができることからスクリーニング試験として非常に有用な手段であり、実験室での少量合成段階から危険性を評価することができますが、潜在的な評価しかできません。あくまでスクリーニングとして位置付け、実際の評価は後に述べる標準試験の結果から判断すべきです。

熱的安定性のデータ、例えばSADTを求めるには後述する蓄熱貯蔵試験を通常行いますが、蓄熱貯蔵試験は400mlという多量の試料を用いるため、分解があまりにも激しいと恒温槽が破壊されることがあります。ARC（Accelerating Rate Calorimeter）試験は、ある雰囲気温度において試料の発熱を検知すると、それに見合うだけ雰囲気温度も上昇させて断熱状態を作り出します。この時の測定結果から各種の計算をすることにより、大量の試料を用いなくてもSADTを推測することができます。なお、固体の場合は比熱データが必須となります。またインジェクション、スターラーのオプションが対応可能となりました。事前にご相談ください。

爆発性の試験としては最も標準的な試験で、試料を内径50mm、外径60mm、長さ500mmの鉄管に詰めた後、50gの高性能爆薬（伝爆薬）を起爆させて試料が爆発するか否かを調べます。装填された試料は直径50mmと大きく、鉄管を土に埋めて起爆させるため密閉度も十分あり、高性能爆薬で起爆するので起爆力も大きいです。爆発性評価の条件をほぼ完全に満たしており、この試験で爆発しない物質はまず爆発しないと考えて差し支えありません。

英国HSEで開発された試験法で、臼砲と呼ばれる大砲の一種に試料をセットし、雷管で起爆したときの臼砲の振れ幅を標準物質と比較して爆発威力を算出します。爆発性の試験はBAM50/60鋼管試験が一番適していますが、1回の試験（1回の起爆）に約1,000mlと大量の試料が必要です。これに対して弾動臼砲試験は1回の試験（1回の起爆）に必要な試料量は5gで良いため、大量の試料が準備できなくても少ない試料量で爆発性の有無を判断することができます。

JIS K4810に規定される試験で、0.1mlの試料を鋼性の円筒コロに挟み、上から5kgの鉄槌を落下させて爆発するか否かを調べます。

JIS K4810に規定される試験で、0.01mlの試料を磁器製の板と棒の間に挟み、棒に荷重をかけた状態で板を1往復だけ動かして爆発するか否かを調べます。

JIS Z8818に規定される試験で、試料をアクリル製の円筒容器に入れ、乾燥空気で円筒内に粉塵を発生させて高電圧の放電で着火します。粉塵爆発が起これば火炎が円筒内を伝播して、上部に取り付けられた破裂板を破裂させます。粉塵爆発は身近な物質でも起こり、例えば小麦粉、砂糖、コーンスターチのような食品でも粉塵爆発は起こるので注意が必要です。なお、試料は300μmの篩を通過することが条件です。

引火性の高い有機物を取り扱う場合、試料表面は気化した有機溶媒と空気との混合気が形成されます。空気との混合比が爆発範囲に入っている場合は、着火源により爆発を起こします。爆発する下限界濃度が低い物質や、爆発範囲が広い物質の場合は、取扱いに際して注意が必要と言えます。

爆発限界の値は使用する装置によって条件が違うので結果に影響が出る場合があります。ここでは北川式爆発限界測定装置を用いて測定を行い、爆発限界のほかに、限界酸素濃度を測定することも出来ます。

有機過酸化物の分解の激しさを評価する試験法として、古くから用いられてきた試験です。試料を圧力容器と呼ばれる容器に入れ、オリフィス板を取り付けて加熱します。分解して発生したガスはオリフィス孔から放出されますが、オリフィス径が小さいとガスの発生速度が放出速度を上回り、容器内の圧力が高くなってついには破裂板を破裂させます。この破裂板を破裂させる最小のオリフィス径で危険性を評価します。消防法では1mmと9ｍｍが判定ラインですが、国連法では、1、3、5及び9mmで評価します。

燃焼時の激しさを評価する試験法で、BAM（ドイツ連邦材料試験所）で開発された試験です。約700℃に熱した直径120mmの半球状の鉄皿に5gの試料を投入し、着火するか否か、着火した場合は燃焼状況を観察します。クルップ式発火点試験の大型版とも言えますが、試料量が多いため有機物でも着火が見られます。定性的な評価ではありますが、スクリーニング試験としても有用です。

自己反応性のある物質の貯蔵時の安定性を評価する試験で、400mlの試料を500mlのデュワー瓶に入れ、これを一定温度に保った恒温槽内に設置して内部の温度変化を観察します。反応が起きれば温度変化が観察記録され、試料がデュワー瓶から吹き出していたり恒温槽内部に残渣が付着していたりします。1週間以上放置しても分解を起こす最低の温度をSADT（Self-Acceleration Decomposition Temperature）と呼び、国連勧告ではこの温度より更に低い温度を管理温度にする必要があるとしています。400mlという大量の試料を用いるので、実際に試験を行う前に爆発性の試験や圧力容器試験などの標準試験を十分に行い、激しい分解が予想される場合は、爆発しても危害を及ぼさない場所、またはその対策を施した場所に恒温槽を設置して試験を行わなければなりません。

自然発火とは、「物質が空気中で発火温度よりはるかに低い温度で自然に発火し、その熱が長時間蓄熱されて発火点に達し、遂に燃焼に至る現象」と定められており、SIT（Spontaneous Ignition Tester：自然発火装置）は数gの試料を断熱状態に置き、燃焼にいたるまでの時間を測定する装置です。

様々な着火源に対しての着火の危険性を評価する試験で、BAM（ドイツ連邦材料試験所）で開発された試験が有名です。セリウム-鉄火花、赤熱鉄棒、導火線及び小ガス炎の4種類の着火源でもって着火するか否かを試験します。順次条件が厳しくなっており、最後の小ガス炎でも着火しないような物質は、着火性については安全といえます。1回の試料量も3mlと少量であるため、スクリーニング試験としても行えます。

固体物質や粉体物質に対して行われる試験で、火薬類の試験方法として古くから行われている試験です。加熱された鉄製のブロック（坩堝（るつぼ））に少量の試料を投入し、投入から発火するまでの時間を計測します。もともとが火薬類の試験なので、一般の有機物の場合は単に赤熱するだけのものが多く、また試料の形状によって結果が変わってくるので注意が必要です。有機物の場合は気化・蒸発してしまう場合が多く、このような場合は下記に示すASTM式が有効です。

ASTM E659に規定される試験で、加熱された500mlの丸底フラスコに試料を投入し、発火するか否かを観察します。固体の有機物であっても、溶融して丸底フラスコ内に気化した状態で溜まるため、発火温度を測定することができます。試料量によって最低発火温度が変わってくるので、通常はその中でも一番低い発火温度をその物質の発火温度としています。