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暖包的原理 | 拆解發熱基本條件 Fever 科學

濕冷的冬天,手握一塊暖包,暖手又舒服。但你有沒有想過這些小包包為何能持續發熱好幾個小時?裡面有甚麽成份?另外,原來暖包一直搓,壽命會變短!今天我們來看看這究竟是甚麽原理。

暖包成份
拋棄式暖包一但拆封後就會開始發熱,搓揉裡面的細沙物質好像會有更熱的感覺,一旦開始使用之後就沒辦法暫停而且用完就得丟掉。這種暖包裡面的主要成份是:鐵粉、食鹽、蛭石、和活性炭,有點化學概念的人就會知道,這其中的主要發熱成分是靠鐵粉,其他的物質只是來輔助反應的進行,這種反應叫做氧化還原反應。

氧化還原反應

蛭石是甚麼呢?它是一種天然礦物,英文名叫 vermiculite,在高溫下會膨脹,很像水蛭在蠕動,所以被稱為蛭石。蛭石是園藝常用材料,播種、種植多肉植物時,都會用到大量蛭石來混成培植用的土壤。活性碳跟蛭石的功效一樣,就是吸收空氣中的水份,以加快鐵粉氧化的速度。食鹽則是發揮電解質的功用,加速氧化反應進行。在有鹽、有水、有氧氣的地方,鐵就會生鏽,這也是為甚麼住在海邊的朋友要為屋子作防鏽處理。

至於為甚麼要搖晃?其實暖袋的發熱原理並非摩擦生熱,只要打開膠袋讓暖袋接觸到空氣中的水份和氧氣,發熱程序就已經啟動,但需時較長。搖晃幾下或搓一搓,目的是加速化學反應。也是因為這個原因,暖袋越搓熱的越快,但持續發熱的時間也相應變短。視乎使用情況和品牌,這類暖袋可用 5 - 24 小時,可達到的溫度大約在 40°C - 50°C 之間,加以搓揉的話,溫度還可更高,但時間就會變短。所以如果你想暖袋能撐久一點,就不要搓揉太多,那樣溫度就不會太熱,剛夠暖手就好。

氧化反應與還原反應是一體兩面的事情,從電化學的角度來看,失去電子的物質被氧化,得到電子的物質被還原,換句話說一個物質要氧化必定代表另一個物質被還原,反之亦然。兩個物質透過電子的轉移,個別從一個比較高能的不穩定狀態轉變成一個比較低能量的穩定狀態,並且釋放出能量,這就是一個放熱的氧化還原反應,拋棄式暖包正是利用這種原理來發熱。

暖包搓揉才會熱?

您曉得暖包的正確使用方法是什麼嗎?不少民眾總以為暖包就是要不停搓揉熱度才會上升,其實,市面上有兩種款式的暖包,一種是一般款式,一種是貼紙式,但根據記者求證後發現,不管是哪一種暖包發熱原理都是一樣,不需要特別搓揉,只要放進口袋裡或貼在外套裡,溫度自然會升高。

「其實我們正確使用暖包的方式,只要拆開包裝之後,暖包它接觸空氣就會發熱,這時候我們就可以放進我們的上衣、外套或是褲子的口袋。」原來,暖包一旦接觸空氣再放進口袋,就會隨體溫慢慢加溫變熱。那萬一接觸到冷空氣不暖了呢?「這時候我們只要再放回我們的口袋裡面,那它的溫度再拿出來的時候,溫度還是可以維持,在24小時以內都可以有達到均溫的效果。」另外,雖然市面上有兩種暖包,但不論是貼紙式的還是一般款式,加熱原理也都相同。


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