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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 funktionieren sie.

Wichtige Imbissbuden: Chemische Handwärmer

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

 

Wie luftaktivierte Handwärmer funktionieren

Luftaktivierte Handwärmer sind langlebige chemische Handwärmer, die ihre Arbeit aufnehmen, sobald Sie die Verpackung entsiegeln und sie dem Luftsauerstoff aussetzen. Die Chemikalienpakete erzeugen Wärme aus der Oxidation von Eisen zu Eisenoxid (Fe 2 O 3 ) oder Rost. Jede Packung enthält Eisen, Zellulose (oder Sägemehl – um das Produkt aufzufüllen), 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. Durch direkten Kontakt zwischen Handwärmer und Haut kann es zu Verbrennungen kommen. Die Verpackung warnt den Benutzer daher, 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 nach Beendigung der Heizung nicht mehr verwendet werden.

 

Funktionsweise von Handwärmern mit chemischer Lösung

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 kleinen Metallstreifens 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 wieder 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 ungiftige Chemikalie in Lebensmittelqualität, es können jedoch auch andere Chemikalien verwendet werden. Einige chemische Handwärmer verwenden übersättigtes Calciumnitrat, was ebenfalls sicher ist.

 

Andere Arten von Handwärmern

Zusätzlich zu chemischen Handwärmern erhalten Sie batteriebetriebene Handwärmer sowie Produkte, die in Sonderfällen durch Verbrennen von Feuerzeugflüssigkeit oder Holzkohle funktionieren. Alle Produkte sind wirksam. Welche Sie wählen, hängt von der gewünschten Temperatur ab, wie lange die Wärme benötigt wird und ob Sie das Produkt wieder aufladen müssen.

 

Wie man einen chemischen Handwärmer macht

Es ist einfach, einen DIY-Handwärmer mit Eisen, Salz und Wasser in einer Plastiktüte herzustellen.

Materialien

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

Verfahren

  1. Mischen Sie in einem kleinen Beutel mit Reißverschluss 1 bis 2 Esslöffel Eisenspäne, 1 bis 1 Esslöffel Salz, 1 bis 2 Esslöffel Sand (oder ein anderes saugfähiges Material) und 1 bis 2 Esslöffel warmes Wasser.
  2. Drücken Sie die Luft aus der Plastiktüte und verschließen Sie sie.
  3. Es ist eine gute Idee, den Beutel mit Chemikalien 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 Matsch zu bilden. Der Beutel wird heiß und bleibt heiß, solange die chemische Reaktion abläuft. Wenn der Beutel zu heiß wird, um ihn zu halten, stellen Sie ihn ab. Lass dich nicht verbrennen! Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Tasche in eine Socke oder ein Handtuch zu wickeln.

Dies ist ein luftaktivierter Handwärmer. Obwohl der größte Teil der Luft herausgedrückt wird, verbleibt genug im Beutel für die Oxidationsreaktion. Wenn Sie den Inhalt des Beutels nach Abschluss der Reaktion genau untersuchen, werden Sie feststellen, dass sich das Eisen in Eisenoxid oder Rost verwandelt hat. Diese Art der Reaktion kann nur rückgängig gemacht werden, wenn Energie hinzugefügt wird, sodass der Handwärmer nicht wiederverwendet werden kann. Wenn Sie einen hausgemachten Handwärmer für die spätere Verwendung 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). „TES-Methoden (Thermal Energy Storage).“ Wärmespeicherung: Systeme und Anwendungen (1. Aufl.). John Wiley & Sons. ISBN 0-471-49573-5.
  • Hakkin Warmers Co. Ltd. „Geschichte.“ www.hakukin.co.jp

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