Wie chemische Handwärmer funktionieren

Wenn Ihre Finger kalt sind oder Ihre Muskeln schmerzen, können Sie sie mit chemischen Handwärmern erwärmen. Es gibt zwei Arten chemischer Handwärmerprodukte, die beide exotherme (wärmeerzeugende) chemische Reaktionen verwenden. So arbeiten sie.

Wichtige Tipps: Chemische Handwärmer

• Chemische Handwärmer sind auf exotherme chemische Reaktionen angewiesen, um Wärme freizusetzen.
• Es gibt zwei Haupttypen chemischer Handwärmer. Ein Typ setzt Wärme durch Luftaktivierung frei. Der andere Typ setzt Wärme frei, wenn eine übersättigte Lösung kristallisiert.
• Luftaktivierte Handwärmer sind Einwegprodukte. Handwärmer mit chemischer Lösung sind wiederverwendbar.

So funktionieren luftaktivierte Handwärmer

Luftaktivierte Handwärmer sind langlebige chemische Handwärmer, die funktionieren, sobald Sie die Verpackung öffnen und sie dem Luftsauerstoff aussetzen. Die Chemikalienpakete erzeugen Wärme aus der Oxidation von Eisen zu Eisenoxid (Fe₂Ö₃) oder Rost. Jede Packung enthält Eisen, Cellulose (oder Sägemehl - um das Produkt aufzuladen), Wasser, Vermiculit (dient als Wasserreservoir), Aktivkohle (verteilt die Wärme gleichmäßig) und Salz (wirkt als Katalysator). Diese Art von Handwärmer erzeugt Wärme zwischen 1 und 10 Stunden. Es ist üblich, die Päckchen zu schütteln, um die Zirkulation zu verbessern, was die Reaktion beschleunigt und die Wärme erhöht. Bei direktem Kontakt zwischen dem Handwärmer und der Haut kann es zu Verbrennungen kommen. Die Verpackung warnt den Benutzer, das Produkt außen mit einer Socke oder einem Handschuh zu versehen und die Päckchen von Kindern fernzuhalten, die sich leichter verbrennen könnten. Luftaktivierte Handwärmer können nicht mehr verwendet werden, wenn sie nicht mehr erhitzt wurden.

Funktionsweise von Handwärmern mit chemischen Lösungen

Die andere Art von chemischem Handwärmer beruht auf der Kristallisation einer übersättigten Lösung. Der Kristallisationsprozess setzt Wärme frei. Diese Handwärmer halten nicht so lange (normalerweise 20 Minuten bis 2 Stunden), sind aber wiederverwendbar. Die häufigste Chemikalie in diesem Produkt ist eine übersättigte Lösung von Natriumacetat in Wasser. Das Produkt wird durch Biegen einer kleinen Metallscheibe oder eines Streifens aktiviert, der als Keimbildungsfläche für das Kristallwachstum dient. Normalerweise ist das Metall Edelstahl. Während das Natriumacetat kristallisiert, wird Wärme freigesetzt (bis zu 130 Grad Fahrenheit). Das Produkt kann durch Erhitzen des Kissens in kochendem Wasser aufgeladen werden, wodurch die Kristalle wieder in der kleinen Menge Wasser aufgelöst werden. Sobald die Verpackung abgekühlt ist, kann sie wieder verwendet werden.

Natriumacetat ist eine nicht toxische Chemikalie in Lebensmittelqualität, es können jedoch auch andere Chemikalien verwendet werden. Einige chemische Handwärmer verwenden übersättigtes Calciumnitrat, das auch sicher ist.

Andere Arten von Handwärmer

Neben chemischen Handwärmern erhalten Sie auch batteriebetriebene Handwärmgeräte sowie Produkte, die in speziellen Fällen Feuerzeugflüssigkeit oder Holzkohle verbrennen. Alle Produkte sind wirksam. Welche Sie wählen, hängt von der gewünschten Temperatur ab, wie lange Sie die Wärme benötigen und ob Sie in der Lage sein müssen, das Produkt wieder aufzuladen.

Wie man einen chemischen Handwärmer macht

Mit Eisen, Salz und Wasser in einer Plastiktüte lässt sich ein DIY-Handwärmer ganz einfach herstellen.

Materialien

• Eisenspäne
• Salz (Natriumchlorid)
• Warmes (nicht heißes) Wasser
• Sand-, Sägemehl-, Vermiculit- oder Natriumpolyacrylatgel
• Plastiktüten mit Reißverschluss

Verfahren

1. In einem kleinen Reißverschlussbeutel 1-1 / 2 Esslöffel Eisenfeile, 1-1 / 1 Esslöffel Salz, 1-1 / 2 Esslöffel Sand (oder anderes saugfähiges Material) und 1-1 / 2 Esslöffel warmes Wasser mischen.
2. Drücken Sie die Luft aus der Plastiktüte und verschließen Sie sie.
3. Es ist eine gute Idee, den Beutel mit der Chemikalie in einen anderen Beutel zu legen, die überschüssige Luft zu entfernen und ihn zu verschließen.
4. Schütteln oder drücken Sie den Inhalt des Beutels etwa 30 Sekunden lang, um den Inhalt zu mischen und einen Schlamm zu bilden. Der Beutel wird heiß und bleibt heiß, solange die chemische Reaktion abläuft. Wenn die Tasche zu heiß wird, stellen Sie sie ab. Lass dich nicht verbrennen! Eine andere Möglichkeit ist, die Tasche in eine Socke oder ein Handtuch zu wickeln.

Dies ist ein luftaktivierter Handwärmer. Obwohl der größte Teil der Luft herausgedrückt wird, verbleibt genügend Luft im Beutel für die Oxidationsreaktion. Wenn Sie den Inhalt des Beutels nach Abschluss der Reaktion genau untersuchen, sehen Sie, dass sich das Eisen in Eisenoxid oder Rost verwandelt hat. Diese Art der Reaktion kann nicht rückgängig gemacht werden, wenn keine Energie zugeführt wird, sodass der Handwärmer nicht wiederverwendet werden kann. Wenn Sie einen selbstgemachten Handwärmer für den späteren Gebrauch vorbereiten möchten, halten Sie Salz und Wasser vom Bügeleisen und Füllstoff getrennt, bis Sie für die Reaktion bereit sind.

Quellen

• Clayden, Jonathan; Greeves, Nick; Warren, Stuart; Wothers, Peter (2001). Organische Chemie (1. Aufl.). Oxford University Press. ISBN 978-0-19-850346-0.
• Dinçer, Ibrahim; Rosen, Marc (2002). "Thermal Energy Storage (TES) Methoden." Wärmespeicher: Systeme und Anwendungen (1. Aufl.). John Wiley & Söhne. ISBN 0-471-49573-5.
• Hakkin Warmers Co. Ltd. "Geschichte." www.hakukin.co.jp