핫팩은 왜 시간이 지나면 딱딱하게 굳나요?
핫팩이 처음상태에서는 가루같은 상태였다가 흔들면 따뜻해지는데 여기서 20시간 가량 지나면 서서히 굳어가면서 딱딱해 지더라고요 왜 이런 현상이 일어나는건가요?
안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.
액체 핫팩 속에는 아세트산 나트륨이 들어 있는데 이 성분은 조금만 충격을 줘도 금세 고체로 굳어버립니다. 이 때문에 금속핀인 '똑딱이'를 구부렸을 때 충격이 전해져 열이 발생하는 것이죠
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
핫팩은 시간이 지나면 액체 상태의 철분이 산소와 반응하여 결정화되면서 딱딱하게 굳어집니다. 이 과정은 발열 반응을 일으켜 열을 발생시키는데, 반응이 끝나면 핫팩은 더 이상 열을 발산하지 않고 굳어집니다.
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다. 핫팩은 내부에 산소와 철분이 있는 화학 반응을 통해 발열되는데, 흔들면 화학 반응이 활성화되어 따뜻해지는 원리입니다. 하지만 시간이 지나면 화학 반응이 천천히 진행되며, 화학 물질이 굳어가면서 딱딱해지는 현상이 발생할 수 있습니다. 이는 화학 반응이 점차 소진되거나 결합하여 고체 상태로 변화하는 과정으로 이해할 수 있습니다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
가루형태의 핫팩안에는 철가루와 톱밥, 여러 촉매제 등등이 포함되어있고 철가루는 공기와만나 산화철이 되면서 열을 내보내게 됩니다.
산화철과 다른 물질들이 엉겨붙고 차갑게 식으면서 단단해지게 됩니다.안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
핫팩의 가루 상태는 일반적으로 화학물질의
결정 형태입니다
이 화학물질은 보통 초산나트륨으로
알려진 염이며
수용액 내에서 과포화 상태로
존재할 수 있습니다
핫팩을 흔들면 물리적 충격으로 인해
과포화된 화학물질이 결정화되기 시작하며
이 결정화 과정은 열을 방출하는
방출 반응입니다
따라서 사용자는 핫팩이 따뜻해지는 것을
느낄 수 있습니다
시간이 지남에 따라 핫팩 속의
화학물질은 점점 더 많이 결정화되면서
딱딱해지고
그 과정에서 방출된 열로 인해
핫팩 내부의 온도가 서서히 상승합니다
하지만 모든 화학 반응이 완료되고
열에너지가 주변 환경으로
전부 전달된 후에는 핫팩은
더 이상 열을 방출하지 않게 되어
차가워지고 단단해집니다
이처럼 핫팩은 화학 반응을 통해
일시적인 열원을 제공하는
휴대용 난방 장치입니다
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안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
핫팩은 일반적으로 철분 설탕 활성탄소 등의 물질을 포함하고 있는 가루 상태로 제조됩니다. 이 가루 상태에서는 물과 반응하여 열을 발생시키는 화학 반응이 일어나지 않습니다. 따라서 핫팩을 처음 사용할 때에는 따뜻한 상태가 아니라 딱딱하고 굳어진 상태로 나오는 것이 정상입니다.
하지만 핫팩을 흔들게 되면 가루 상태의 물질들이 서로 섞이면서 화학 반응이 일어나게 됩니다. 이 화학 반응에 의해 열이 발생하면서 핫팩은 따뜻해지게 됩니다. 그리고 시간이 지나면서 화학 반응이 끝나면 핫팩은 다시 딱딱하고 굳어지게 됩니다.
이러한 현상이 일어나는 이유는 핫팩의 제조 과정에서 사용된 물질들이 서로 섞이면서 화학 반응을 일으키기 때문입니다. 그리고 핫팩의 딱딱한 상태는 화학 반응이 끝나고 물질들이 다시 원래의 상태로 돌아가기 때문입니다.
따라서 핫팩을 사용할 때에는 흔들어서 화학 반응을 일으켜 따뜻한 상태로 만들어야 하며 사용하지 않을 때에는 딱딱한 상태로 보관해야 합니다. 이러한 과정을 반복하면 핫팩은 여러 번 사용할 수 있습니다.
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안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 핫팩안에는 산화제와 같이 철가루가 들어가 있습니다. 이 철가루가 공기중에 산소와 반응해서 산화철이 되면서 따뜻해 지는 것입니다. 결국 딱딱히 굳는것은 모든 철가루가 산화철이 되면서 열이 소모되어서 굳으면서 딱딱해지는 것입니다.
