加油前先摸金屬，為什麼？
― 感覺不到的靜電，也能點燃火焰
自助加油站在碰觸加油機之前，都設有一處讓你先摸的地方。就算跳過它，通常也不會發生什麼事，所以有人乾脆省略。但實際計算後會發現，就連「感覺不到啪一聲的靜電」，也綽綽有餘足以點燃汽油蒸氣。有沒有感覺，和會不會點火，是兩回事。
在乾燥的日子下車碰車門，有時會被啪的一聲電到、感覺刺痛。那是身上累積的電一口氣流出時的聲音與衝擊。
身上會累積電，是因為物體之間互相摩擦。衣服與座椅、鞋子與地板、頭髮與圍巾。光是走路、重新坐下，都會累積靜電。
這裡的重點是，自己無法感覺到「有沒有累積」。會感覺到痛，只發生在累積的電超過某個程度、而且一口氣流出的時候。低於這個程度時，即使有累積,也不會有任何感覺。
加油站會出問題的，正好就是那個「感覺不到的範圍」。
汽油就算在攝氏零下40度以下也會揮發出蒸氣。即使是嚴冬，只要打開加油口，那裡就有可燃氣體。
所需的量大約只是人感覺到痛的一半左右。也就是說，可能在毫無感覺的情況下就點了火。
這兩點重疊的地方，正是加油口。以下依序說明。
汽油本身不會以液態燃燒
或許出乎意料，燃燒的其實不是液體，而是蒸氣。就算把打火機的火靠近液態汽油，也是蒸氣先點著，然後那股熱又逼出更多蒸氣，持續燃燒。
而汽油在極低的溫度下就會揮發出蒸氣。一般認為，即使在攝氏零下40度以下也會有蒸氣。這意味著不論日本哪個再冷的天氣，只要打開加油口,那裡就有可燃氣體。
不過，有蒸氣不代表隨時都會燃燒。只有與空氣混合的濃度落在恰到好處的範圍內時才會燃燒。太濃或太稀都不會燃燒。
麻煩的是，加油口周圍恰好容易落在那個「剛剛好的範圍」內。油箱內部太濃，稍微離遠一點又太稀。只有口部附近才會是能燃燒的濃度。而手偏偏就要伸向那裡。
缺的，只是點火的契機而已。
「感覺不到的靜電」就已足夠
這裡是本文的核心。點火所需的能量，小得驚人。
人感覺到「啪」一聲刺痛，是身上累積的電相當多的時候。然而點燃汽油蒸氣，大約只要那個量的一半就足夠了。詳細數字放在最後的折疊區塊，這裡先寫結論：
點火所需的量，不到人開始感覺到痛的量的三分之一。就算毫無感覺，火花也已經飛出去了。
在乾燥的冬日充分累積靜電的狀態下，約為所需量的37倍。餘裕大得過頭。
換句話說，「因為不痛所以沒事」這種判斷並不成立。痛不痛，並不能當作判斷有沒有累積靜電的依據。毫無感覺卻已達到危險量，才是常態。
在寒冷或炎熱的日子，有人會讓油槍自動加油，自己暫時回到車內。這被認為特別危險。
理由很單純。重新坐回座椅，身體會再次累積靜電。然後回來伸手拿油槍的瞬間，就是把帶電的手，伸向加油中蒸氣最濃的地方。
在加油結束之前，請不要回到車內。萬一還是回去了，請在碰油槍之前，再摸一次某處金屬。
加油時該做的事
- 先熄火，再碰觸放電處用整個手掌好好碰觸加油機上指定的地方（多半是黑色或灰色的板子）。只用指尖輕輕點一下，有時是不夠的。先熄火是第一步。
- 加油途中不要回到車內、也不要離開現場回到車內會再次帶電。而且也請不要離開現場。能立刻發現溢出或異常的，只有在場的人。嚴禁明火，不只是香菸，也不要帶入任何能點火的工具。
- 如果起火，不要嘗試撲滅，先離開並通報立刻停止加油，離開現場。加油站設有緊急停止按鈕與滅火器。在加油之前先看一下位置，遇到狀況才能冷靜行動。通知店員，並撥打119。不要自己試圖靠近滅火。
把汽油裝進容器帶走，受到法令規範。在自助加油站，使用者不能自己把汽油裝進容器。必須由工作人員代為操作。
購買時會進行身分確認與用途確認。容器也必須符合規定的標準。絕對不可以裝進寶特瓶等容器。
這些是因應2019年的事件而加強的規定。詳情請依消防機關及所使用加油站的說明為準。
在家可以做的觀察（不使用火）
- 在乾燥的日子，把面紙撕成約1公分見方的小碎片放在桌上
- 拿塑膠墊板或尺，在頭髮或乾布上摩擦約10次
- 把它靠近紙屑，紙屑會跳起來黏上去
- 這裡要做一個重要確認。就算用手拿著摩擦過的墊板，也毫無感覺，不痛也不癢
- 即便如此紙屑仍會跳起。可以確認力量在起作用，即使感覺不到
第4點和第5點，是本文最重要的地方。「感覺不到」不等於「沒有累積」。在潮濕的日子做這個實驗不容易成功，請選擇乾燥的日子。那也是觀察的一部分，可以看出濕氣會讓靜電容易流散。
總結
加油前先碰金屬，是為了在沒有可燃蒸氣的地方，先把身上累積的電放掉。汽油蒸氣即使在嚴冬也存在，點火所需的能量，遠比人感覺到痛的量要小得多。這兩點重疊，才會有這樣固定的步驟。
「因為不痛所以沒事」，
這種判斷完全不成立。
至於冬天為什麼容易累積靜電，乾燥空氣與電荷難以流散之間的關係，我們在這篇文章中有說明。此外，同樣是「看不見的蒸氣」把火逆向帶回容器的事故，在烤肉點火劑續加時也曾發生。詳情請見這篇文章。
想知道更多的人 ― 術語・數值・與教科書的連結從國中理化到研究中的議題，都會明確標示是哪個程度的內容
- 國中國中理化課程範圍
- 高中高中「物理基礎」「化學基礎」課程範圍
- 高中＋高中「物理」「化學」，或教科書中發展、專欄性質的內容
- 大學高中不會教、屬於大學專業科目的內容
- 研究連大學都還不會當作「定論」來教、研究人員正在調查中的話題
國中用語：靜電與燃燒的詞彙
- 帶電：物體累積電的現象。因摩擦而產生。
- 靜電容量：表示能儲存多少電的量。人體約為100〜200 pF（皮法拉）。
- 閃火點：靠近火時會產生可燃蒸氣的溫度。汽油的閃火點被認為在攝氏零下40度以下。
- 燃燒範圍：與空氣混合的濃度中，能夠燃燒的範圍。汽油蒸氣約為1.4〜7.6%。
- 最小點火能量：點火所需的最小能量。本文中寫作「所需的量」。
高中用公式驗證：幾伏特才會點火
本文提到「感覺不到的量就已足夠」。這裡可以用計算驗證。用的是高中物理會學到的一個公式。
E ＝ ½ × C × V²
| E 儲存的能量 | 單位為 J（焦耳） |
| C 靜電容量 | 人體以 150 pF ＝ 0.00000000015 F 計算 |
| V 累積的電壓 | 單位為 V（伏特） |
值得注意的是 V²。電壓是以平方的方式產生影響。電壓變成2倍，能量就變成4倍。累積得越多，危險就加速增加。
拿來比較的對象，是點燃汽油蒸氣所需的最小能量。約為 0.2 mJ（毫焦耳）。1 mJ 等於 0.001 J。
| 乾燥日子累積的電壓 | V ＝ 10000 V |
| 先將 V 平方 | 10000 × 10000 ＝ 100000000 |
| 代入公式 | 0.5 × 0.00000000015 × 100000000 ＝ 0.0075 J |
| 換算成 mJ | 0.0075 × 1000 ＝ 7.5 mJ |
| 是所需量的幾倍 | 7.5 ÷ 0.2 ＝ 37.5 倍 |
超過所需量37倍以上。不僅不缺，而是遠遠超出。
點火最少需要幾伏特？反向推算公式，尋找能使能量等於 0.0002 J（即0.2 mJ）的電壓。
| 試著用 1600 V 計算 | 1600 × 1600 ＝ 2560000 |
| 代入公式 | 0.5 × 0.00000000015 × 2560000 ＝ 0.000192 J |
| 換算成 mJ | 0.000192 × 1000 ＝ 0.192 mJ |
| 結論 | 約 1600 V，幾乎達到所需量 |
那麼，人會感覺到這1600 V嗎？
| 人開始感覺到「啪」的電壓 | 一般認為約 3000 V 以上 |
| 點火所需的電壓 | 約 1600 V |
| 差距 | 3000 − 1600 ＝ 存在 1400 V 的「無感危險區」 |
這就是答案。從1600 V到3000 V之間，足以點火，人卻完全感覺不到。
順帶一提，也算出開始有感覺的3000 V時的能量。
| 將 3000 V 平方 | 3000 × 3000 ＝ 9000000 |
| 代入公式 | 0.5 × 0.00000000015 × 9000000 ＝ 0.000675 J |
| 換算成 mJ | 0.000675 × 1000 ＝ 0.675 mJ |
| 是所需量的幾倍 | 0.675 ÷ 0.2 ≒ 3.4 倍 |
在感覺到痛的當下，其實早已超過所需量的3倍。也就是說「不痛」完全不能保證安全。這正是本文最想傳達的一句話。
※ 靜電容量、開始有感覺的電壓、最小點火能量，皆會因條件而有一定範圍的變動。尤其最小點火能量，會因蒸氣濃度、溫度、放電形式而大幅改變。請當作掌握數量級的計算來閱讀。
高中＋濃度不對就不會燃燒
燃燒範圍約1.4〜7.6%，意思是相對於100份空氣，蒸氣要在1.4到7.6之間才會燃燒。
由此可以得出一個稍微出乎意料的結論。油箱內部因為蒸氣太濃而不會燃燒。因為氧氣不夠。而稍微離開加油口，又會因為太稀而不會燃燒。只有那個交界處才會燃燒。
氣溫也有影響。寒冷的日子蒸氣不容易產生，炎熱的日子則容易產生。「哪裡是能燃燒的濃度」會隨季節與風向改變。因此無法畫出一條「這個位置就安全」的界線。只能靠固定的步驟來防範，就是這個意思。
另外，柴油（輕油）的閃火點較高，常溫下幾乎不會揮發出蒸氣。同樣是加油，危險程度不同。不過，一旦灑出來變成霧狀，情況就不一樣了。
大學放電也有「形態」之分，危險度不同
累積的電放出時，其放電方式有幾種類型。就算能量相同，放電的類型不同，也會影響點火的難易度。
從人體飛向金屬的放電，屬於能量在極短時間內集中於一點的類型，被認為點火能力較強。相對地，從塑膠表面緩緩流散的類型,由於能量會分散開來，被認為較不容易點火。
這在實務上是很重要的差異。雖然統稱「靜電對策」，但究竟是要防止累積、慢慢放電，還是可以一口氣放電，設計方式都不同。加油機上的除靜電板，正是基於「先將人體接地，在沒有蒸氣的地方先放電」這樣的思路。
從油罐車移轉到地下油槽時也有同樣的問題，接地（Earth）以及不讓流速過快都是規定事項。因為液體只是流過管子，也會產生帶電現象。
研究那麼，為什麼摩擦會產生靜電？
- 摩擦起電的機制，至今尚未完全說明清楚。究竟是電子移動、離子移動，還是材料本身極微量地剝離後移動？這些現象都曾被觀測到，哪一個是主因，會因材料與條件而異。明明是身邊常見的現象，卻沒有一行就能寫進教科書的標準答案。
- 就算是相同材質，有時也會帶電。一般的說明是「不同材質摩擦會使電荷轉移」，但即使是相同材料的組合，也曾觀測到帶電現象，可見單純的說明並不足夠。
- 容易帶電的順序（起電序列），會因條件而互換。由於會因濕度、表面髒污、摩擦方式、之前的經歷而改變，因此這個順序本身並非絕對。
- 最小點火能量的數值，也不是一個確定的數字。會因測量方式（電極形狀、放電速度、蒸氣濃度）而異，報告數值存在一定範圍。本文所用的0.2 mJ 也只是一個具代表性的參考值。
生活中最常發生的現象之一，至今仍是研究的對象。「已經了解的事」和「訂下的步驟」是兩回事，即使機制尚未完全弄清楚，也能建立安全的步驟。加油的做法，正是一個例子。
與教科書的連結（依程度分類）
| 程度 | 科目・單元 | 對應本文何處 |
|---|---|---|
| 國中 | 理化・靜電與電流 | 摩擦會累積靜電 |
| 高中 | 物理・電容器與能量 | 以 E ＝ ½CV² 進行的計算 |
| 高中 | 化學基礎・燃燒 | 燃燒的其實是蒸氣 |
| 高中＋ | 化學・氣體性質／燃燒範圍 | 太濃或太稀都不會燃燒 |
| 大學 | 靜電工程學・安全工程學 | 放電類型與點火性、接地設計 |
| 研究 | 表面科學（未解決） | 摩擦起電的機制、起電序列的不穩定性 |
| ― | 防災・法規 | 除靜電、不回到車內、攜行罐的規定 |
- 消防廳（日本消防庁）針對加油站靜電對策及攜行罐販售汽油相關通知・宣導資料。
- 日本消防檢定協會（日本消防検定協会）及相關機構就靜電引發火災案例的解說。
- 靜電學會（静電気学会）編《靜電氣手冊》（静電気ハンドブック）等靜電安全相關標準資料。
- Lacks, D. J. & Shinbrot, T., Long-standing and unresolved issues in triboelectric charging, Nature Reviews Chemistry 3, 2019（摩擦起電的未解決問題）。
- 各類安全資料表（SDS）中關於汽油閃火點・燃燒範圍的數據。
※ 靜電容量・電壓・最小點火能量的數值，會因條件而有大幅變動。本文列出的是一般常被引用的參考值。
※本文為一般大眾取向的科學解說。加油方式及容器的使用，請依所使用加油站的說明、消防廳及各地方政府・消防機關的指示為準。發生火災時請勿自行處理，應立即離開現場並撥打119報案。文中所列數值僅為理解原理之用的參考值。