天氣寒冷時,對於需要早起返工返學的人來說,是一件極具艱辛的磨練,凍風撲面的感覺令人不好受,各人都會利用不同的方法替自己保暖,穿保暖衣、食火焗、開暖爐、用暖包或發熱貼等。
最多小學生帶上學的取暖工具就是暖包,最凍的幾天走遍全港的店舖想買來試試,可惜都只是換來一句售罄。一個小暖包的大小設計與小朋友的手掌相約,手持暖包同插入在衣袋裏,能替你在寒風中感到溫暖,為何不用電的小暖包能發熱呢?
暖包中的科學原理
暖包發熱其實是一個化學反應「氧化還原」,電子轉移的過程中釋出熱能,從能源轉換的角度看就是由「化學能」轉換成「熱能」,大部分化學反應的過程中都會釋出熱能或吸收熱能。
當打開塑膠包裝時,暖包內黑色的鐵粉即接觸到外界的空氣與水氣,使鐵氧化過程中產生熱能。其他成分如鹽可以催化鐵的氧化作用,而具有多孔構造的活性碳和蛭石,都有很好的保存水分的能力,使鐵粉能夠持續的氧化生熱,所有的化學反應出現是為了令狀態變得穩定,狀態穩定就代表完成化學作用,同時停止釋出熱能,黑色的鐵粉氧化後會變成生鏽顏色的氧化鐵。
![要了解小暖包能發熱的原因就要先找出小暖包內藏甚麼東西?暖包內包裝上列明有鐵粉、鹽、活性碳和蛭石。](https://www.pcmarket.com.hk/wp-content/uploads/2018/04/1279kid03p04-710x533.jpg)
如果換成鐵棒,鐵棒的表面較為光滑,未必能讓水分長時間逗留在鐵棒表面,就算能夠被水氣包圍,再加入鹽作催化作用,鐵棒會同樣產生氧化作用釋出熱能,可是相對的速度會較慢,要釋放較多的熱能就需要更多的鹽和蛭石加快催化氧化作用的進行。利用鐵粉的目的就是要增加鐵的表面面積,令接觸面增加,使鹽和蛭石可以完全接觸鐵加快進行化學作用。
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![暖包內黑色的是鐵粉。](https://www.pcmarket.com.hk/wp-content/uploads/2018/04/1279kid03p06-710x533.jpg)
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![鐵粉改成鐵棒能增加發熱效果嗎?](https://www.pcmarket.com.hk/wp-content/uploads/2018/04/1279kid03p07-710x533.jpg)
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食鹽含「鈉」
能夠吸收空氣中水氣,食鹽溶解後變成電解液,可以幫助電子以及離子的轉移,能夠包圍鐵粉,有助令鐵粉快速進行氧化,暖包生產商會為了控制暖包適度釋放能量不至於燙手,「蛭石」就擔當一個很重要角色,蛭石是一種矽酸鹽類礦物,此種礦物具有空隙,有良好的吸水性,讓水氣能夠平均分散在鐵粉上,使熱量不會集中在同一處,分散在暖包中的每一個角度,減低使用者因暖包過熱而導致燙傷。同時蛭石無毒、無味及無副作用,減少對使用者身體的影響。
安全使用暖包
暖包的設計是用不織布包裝,好處就是要防止使用者接觸到內裏的材料,及防止化學反應活躍時釋出大多熱能而令使用者燙傷,建議使用者在用暖包時可以把暖包放入布袋內,萬一暖包包裝損毀亦會令鐵粉直接接觸到皮膚。
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![由於暖包會產生大量熱能,使用暖包時把暖包放入布袋內更佳。](https://www.pcmarket.com.hk/wp-content/uploads/2018/04/1279kid03p09-710x533.jpg)
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![暖包是寒冬中偉大的發明,但亦會製造了不少廢物,大家可以不妨考慮下轉用手套,以環保的方式進行保暖。](https://www.pcmarket.com.hk/wp-content/uploads/2018/04/1279kid03p10-710x533.jpg)
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最後,活性炭接觸空氣後,除了能夠快速吸收空氣中的水份外,還可以用來吸味,所以使用後的暖包可以放入鞋裏,把鞋內的臭味吸走。