天婦羅油起火時澆水，
為什麼會噴出直達天花板的火柱？
火災發生時澆水滅火，通常是正確的做法。但唯獨廚房裡的油起火時，澆水的瞬間，火勢會暴增好幾倍。原因只用一個數字就能說明，那個數字是 1700。
傍晚的廚房裡，為了炸天婦羅而開火的鍋子，只是稍微離開視線一會兒，油就開始冒出白煙。還沒意識到發生什麼事時，鍋裡的油已經從鍋緣冒出火焰在燃燒。
這時反射性伸手去拿的，通常是水龍頭或旁邊的杯子。畢竟是火災，澆水就會滅火，這麼想很自然。
但是，往燃燒中的油澆下一杯水，火焰會變成直達天花板的火柱。不但沒有滅火，反而把燃燒中的油四處噴濺，讓火勢蔓延到整個房間。
水不會停留在油的表面，而是撥開油層一路沉到鍋底。那裡是超過300℃的世界。
在鍋底瞬間變成蒸氣，把上方正在燃燒的油整個往空中吹起。這就是火柱的真相。
也就是說，水不是去滅火，而是在鍋底發生爆炸。讓我們依序來看。
原因1：水不是待在油的「上面」，而是去「下面」
想想沙拉醬瓶吧。搖晃後靜置一段時間，會分成上層是油、下層是水。因為油比較輕。
燃燒中的鍋子裡也會發生同樣的事。倒入的水不會浮在火焰上方，而是撥開油層一路沉到鍋底。這才是關鍵所在。如果水能停留在油的表面，像蓋子一樣隔絕氧氣，那水本該有助於滅火。但水卻會自己潛入最熱的地方。
原因2：水變成蒸氣時，膨脹程度完全不是同一個等級
油起火燃燒時，溫度已經超過300℃。是水沸點100℃的3倍以上。
水一旦碰到這個溫度，沒有慢慢升溫的時間，一接觸的瞬間就會變成蒸氣。而水變成蒸氣時，體積會膨脹到大約1700倍。
我們把這個數字換算成生活中熟悉的東西來感受一下。
| 原本的水 | 200 mL（一杯水） |
| 變成蒸氣後（約1700倍） | 約 340,000 mL ＝ 約 340 L |
| 340 L 有多少 | 相當於一般家用浴缸（約200 L）1.7缸 |
| 發生所需的時間 | 幾乎是一瞬間 |
※ 此為以100℃、1大氣壓計算的估算值。實際油溫更高，膨脹幅度會更大。
相當於1.7缸浴缸的氣體，從鍋底一瞬間湧出。上方還壓著正在燃燒的油。油被無處可去的蒸氣往上推，整團被打上空中。在空中化成細微霧狀的油，表面積一口氣增加，燃燒得更加猛烈。這就是火柱的真相。
水是在鍋底引發爆炸的。
紙或木材燃燒時，澆水是正確的處理方式。這種情況下，水會停留在燃燒物的表面，蒸發時奪走大量熱能，讓溫度下降。同時，產生的蒸氣也會隔絕氧氣。
水依然是優秀的滅火劑，這點不會改變。只有碰到油的時候，水因為「會下沉」這個性質，反而造成完全相反的效果。
那麼，該怎麼做才對
- 先關火關掉爐火開關，先切斷熱源供應才是第一步。不要移動鍋子。拿起來搬動的話，溢出的油會讓火勢擴大，也容易燙傷。
- 隔絕空氣如果有專用於天婦羅油的家用滅火器或市售滅火毯，就使用它們。如果沒有，就用大一點的鍋蓋從靠近自己的一側滑著蓋上去。從上方直接蓋下去，火焰會往手的方向竄。
- 覺得無法處理時，立刻逃離並報119如果火焰已經竄出鍋外，開始延燒到抽油煙機或窗簾，請放棄滅火。「好像快滅了」這種想法最危險。逃離時記得關門，並通知附近的人。
- 澆水 ― 這是本文的主題，即使只是一杯水也會變成火柱
- 端著鍋子移動 ― 油會潑出，形成火路。就算只是搬到流理台也很危險
- 用力把濕布丟進去或扔上去 ― 布裡含的水，會引發跟澆水一樣的狀況。消防機關確實介紹過用布滅火的方法，但前提是要把水擰乾，從靠近自己這一側輕輕蓋上。沒有信心的話，別勉強，優先選擇避難
- 丟入美乃滋等東西 ― 這是曾經流傳過的方法，但消防機關並不推薦。成分大多是油和水分，反而可能讓火勢擴大或四處噴濺
- 火剛熄滅就立刻打開鍋蓋 ― 油的溫度仍維持在能自燃的程度。空氣一進去就會再次起火。請放到充分冷卻後才打開
- 炸東西時絕對不要離開現場。許多廚房火災都是因為「稍微離開一下」而發生的
- 冒出白煙就是危險信號。即使還沒起火，也已經逼近自燃溫度，請立刻關火
- 使用附有食用油過熱防止裝置（感測器）的爐具。目前家用瓦斯爐大多已標配此功能
- 在廚房備好家用滅火器、滅火噴霧或滅火毯。請選擇標示有適用天婦羅油的款式
- 偶爾確認一下火災警報器是否正常運作
可以在廚房親自確認的事（不需用火）
- 在透明杯子裡倒入半杯水
- 慢慢倒入沙拉油
- 觀察油在上、水在下的清楚分層。即使攪拌混合，過一段時間後也一定會恢復同樣的順序
這個「油在上、水在下」的順序，就是火柱發生的原因。燃燒中的鍋子裡，水也是同樣朝鍋底沉下去。絕對不要用火來做實驗。只確認這個分層現象就足夠了。
總結
不能往燃燒中的油澆水，不是因為水「沒有效果」。而是因為水比油重，會沉到最熱的鍋底，並在那裡瞬間膨脹成1700倍，這是水本身的性質所造成的。
先關火。蓋上蓋子。不行就逃離並報119。
請只記住這個順序。
廚房的火只牽涉眼前這個鍋子，但室外的火會蔓延到更遠的地方。關於火焰熱度能傳到的範圍和火星飛散的距離，我們在森林大火的文章中做了計算。此外，即使完全沒有明火，也可能自己起火。沾了油的布為何會自己燒起來的原理，整理在油布自燃的文章裡。
想了解更多 ― 用語、公式與教科書的對應從國中理化到研究中的議題，都清楚標示屬於哪個層級
- 國中國中理化課會學到的範圍
- 高中高中「基礎化學」「基礎物理」會學到的範圍
- 高中＋高中「化學」「物理」，或教科書中屬於進階、專欄內容
- 大學高中不會學到、屬於大學專業科目（燃燒工程、傳熱工程）的內容
- 研究即使在大學也不是「定論」、而是研究人員目前正在調查中的議題
國中用語：「閃火點」與「自燃點」不一樣
- 閃火點（引火點）：液體蒸發出的蒸氣，靠近火源時會燃燒起來的溫度。食用油大致在300℃左右。
- 自燃點（發火點）：即使不靠近火源，也會自己燒起來的溫度。食用油大致在360〜370℃左右。放著不管的天婦羅鍋起火，就是因為達到了這個溫度。
- 白煙：油開始分解的信號。這個階段還沒起火，但自燃點已經近在眼前。
- 油類火災：在滅火器分類中，紙或木材的火災（A類火災）、油類火災（B類火災）、電氣火災（C類火災）各不相同。廚房用滅火器請選擇標示適用天婦羅油的款式。
另外，炸天婦羅的油溫通常是170〜180℃。離自燃點還有一些差距，但若放著開火不管，數分鐘到十幾分鐘內這個差距就會被填滿。
國中高中為什麼水會下沉 ― 密度
水的密度約為 1.0 g/cm³，食用油大約是 0.91〜0.92 g/cm³。油比較輕，所以會分層成水在下、油在上。這正是國中理化教的「密度」概念在發揮作用。
順帶一提，加熱後的油會變得更輕（溫度升高體積會增加）。300℃的油和水之間密度差會進一步拉大，水會沉得更快。
高中用公式確認：一匙水，能產生多少公升的氣體
「油裡不能加水」人人都知道。但到底會發生到什麼程度？一旦換算成數字，就會發現比想像中激烈得多。
水變成蒸氣，體積會膨脹約1700倍
| 原本的水體積 | 1 g ＝ 1 cm³（單位為 cm³，等於 1 mL） |
| 變成蒸氣後的體積 | 約 1700 cm³（單位為 cm³，等於 1.7 L） |
| 倍率 | 約 1700 倍（無單位，純粹是比值） |
液態水的分子緊密相連，擠在一起。變成蒸氣後，這些連結鬆開，分子自由飛散，同樣的量佔據的空間卻天差地別地增加。
這裡重要的是，這個膨脹是「邊推開邊發生」的。它會把上方的油整團往上推。
| 不小心滲入的水 | 設為1大匙 ＝ 15 mL |
| 變成蒸氣後的體積 | 15 × 1700 ＝ 25500 mL |
| 換算成公升 | 25500 ÷ 1000 ＝ 25.5 L |
一大匙的水，會產生25公升的氣體。相當於12瓶2公升寶特瓶的量，在鍋底一瞬間就生成了。
而這些氣體從油的下方往上噴湧。油被往上推，變成細小的顆粒四處飛濺到空中。飄散到空中的油充分接觸空氣，於是一口氣猛烈燃燒。這就是火柱的真相。不是油「爆炸」了，而是水把油打上了天。
如果水沉下去之後是慢慢升溫，那還有機會來得及。但實際上是瞬間發生的。只要看一下所需的熱量就能明白原因。
| 把1 g的水變成蒸氣所需熱量 | 約 2260 J |
| 1 g的油從300℃降到100℃釋放的熱量 | 2.0 × 200 ＝ 400 J |
| 讓1 g水蒸發所需的油量 | 2260 ÷ 400 ≒ 5.7 g |
水周圍只要大約6 g的油冷卻，熱量就夠了。不需要整鍋油都降溫。接觸的瞬間，附近少量的油就能提供所需的熱。
所以根本沒有「加進去之後稍微等一下、想一想」的時間。下沉、沸騰、噴起，會連成一串瞬間發生。
| 水的密度 | 約 1.0 g/cm³ |
| 食用油的密度 | 約 0.92 g/cm³ |
| 差值 | 1.0 − 0.92 ＝ 0.08 g/cm³ |
水比較重，所以水必定會沉到油的最底部。而且熱油因為受熱膨脹，體積變大，密度會更輕。300℃的油和水之間的差距會更大，水會沉得更快。
也就是說水會直直朝最熱的地方（鍋底）前進，然後在那裡發生①②③的連鎖反應。可以說條件已經齊全到不能再齊全。
一旦起火，請先關火並遠離現場。絕對不要澆水。這些計算說明的是，水不是「沒有效果」，而是「會讓情況惡化」。
高中「1700倍」是怎麼算出來的
這個數字不是用來背的，而是可以算出來的。用高中化學學到的氣體概念就能推算。
| 液態水1 mol的體積 | 18 g ÷ 1.0 g/cm³ ＝ 18 cm³ |
| 氣體1 mol的體積（0℃、1大氣壓） | 22.4 L ＝ 22,400 cm³ |
| 換算成100℃（查理定律） | 22,400 × 373 ÷ 273 ≒ 30,600 cm³ |
| 體積比 | 30,600 ÷ 18 ≒ 1,700 倍 |
也就是說「1700倍」是只靠水的摩爾質量，加上1摩爾氣體的體積這兩個數字就能推算出來的值。若以油的溫度300℃來計算，數字會更大（約2,600倍）。
高中＋為什麼會「瞬間」變成蒸氣 ― 潛熱與溫度差
讓水蒸發，除了達到100℃，還需要額外大量的熱（蒸發熱，約2,260 kJ/kg）。一般而言這應該能爭取一些時間。
但對手是超過300℃的大量油。溫度差超過200℃，加上油的熱容量大，所需的熱量瞬間就能供應，無法爭取到時間。
而且，進入油中的水滴被油完全包圍。在這個無處可逃的空間裡產生的蒸氣，就會直接轉化成把上方油往上推的力量。同樣的水量，灑在開放空間和在油底沸騰，結果完全不同。
大學這個現象的名稱 ― 溢沫（slop over）與沸溢（boil over）
燃燒中的油層一碰到水便激烈噴起的現象，在消防與燃燒工程領域稱為溢沫現象（slop over）。石油儲罐火災中，積在底部的水受熱也會引發同樣現象，稱為沸溢現象（boil over），兩者都是長久以來被研究的重大風險。
相關的專業領域包括水滴在高溫表面不穩定沸騰的膜態沸騰、萊頓弗羅斯特現象（Leidenfrost effect），以及被噴起的油化成霧狀燃燒的噴霧燃燒，這些都屬於大學傳熱工程、燃燒工程的內容。飛濺的油滴越細小，表面積越大，燃燒就越猛烈。
研究尚未定論的事 ― 「把水變成霧就能滅油火」的矛盾現象
前面一直強調「油裡絕對不能加水」，但其實把水噴成極細的霧（水霧，water mist）噴灑時，反而能滅掉油類火災，這一點是已知的。實際上，商業廚房和引擎室等場所就使用以水為基礎的滅火設備。同樣是水，為什麼會出現完全相反的結果？
- 霧不會潛入油裡。顆粒細小時，會在火焰中完全蒸發，到不了鍋底。據認為是因為「在下沉之前就先變成蒸氣」，所以不會發生爆炸性的噴起。
- 蒸氣會稀釋火焰。細小的水霧表面積大，能迅速奪走熱量，產生的水蒸氣也會把氧氣排擠出去。
- 不過界線並不是那麼單純。顆粒大小、噴射的力道、油的深度、鍋子的形狀，這些因素組合起來，「滅火」和「爆炸」的結果會互相轉換。在家庭廚房的條件下，一般人根本無法判斷界線在哪裡。
- 所以安全建議始終如一：「油裡不要澆水」。這個簡化的說法，不是因為科學上不夠精確才採用，而是因為一旦誤判界線，代價太過慘重才採用的。
安全規則中，有些就是這種「刻意簡化」的內容。了解其背後的原因，也能讓人明白遵守規則的意義。
與教科書的對應（依層級）
| 層級 | 科目・單元 | 本文對應段落 |
|---|---|---|
| 國中 | 理化・密度／物質狀態變化／燃燒與氧氣 | 水下沉的原因、變成蒸氣體積增加、蓋上鍋蓋能滅火的原理 |
| 高中 | 基礎化學・物質量（mol）／氣體體積 | 自己算出「1700倍」 |
| 高中 | 基礎物理・熱量與比熱 | 溫度差越大，熱傳導越快 |
| 高中＋ | 化學・氣體定律／物理・潛熱 | 用查理定律修正溫度、蒸發熱2,260 kJ/kg |
| 大學 | 燃燒工程・傳熱工程 | 溢沫現象、沸溢現象、膜態沸騰、噴霧燃燒 |
| 研究 | 滅火技術研究（未解決） | 水霧能滅火的條件，以及轉為爆炸的界線 |
| ― | 防災・安全教育 | 關火→蓋上蓋子→逃離並報119、滅火器的種類 |
- 日本總務省消防廳（総務省消防庁）及各地消防本部針對「天婦羅油火災」的注意宣導、住宅防火相關公開資料。
- 日本獨立行政法人製品評價技術基盤機構（NITE，製品評価技術基盤機構）及國民生活中心（国民生活センター）針對調理用油過熱、起火進行的再現實驗與注意宣導。
- 依日本消防法令規定的滅火器適用火災分類（A類火災＝普通火災、B類火災＝油類火災、C類火災＝電氣火災）。
- 日本瓦斯石油器具工業會（日本ガス石油機器工業会）等機構針對調理用油過熱防止裝置（Siセンサーコンロ，Si感測爐）的說明。
- 燃燒工程標準教科書中關於沸溢現象（boil over）／溢沫現象（slop over）的記述，以及NFPA（美國國家防火協會）針對水霧滅火設備的相關標準。
※ 自燃點、閃火點、蒸發熱等數值，會因油的種類與測定條件而有所差異。本文列出的是一般常用的參考值。
※本文為一般大眾取向的科學解說。實際火災發生時的判斷，請依消防機關的指示以及滅火器、滅火用品的使用說明為準。文中的實驗請勿使用明火，僅止於不使用火的範圍。文中列出的數值為幫助理解原理的參考值。