날씨가 마니 추워 져서 핫팩을 사용하다가 원리가 궁금해서 문의 합니다. 어떠한 구조로 만들어지는 건가요?
이게 봉지를 터서 흔들면 따뜻해지는데 봉지를 안뜯고 흔들면 따뜻해지지 않는데 공기 접촉 하고 관계 있나요?
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
손난로안에는 철가루가 들어있어 공기에노출되면 산화하며 열을 냅니다.
철가루 외에도 보온을 오래유지해주는 흡온제, 반응을도와주는 촉매등이 들어있습니다.
감사합니다.
핫팩은 철이 산화하는 열을 이용하여 따뜻하게 합니다.
Fe+O =FeO 산화철이 되면서 열을 발산합니다.
핫팩안에는 철가루, 활성탄소, 수분등이 포함되어 있고
흔들게 되면 철가루가 수분과 만나 산화되기 시작 합니다.
철가루가 모두 산화되면 더이상 핫팩은 따뜻한 열을 내지 않습니다.
안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.
공기 접촉과 관련이 있습니다
손난로 안에 철심이 있는데 이 철심이 공기중 산소와 산화반응을 하면서 열을 내는 것 입니다
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
핫팩에는 철가루가 들어있습니다.
철가루는 산소와 반응하여 산화철이 되고 그 과정에서 1g당 1.69kcal의 열량을 방출합니다.
흔들게 되면 철가루도 흔들리며 산소와 반응하지 않은 철가루가 산소와 반응할 수 있게 되어 더 빨리 따뜻해집니다.
안녕하세요. 이중건 과학전문가입니다.
핫팩은 도대체 어떻게 열을 내는 것일까? 그 원리는 바로 철의 산화열이라고 한다. 철을 녹슬게 만드는 산화가 열을 만들어 낸다는 사실이 약간 의아하긴 했지만, 핫팩의 포장 안에는 철분 60%, 소금물 30%, 활성탄 8% 정도가 섞여 있다고 한다.
밀봉되어 있을 때는 전혀 화학반응이 없다가 우리가 사용하기 위해 포장을 뜯는 순간, 포장재인 부직포의 구멍 사이로 산소가 드나들며 철과 만나 급속도로 산화하면서 열이 발생된다고 한다.
원래 철은 산화과정 자체가 느린 편이지만 소금이나 활성탄소와 같은 촉매제를 만나면 산화가 아주 빨라진다고 한다. 별거 아닌듯 보였던 핫팩 안에 과학이 숨겨져 있었다.
손난로 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.
이 반응을 높이도록 촉매가 들어있는데, 촉매인 탄화수소나 염분이 철가루와 산소의 반응성을 높여줍니다.
핫팩의 원리는 바로 철(Fe)의 산화 발열반응이다. 핫팩의 주성분은 철 가루, 활성탄, 소금, 수분 등으로 만들어진다. 핫팩의 겉 포장을 뜯고 주무르거나 흔들면 안에 있는 철 가루가 산소와 만나 빨리 산화반응을 일으키고 몇 분내 온도가 30℃에서 60℃까지 올라가게 된다.
