اگر زمانی که هوا واقعاً سرد است بیرون از خانه بوده اید ، این احتمال وجود دارد که خودتان از یک گرم کننده دست خانگی استفاده کرده اید یا آرزو می کنید که ای کاش استفاده می کردید . شما می توانید تنوع در علم موجود در انواع گرم کننده های تجاری با برخی از مواد بسیار اساسی و ساده را تجربه کنید.
آموزش ساخت کیسه آب گرم
در اینجا خواهید فهمید که چگونه از یک واکنش شیمیایی روزمره مانند زنگ زدن برای حفظ گرما استفاده می شود. این نسخه آزمایشی گرم کننده دست به عنوان یک ایده آزمایشی ارائه می شود و نه یک راه حل قطعی.
مواد مورد نیاز
- لیوان
- آبا یا آب مقطر (ترجیحاً)
- خاک ژله
- براده آهن
- یک کیسه پلاستیکی زیپ دار
- کلسیم کلرید
مراحل انجام آزمایش
- لیوان پلاستیکی را با آب پر کنید. اگر مقداری دارید ، برای این مرحله از آب مقطر استفاده کنید. به هر حال اختیاری است
- یک چهارم قاشق چای خوری خاک ژله را به آب اضافه کنید. که بسیار خواهد بود. واقعا! این سنگریزه ها یک پلیمر فوق جاذب هستند و وقتی به طور کامل هیدراته شوند ، بزرگ می شوند. چند ساعت یا حتی شب به آنها فرصت دهید تا خیس بخورند. اگر خاک ژله خیس خورده ای برای شما باقی مانده است ، آنها را روی کاغذ مومی برای چند هفته پهن کنید تا به اندازه اولیه خود خشک شوند
- پس از خیس شدن و متورم شدن ، چهار قاشق غذاخوری خاک ژله هیدراته شده را در کیسه پلاستیکی بریزید. ممکن است لازم باشد آنها را کمی تقسیم کنید تا بیشتر قابل کنترل شوند.
- یک قاشق غذاخوری براده آهن را به آن ها در کیسه اضافه کنید.
- حالا 1.5 قاشق غذاخوری کلرید کلسیم را به مخلوط موجود در کیسه اضافه کنید.
- کیسه را باز نگه دارید و محتویات آن را با انگشتان خود تمیز کنید. محتویات داخل کیسه را جابجا کرده و مخلوط کنید. هنگامی که مطمئن شدید محتویات مخلوط شده اند ، هوا را از کیسه بیرون بیاورید و آن را محکم ببندید.
- با بسته شدن کیسه ، آن را فشار داده و خرد کنید تا محتویات بیشتر مخلوط شوند. در حال حاضر ، احتمالاً احساس می کنید گرمای جدی از کیسه می آید.
نتیجه
می دانید که گذاشتن آهن بدون حفاظ از هر نوع در معرض عناصر در فضای باز باعث تولید اکسید آهن یا زنگ زدگی می شود. کافی است آب به هر شکلی باشد تا آهن به سرعت زنگ زده شود. محصول جانبی فرایند زنگ زدگی گرما است. گرم کننده های دستی که خریداری می کنید معمولاً دارای یک کیسه متخلخل حاوی ترکیبی از پودر آهن ، زغال فعال ، نمک و ورمیکولیت است. زغال فعال یک ماده بسیار متخلخل است که آب مورد نیاز برای بروز واکنش اکسید کننده (زنگ زدگی) را در خود نگه می دارد. زغال فعال نیز رسانای حرارتی است ، به این معنی که به پخش یکنواخت گرما کمک می کند. نمک به عنوان یک ماده خورنده برای شروع فرایند زنگ زدگی عمل می کند. در کنار زغال فعال ، ورمیکولیت به انتشار پودر آهن کمک می کند تا براده ها خیلی زود داغ نشوند و احتمالاً پوست شما را بسوزانند.
این نسخه آزمایشی کمی متفاوت از نسخه های تجاری است. خاک ژله آب مورد نیاز برای وقوع زنگ زدگی را تأمین می کنند. در این نسخه به جای استفاده از نمک معمولی (کلرید سدیم) ، از کلرید کلسیم استفاده می شود. این ماده مشابه مواد مورد استفاده در جاده های یخی است ، اما بسیار خورنده است. نظریه این است که واکنش گرمازا (گرمای زیاد) تولید شده توسط کلرید کلسیم و آب ، اکسیداسیون پودر آهن را سریع آغاز می کند. این نظریه است
دوباره تکرار می کنیم ، این نسخه آزمایشی گرم کننده دست به عنوان یک ایده آزمایشی ارائه می شود و نه به عنوان یک راه حل قطعی.
پرسش
- نقش کلسیم کلرید در این آزمایش چیست؟
- آیا کلسیم کلرید برای سلامتی مضر است؟
پاسخ
- گرمکن دستي شما محصول واکنش گرمازا است. واکنشی که انرژی را به شکل گرما آزاد می کند. کلرید کلسیم ماده فعال در بسیاری از انواع ذوب کننده یخ است ، زیرا وقتی در آب حل می شوند ، گرما تولید می کنند.
- کلرید کلسیم خطرات جدی برای سلامتی و ایمنی ایجاد می کند. کلرید کلسیم در صورت بلعیده شدن می تواند منجر به سوختگی در دهان و گلو ، تشنگی مفرط ، استفراغ ، درد معده ، فشار خون پایین و سایر آثار احتمالی شدید سلامتی شود. همچنین می تواند با ایجاد خشکی زیاد یا خشک شدن پوست مرطوب باعث تحریک پوست شود.
