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핫팻은 무슨 성분과 작용으로 만드는 건가요?
핫팻은 무슨 성분과 작용으로 만드는 건가요?
집에서 추울때 학팩을 쓰고 있습니다.
흔들면 조금씩 따뜻해지는데 어떤 원리인지 궁금합니다.
3개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
핫팩은 내부에 철가루, 소금, 활성탄, 질석 같은 성분이 들어 있습니다. 포장을 뜯거나 흔들면 공기가 들어오면서 철가루가 산소와 만나 산화 반응을 일으키게 됩니다. 철이 산화되어 산화철로 변하는 과정에서 열이 발생하는데, 이 열이 핫팩을 따뜻하게 만드는 핵심입니다.
소금은 반응 속도를 조절하고, 활성탄은 수분을 머금어 반응을 원활하게 하며 열을 고르게 퍼뜨립니다. 질석이나 톱밥 같은 성분은 단열재 역할을 해서 발생한 열을 오래 유지할 수 있게 돕습니다.
따라서 핫팩은 단순히 흔들면 따뜻해지는 물건이 아니라, 작은 화학 반응 장치라고 할 수 있습니다. 흔들면 내부 성분들이 잘 섞이고 산소와 접촉이 늘어나 반응이 활발해져 더 빨리 따뜻해지는 것이죠. 보통 40~70℃ 정도의 온도를 몇 시간 동안 유지할 수 있습니다.
즉, 핫팩은 철가루의 산화 반응을 이용해 열을 내고, 다른 성분들이 그 열을 잘 전달하고 오래 유지하도록 돕는 구조로 만들어져 있습니다.
안녕하세요.
흔히 사용하는 핫팩은 겉보기에는 단순히 흔들면 따뜻해지는 물건처럼 보이지만, 실제로는 잘 설계된 화학 반응과 열역학 원리를 이용한 장치인데요 가장 일반적인 일회용 핫팩의 내부에는 철 분말을 중심으로 소금, 물, 활성탄, 그리고 수분을 유지하는 보조 물질들이 들어 있습니다. 이 중에서 실제로 열을 만들어내는 주된 원인은 철 분말이 공기 중의 산소와 반응하면서 산화되는 과정입니다. 이때 철이 산소와 결합하여 산화철로 변하는 반응은 에너지가 방출되는 발열 반응이며, 이때 방출된 에너지가 우리가 느끼는 따뜻함의 원인입니다.
핫팩을 포장에서 꺼내거나 흔드는 순간 공기가 내부로 유입되면서 산소가 철 분말과 접촉할 수 있는 조건이 만들어지는데요 철은 평소에도 공기 중에서 녹이 슬지만, 덩어리 상태에서는 반응 속도가 매우 느립니다. 반면 핫팩 속 철은 매우 미세한 분말 형태이기 때문에 표면적이 극도로 커져 산소와의 접촉이 쉬워지는데요 여기에 소금과 물이 존재하면서 철과 산소 사이의 전자 이동을 촉진해 산화 반응이 훨씬 빠르게 진행됩니다. 활성탄은 공기 중 산소를 내부로 고르게 퍼뜨리는 역할을 하여 반응이 국소적으로 일어나지 않고 전체적으로 균일하게 진행되도록 돕습니다. 특히 핫팩을 흔들면 갑자기 더 따뜻해지는 것처럼 느껴지는 이유는 흔드는 과정에서 내부 물질들이 고르게 섞이고, 산소가 새로 공급되거나 확산되면서 철의 산화 속도가 증가하기 때문입니다. 즉, 흔드는 행위가 새로운 열을 만들어내는 것이 아니라 이미 가능한 발열 반응의 진행 속도를 높여주는 역할을 하는 것입니다. 감사합니다.안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.
핫팩은 추운 겨울을 나는데 필수적인 아이템 입니다.
이러한 제품의 원리는 화학의 산화환원 반응을 통해 만들어지게 됩니다
제품의 포장을 뜯고 흔들게 되면 열이 발생하는데 내부에는 철분이 들어있습니다. 그리고 질석이나 소금과 같은 열을 유지시켜주는 재료들이 들어있는데 철이 열을 발생시키는 주요 물질 입니다.
철을 흔들게 되면 산소와 만나 산화철이 되는 산화 반응이 일어납니다. 이 산화반응이 일어날때 동시에 열도 발생을 하게 됩니다
화학식으로는 Fe + O2 -> FeO + 열 인데 이러한 과정을 통해서 핫팩이 뜨겁게 달아오르는 것 입니다.
그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)