暖宝宝里的粉漏了(暖宝宝里神秘的化学)
寒冷的冬天里,有一个可以取暖的物品,这大概就是人生中最幸福的事了!你还害怕寒风凛冽时不敢出门吗?有了暖宝宝,你就什么都不用怕了。暖宝宝的结构成分有哪些?它的发热原理到底是什么?在人教版高中化学选修课4课本《化学反应原理》第四章“电化学基础”的第一节“原电池”中介绍的原电池原理,就是我们生活中常见的暖宝宝的发热原理。
暖宝宝为什么会发热?
暖宝宝的反应原理为利用原电池加快氧化反应速度,将化学能转变为热能。简单说来,暖宝
宝里面主要用碳粉、铁粉、水和食盐水,再加点添加剂组成一个原电池放电,由于没有正负极,电子无法分正负电子导出,直接形成短路,从而产生热量(原电池原理)。
为了保持温度,暖宝宝使用矿物材料蛭石来保温。因为暖宝宝在使用前不能发生反应,所以袋子材质要很特别。暖宝宝由原料层、背胶层和无纺布袋组成。无纺布袋是采用微孔透气膜制作的。它还得有一个常规不透气的外袋——背胶层。在使用时,去掉外袋,让内袋(无纺布袋)暴露在空气里,空气中的氧气通过透气膜进入里面。放热的时间和温度就是通过透气膜的透氧速率进行控制的。如果透氧太快,热量一下子就放掉了,而且还有可能烫伤皮肤。如果透氧太慢,就没有什么温度了。
暖宝宝是利用铁氧化反应放热来发热。实际上,也就是根据铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀的
原理。同时,利用活性炭的强吸附性,在活性炭的疏松结构中储有水蒸气,水蒸气液化咸水滴流出,与空气和铁粉接触,在氯化钠的催化作用下较为迅速地发生反应生成氢氧化铁,放出热量。铁在自然条件下的氧化反应速度是缓慢,的,若能加快这种反应,如设法加大铁的表面积,使用水、食盐和活性炭形成原电池来促进反应,就可以得到发热袋所需的温度,成为发热袋的热源。
取暖驱寒,也要合理使用
我们在使用暖宝宝时,一旦揭开那张贴纸,空气就会透过原本被密闭的气孔进入暖宝宝,铁粉以及其他原料在空气乍用下迅速发生化学变匕,产生热量,“反应完了,热量也没了,所以加了蛭石来保温。”从暖宝宝的材料来看,只要按照科学的使用方法和正确的步骤使用,暖宝宝应该是没有副作用的,但劣质产品可能会使用工业铁粉,所以消费者最好不要买很便
宜的那种产品。
一般人用暖宝宝是不会有什么不良反应的,暖宝宝能给身体提供热量,敷在肩膀、腰、膝盖
等地方,还能缓解关节受凉、老化。不过,糖尿病患者、小孩和老人要慎用暖宝宝。因为糖尿病患者肢体末端感觉减退,小孩和老人感觉也不灵敏,所以容易发生低温烫伤。被暖宝宝烫伤的患者以老年人居多,这与使用前大多没有仔细阅读使用方法和注意事项有关。
暖宝宝的最高发热温度可达到66°C,可持续1 2小时均匀放热,因此暖宝宝是严禁直接贴在皮肤上的,也不适合贴在较薄的衣服上,睡觉时也不宜使用。使用时最好每隔1小时检查一下皮肤,发现有红斑或其他不适,应立即停止使用。
(文章摘自《知识就是力量》)
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