핫팩이 개봉하게 되면 뜨거워지는 원리가 무엇인가요?
핫팩이 뜯기 전에는 안뜨거운데 뜯어서 흔들면 뜨거워지는 원리가 무엇인가요?
그리고 가만히 두면 딱딱해 지던데..그건 왜 그런가요??
9개의 답변이 있어요!핫팩 안에 있는 철가루로 따뜻해질 수 있습니다.
철은 공기와 접촉하게 되면 산화하기 시작하는데, 이것이 발열 반응입니다.
이때 발생하는 열이 1g당 약 1.7kcal 의 열을 발생시킨다고 합니다.
이때 이 반응을 높이도록 촉매가 들어있는데, 이 촉매가 남아 있다면 계속해서 재사용은 가능합니다.
촉매인 탄화수소나 염분이 모두 떨어지면 핫팩을 재사용할수록 효과가 떨어지게 됩니다.
가만히 두면 더 이상 반응을 안해서 딱딱해집니다.
핫팩을 처음 발명한 사람은 일본의 니치 마토바로 알려져 있다. 핫팩은 1912년 지금과 동일한 형태인 부직포 주머니에 쇳가루와 촉매를 넣어 만들어졌는데 이 핫팩은 1923년 특허출원을 했으며, 지금도 비슷한 형태의 핫팩으로 사용되고 있다.
일회용 핫팩은 부직포 주머니에 가루가 들어 있는 형태가 일반적이다. 핫팩은 꺼내어 흔들거나 주무르면 열이 발생하기 시작하고, 3~4시간 정도 열이 지속된다. 핫팩은 제품에 따라 40도에서 60도까지 열을 발생시키기 때문에 겨울이 시작되면 핫팩을 미리 챙겨 두는 사람들이 있을 정도로 겨울 필수품으로 자리 잡은 지 오래다. 그렇다면 핫팩은 어떤 원리로 따뜻한 열을 발생시키는 것일까? 답은 바로 핫팩 안에 있는 철가루에 있다.
핫팩 안에 들어 있는 철은 공기와 접촉하면 점차 산화되기 시작하는데, 이 과정에서 1g당 1.69kcal의 열이 발생한다고 한다. 일반적인 철의 산화는 아주 천천히 진행되기 때문에 열이 발생하는 것을 느끼기 어렵지만, 손난로 안에 들어 있는 철은 가루 형태로 조금만 흔들어주어도 빨리 산화되고 그 과정에서 온도가 급격히 높아지게 되는 것이다.
특히 핫팩에 들어 있는 가루들은 아주 곱고 미세한데, 핫팩을 흔들면 주머니 밖 외부 공기와 만나면서 빠른 속도로 철가루가 산화될 수 있기 때문이다. 또한 핫팩에는 탄소가루와 소금, 물 등이 포함되어 있는데, 이러한 물질들은 산화가 빨리 이루어지도록 돕는 촉매 역할을 해 손난로가 더욱 더 빠르게 열을 낼 수 있도록 도와준다고 한다. 이렇게 미세한 철들이 들어간 핫팩은 사용 전에 공기가 잘 투과되지 않도록 포장해서, 제품을 운반하거나 보관할 때 산화 반응이 일어나지 않도록 한다.
핫팩은 산화 작용 이후에 딱딱하게 굳어진다.
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 핫팩의 구성품은 철가루와 소량의 활성탄으로 이뤄져있습니다. 따라서 흔들게 되면 공기중의 산소와 철가루가 반응하게 되고 이 과정에서 열이 발생합니다. 활성탄은 촉매역할이고요.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
일회용 핫팩의 원리는 철이 산화되면서 열을 발산하는 발열반응을 이용한 것입니다. 이에 대한 화학 반응식으로는 4Fe+3O2->2Fe2O3+발열 입니다.
반면, 똑딱이 손난로는 아세트산나트륨을 이용합니다. 아세트산나트륨에 물을 넣고 가열하면 아세트산나트륨이 녹는 과정에서 열을 흡수하는데, 이것을 똑딱이 손난로 안에 넣어두는 것입니다. 이때 과포화된 아세트산나트륨 용액에는 조금의 충격만 가해주면 고체상태로 변하면서 잠열을 방출하는 것입니다.
안녕하세요. 잠자는새리 과학전문가입니다.
핫팩은 부직포 주무니 안에 철가루, 활성탄, 소금 , 톱밥, 질석 등이 들어 있고,
철가루가 산소와 반응하여 산화하고 발열반응을 진행하면서 열을 발산하는 원리 입니다.
쇄에 녹이 생기는 원리인데, 핫팩은 촉매제를 넣어 빠르게 산화되게 하여 열을 발산하게 하는겁니다.
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.
핫팩 안에 있는 철가루 성분이 있습니다. 핫팩 안에 들어 있는 철은 공기와 접촉하면 점차 산화되기 시작하는데, 이 과정에서 1g당 1.69kcal의 열이 발생한다고 합니다.
