겨울철 필수 용품인 핫팩
핫팩이 뜨거워지는 원리가 궁금합니다 어떻게 조물락 조물락 거리면 뜨거워지는건지 그 원리가 너무 궁금합니다.
안녕하세요. 과학전문가입니다.
핫팩이 뜨거워지는 것은 철의 산화반응에 따른 열에너지의 방출 현상 때문입니다. 핫팩에 들어있는 철가루가 산소와 만나게 되면 산화반응을 촉진시키는 활성탕과 소금의 영향으로 빠르게 산화가 진행됩니다. 이 산화반응을 화학식으로 표현하면 "4Fe+3O2 ⇒ 2Fe2O3 + 열에너지" 가 됩니다. 과거에는 핫팩의 열로 인해서 화상을 입는 사고가 발생해서 요즘의 핫팩은 온도가 너무 급하게 상승하지 않도록 화학반응을 조절하여 생산되고 있습니다.
핫팩 안에 있는 철가루 덕분에 따뜻해질 수 있습니다.
철은 공기와 접촉하게 되면 산화하기 시작하는데, 이것이 발열 반응입니다.
이 반응에서 발생하는 열이 1g당 약 1.7kcal 의 열을 발생시킨다고 합니다.
이때 이 반응을 높이도록 촉매가 들어있고,
촉매인 탄화수소나 염분이 철가루와 산소의 반응성을 높여줍니다.
안녕하세요. 김계민 과학전문가입니다.
주요 성분 : 철분, 활성탄, 소금, 수분.
원리 : 철이 산소와 만나면산화가 일어나서 이때 발생하는 열이 핫팩을 따뜻하게데워주는 역할을 하게 됩니다.
활용 : 부직포로 만들어진 주머니 안쪽에 철 가루가 넣어 밀봉된 상태인데요.
사용방법 : 부직포 틈 사이로 외부 공기가 침투하면서 산화 작용으로 열이 발생.
입자가 작은 철 가루는 산소 흡수가 빨라 순간적으로 온도가 상승하는 핫팩 원리입니다
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
핫팩, 종류별로 반응 원리가 다릅니다.
핫팩의 기본 원리는 철의 산화·발열반응입니다. . 핫팩의 부직포 주머니 안에는 철 가루, 활성탄, 소금, 톱밥, 질석 등이 들어가 있습니다. . 이 가운데 철 가루가 공기(산소)와 접촉하면 산화 반응을 일으켜 열을 발산합니다.
이것을 화학식으로 표현해보면 [4Fe+3O2 => 2Fe2O3+발열] 이다. 일상에서 볼 수 있는 비슷한 현상이 있습니다.
쇠에 녹이 스는 경우입니다. 녹이 스는 것은 오랜 시간에 걸쳐 천천히 반응하므로 뜨거워지는 것을 느낄 순 없다. 철 산 화식 핫팩은 철 가루가 단기간에 녹이 슬도록 한 것이다. 소금과 활성탄이 반응 촉진 물질로 작용한다. 부직포 주머니에 뚫린 미세한 구멍 역시 산화를 돕는다. 구멍을 통해 철 가루가 공기와 잘 닿도록 한 것이다. 톱밥과 질석도 단열재 역할을 한다. 발생한 열을 오랜 시간 유지시키는 것이다. 붙이는 핫팩 역시 성분은 비슷하다. 두께가 얇아 산소와 닿는데 유리하다는 점이 다르다
안녕하세요. 서민규 과학전문가입니다.
핫팩은 철을 녹슬게 만들어 열기를 발생시키는 원리로 작동합니다.
다만 빠르게 녹이슬게하여 열이 발생할수있도록 활성탄을 추가 시켜 주고 있습니다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
핫팩안에는 철가루와 기타 촉매들이 들어있습니다.
철가루는 산소와만나 산화하며 열을내고, 촉매들은 열의 지속시간, 온도 등을 조절해줍니다.
흔들거나 주무르게되면 열반응이 더 활발해져 빠르게 타오르게됩니다.
감사합니다.
