暖宝宝的发热原理
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暖宝宝的发热原理“暖宝宝”是铁,蛭石,活性炭,无机盐,水等合成的混合物。
其中蛭石是一种铁镁质铝硅酸盐矿物,成分为Mg0.5(H2O)4Mg3[AlSi3O10](OH)2,因加热时能迅速膨胀,弯曲呈水蛭(蚂蟥)状而得名。
蛭石一般呈褐色、褐黄色或暗绿色,带油脂的玻璃光泽。
约有80%的膨胀蛭石用于建筑工业,是良好的隔热、隔音材料。
蛭石是当今世界首屈一指的超级保温材料。
将蛭石经过一系列复杂的化学处理,提取出来的蛭石薄膜呈半透明。
这种薄膜表层的保温性能极好,用来制作防火覆盖层、房顶防热、高温衬垫、熔炉或锅炉用的膨胀连接件,冰箱等家用电器、孵化器的防热层和电缆外包层等都很适宜。
那么,我们使用的“暖宝宝”的发热原理是怎样的呢?通过收集相关资料,对“暖宝宝二、原理解析“暖宝宝”是利用铁氧化反应放热来发热。
实际上也就是根据铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀的原理。
同时利用活性炭的强吸附性,在活性炭的疏松结构中储有水蒸气,水蒸气液化成水滴,流出与空气和铁粉接触,在氯化钠的催化作用下较为迅速的发生反应生成氢氧化铁,放出热量。
铁在自然条件下的氧化反应速度是缓慢的,若能加快这种反应,如设法加大铁的表面积,使用水,食盐和活性炭形成原电池来促进反应,就可以得到发热袋所需的温度,成为发热袋的热源。
负极:Fe-2e-=Fe2+正极:O2 + 2H2O + 4e-=4OH-总反应:2Fe + O2 + 2H2O=2Fe(OH)22Fe(OH)2 + 2H2O + 3O2=4Fe(OH)3↓2Fe(OH)3 ==== Fe2O3+3H2O三、探究过程设计1 实验用品原电池反应槽、导线、灵敏电流表、铁片、碳棒、5%NaCl溶液、烧杯、试管、漏斗、滤纸、铁架台、胶头滴管、玻璃棒、pH试纸、药匙、酒精灯、铂丝、蒸发皿、暖宝宝用后的剩余混合物(黑褐色固体)、NaOH溶液、稀HCl、AgNO3溶液、H2O、KSCN溶液、澄清石灰水等。
2 实验步骤①原理探究:[操作]将铁片和碳棒用导线连接(在导线间接入灵敏电流表),平行插入盛有5%NaCl溶液的原电池反应槽中,观察实验现象。
暖宝宝化学原理
暖宝宝是一种常见的暖手、暖足产品,其化学原理主要基于氧化铁和食盐的反应。
暖宝宝的主要成分是铁粉、食盐、活性炭等。
其中铁粉是暖宝宝的核心材料,它能与空气中的氧发生氧化反应。
具体来说,铁粉中的铁与空气中的氧结合,形成氧化铁。
这个反应是一个放热反应,释放出的热能可以使暖宝宝发热。
而食盐则主要起着催化剂的作用。
食盐中的氯离子可以促进铁粉的氧化反应,加速反应速率,增强发热效果。
此外,活性炭的存在则能够吸附空气中的水分、臭气等杂质,保持暖宝宝的干燥和清新。
当暖宝宝被取出包装后,暴露在空气中,铁粉迅速与空气中的氧发生反应,生成氧化铁,同时释放出大量的热能。
随着反应的进行,暖宝宝逐渐变热,并持续散发热能,提供温暖。
需要注意的是,暖宝宝的发热过程是不可逆的,一旦激活后就无法停止或调控。
因此,在使用暖宝宝时,要避免与皮肤直接接触,以免烫伤。
同时,使用后要正确处理,避免对环境造成污染。
暖宝的发热原理
暖宝贴是一种能够产生热量并持续散发的产品,它的发热原理
是通过化学反应来产生热量。
暖宝贴内部的主要成分包括铁粉、活
性炭、盐和水等,这些成分在空气中发生化学反应,从而产生热量。
接下来,我们将详细介绍暖宝贴的发热原理。
首先,暖宝贴内的铁粉是发热的主要成分之一。
铁粉在与空气
中的氧气接触时,会发生氧化反应,从而产生热量。
这个化学反应
的方程式可以表示为2Fe + 3O2 → 2Fe2O3。
这个反应释放出的热
量会使暖宝贴升温,从而起到保暖的作用。
其次,活性炭也是暖宝贴发热的重要成分之一。
活性炭具有较
大的比表面积和丰富的微孔结构,能够吸附大量的氧气。
当暖宝贴
被打开并与空气接触时,活性炭中吸附的氧气会参与化学反应,从
而产生热量。
这种化学反应加速了暖宝贴的升温速度,使其能够迅
速达到所需的温度。
此外,盐和水也在暖宝贴的发热过程中发挥着重要作用。
盐和
水在暖宝贴中起到催化剂的作用,能够加速铁粉与氧气的反应速度,从而增加热量的产生。
同时,盐和水还能够调节反应的温度和速度,
使暖宝贴能够持续地产生热量,并且在一定时间内保持一定的温度。
综上所述,暖宝贴的发热原理主要是通过铁粉、活性炭、盐和
水等成分在空气中发生化学反应来产生热量。
这些化学反应能够使
暖宝贴迅速升温并持续散发热量,从而起到保暖的作用。
因此,暖
宝贴成为了人们在寒冷天气中常用的保暖产品之一,它的发热原理
为人们提供了便利和舒适。
暖宝宝发热原理
暖宝宝是一种利用化学反应产生热量的产品,其发热原理是基于铁粉与氧气之间的氧化反应。
暖宝宝通常由内袋、外袋和铁粉组成。
内袋中含有铁粉、盐和活性炭,外袋则是密封包装。
当撕开外袋后,内袋中的铁粉与氧气接触即开始氧化反应。
铁粉的氧化反应是一个放热反应,即在铁粉与氧气反应过程中会产生大量的热能。
这是因为铁粉的表面积较大,能够与氧气充分接触,从而快速氧化产生热量。
当铁粉与氧气发生反应时,其化学方程式为:4Fe + 3O2 →
2Fe2O3 + 热量
反应产生的热量会被转移到袋子的周围环境中,从而起到加热的作用。
袋子的材质和工艺可以影响热量的散发速度和温度。
通常,暖宝宝在接触空气后会迅速加热,并持续一段时间。
需要注意的是,暖宝宝在使用过程中应遵循相关的使用说明,确保安全。
同时,使用后的暖宝宝应正确处理,避免对环境造成污染。
总的来说,暖宝宝的发热原理是利用铁粉与氧气的氧化反应产生大量热量,通过将热量传递给周围环境来实现加热效果。
暖宝宝的发热原理“暖宝宝”是铁,蛭石,活性炭,无机盐,水等合成的混合物。
其中蛭石是一种铁镁质铝硅酸盐矿物,成分为Mg0.5(H2O)4Mg3[AlSi3O10](OH)2,因加热时能迅速膨胀,弯曲呈水蛭(蚂蟥)状而得名。
蛭石一般呈褐色、褐黄色或暗绿色,带油脂的玻璃光泽。
约有80%的膨胀蛭石用于建筑工业,是良好的隔热、隔音材料。
蛭石是当今世界首屈一指的超级保温材料。
将蛭石经过一系列复杂的化学处理,提取出来的蛭石薄膜呈半透明。
这种薄膜表层的保温性能极好,用来制作防火覆盖层、房顶防热、高温衬垫、熔炉或锅炉用的膨胀连接件,冰箱等家用电器、孵化器的防热层和电缆外包层等都很适宜。
那么,我们使用的“暖宝宝”的发热原理是怎样的呢?通过收集相关资料,对“暖宝宝二、原理解析“暖宝宝”是利用铁氧化反应放热来发热。
实际上也就是根据铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀的原理。
同时利用活性炭的强吸附性,在活性炭的疏松结构中储有水蒸气,水蒸气液化成水滴,流出与空气和铁粉接触,在氯化钠的催化作用下较为迅速的发生反应生成氢氧化铁,放出热量。
铁在自然条件下的氧化反应速度是缓慢的,若能加快这种反应,如设法加大铁的表面积,使用水,食盐和活性炭形成原电池来促进反应,就可以得到发热袋所需的温度,成为发热袋的热源。
负极:Fe-2e-=Fe2+正极:O2 + 2H2O + 4e-=4OH-总反应:2Fe + O2 + 2H2O=2Fe(OH)22Fe(OH)2 + 2H2O + 3O2=4Fe(OH)3↓2Fe(OH)3 ==== Fe2O3+3H2O三、探究过程设计1 实验用品原电池反应槽、导线、灵敏电流表、铁片、碳棒、5%NaCl溶液、烧杯、试管、漏斗、滤纸、铁架台、胶头滴管、玻璃棒、pH试纸、药匙、酒精灯、铂丝、蒸发皿、暖宝宝用后的剩余混合物(黑褐色固体)、NaOH溶液、稀HCl、AgNO3溶液、H2O、KSCN溶液、澄清石灰水等。
2 实验步骤①原理探究:[操作]将铁片和碳棒用导线连接(在导线间接入灵敏电流表),平行插入盛有5%NaCl溶液的原电池反应槽中,观察实验现象。
文章导读天气冷的时候很多人喜欢用暖宝宝,比如女性在月经期喜欢用暖宝宝来达到很好的保暖效果,因此暖宝宝已经成为很多女生喜欢的生活用品,那么你知道暖宝宝是怎么发热的吗?一、暖宝宝如何发热?暖宝宝中的发热原料是由铁粉、活性炭、蛭石、无机盐和水等合成的聚合物,撕开明胶层,可立即与空气中的氧气作用,发生放热反应。
二、充电暖宝宝发热原理过饱和溶液。
在某种温度下,溶质在溶剂中的可溶性是不变的,例如食盐在水的可溶性在室温时是36g/100mL水。
当溶液中的浓度与其可溶性相等时,这种溶液便称为饱和液;而当溶液的溶度比其可溶性还要高的时候,这种溶液便称为过饱和溶液。
暖手袋里的液体就是过饱和溶液醋酸钠。
由于过饱和溶液的浓度太高,当扭曲金属的时候,所产生的轻微震动便足以使溶质结晶,变成较稳定的固体。
然而,这个过程是放热的,所以暖手袋告开始暖起来。
只要把充电暖宝宝放入沸水中加热约10分钟,凝结了的溶质便会再次溶解;这是由于在高温下,溶质的可溶性增加。
在溶解的过程中,溶质进行吸热反应,再次成为过饱和溶液。
工作原理是在固体电热饼的基础上改进的,采用电极式加热方法,优质控温与热熔断器双重温控保险。
正常情况下袋内液体温度达到65度时温控器会自动切断电路,停止加热;而一旦温控器控制失灵,热熔断器切断电源,终止加热,需更换新产品,请不要尝试修复。
三、安全注意事项1、充电时可以轻轻摇动袋身,避免袋内水温不均,让袋内水温均匀;热水袋表面不能用锐器刺压,强力摔打,以免破裂、漏液造成伤害,如出现破损、漏液现象绝不能再充电使用。
2、在使用热水袋取暖时,一定要把盖拧紧,在热水袋外面最好套一个防护套,防止水流出来烫伤。
3、要注意水温不要太热,时间不要太长,热水袋应放置于脚旁10厘米处,而且不是脚上;最好是睡觉前放在被子里,睡觉时取出来。
4、现在热水袋的品种很多,质量参差不齐,消费者在购买时选择知名的牌子,绝对不要买“三无”产品。
同时还应仔细阅读产品说明书上的使用方法和注意事项,更好地了解产品特性,比如说明书写着的“严禁在注水一半和不排尽空气的状态下充电加热,以免发生袋体胀裂等不安全事故”、“充电过程中必须做到人走电源断”等。
暖宝宝的原理成分
暖宝宝是一种常见的保暖产品,其原理是利用化学反应产生热量。
暖宝宝通常由一个或多个成分组成,以下是一种常见的暖宝宝成分:
1. 铁粉:铁粉是主要的活性成分,它可以与空气中的氧气发生氧化反应产生热量。
铁粉通常以粉末形式存在于暖宝宝中。
2. 盐:盐在暖宝宝中起着催化剂的作用,可以促进铁粉与氧气的反应速度,增加热量的释放。
3. 活性炭:活性炭可以帮助调节温度,使热量释放更加均匀。
4. 水:水是铁粉氧化反应的媒介,它参与反应过程,并帮助传导热量。
当暖宝宝被打开或搓动时,铁粉与空气中的氧气反应,产生放热反应。
这种反应会持续一段时间,使暖宝宝产生温暖的效果。
请注意,具体的暖宝宝成分可能因不同品牌和产品而有所差异。
建议在使用前阅读产品说明和警告标签,并按照正确的使用方法使用。
暖包发热原理暖宝发热原理为利用铁氧化反应放热来发热。
实际上也就是根据铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀的原理,将化学能转变为热能。
利用活性炭的强吸附性,在活性炭的疏松结构中储有水蒸气,水蒸气液化成水滴,流出与空气和铁粉接触,在氯化钠的催化作用下较为迅速地发生反应生成氢氧化铁,放出热量。
为了使温度能够持续更长时间,使用了矿物材料蛭石来保温。
空气中的氧气通过透气膜进入里面,放热的时间和温度就是通过透气膜的透氧速率进行控制的。
如果透氧太快,热量释放过于迅速,则有可能烫伤皮肤。
因此,使用暖宝宝的过程中要避免被过高的温度烫伤。
暖贴所用内袋是在无纺布上敷的一种可透气薄膜,这种薄膜表层的保温性能极好,用来制作防火覆盖层、房顶防热、高温衬垫、熔炉或锅炉用的膨胀连接件,冰箱等家用电器、孵化器的防热层和电缆外包层等都很适宜。
它是以聚乙烯(PE)为载体,通过特殊工艺使透气膜形成独特的微孔结构。
这些微孔结构分布在薄膜表面,使薄膜能像皮肤一样进行呼吸,从而使取暖袋内袋中的发热材料与内袋的两个面可以平整均匀地吸附在一起。
形成一个完整的暖贴片。
该透气膜透气量均匀性又决定了产品发热温度、保持时间等的稳定性。
暖宝宝发热材料主要由铁粉、活性炭、蛭石、水、盐等材料构成。
加入相关成分材料可以增加远红外功能、负离子功能、药性的功能。
蛭石是一种天然、无机、无毒的铁质铝硅酸盐矿物,成分为水合镁铝硅酸盐,因其受热失水膨胀时呈挠曲状,形似水蛭,故名蛭石。
蛭石是当今世界首屈一指的超级保温材料。
通常由黑(金)云母经热液蚀变作用或风化而成。
铁是原料中的主要元素,其在潮湿环境下能因氧化而产生热量;活性炭可通过控制疏松结构中储有水蒸气的输出量来控制、调节温度及保温时间。
暖宝宝发热原理化学方程式
暖宝宝发热原理化学方程式介绍
暖宝宝发热器是把平常房间温度(室温)大大提高而发出温度可自行控制的装置。
它们通
常作为家庭苹果加热供暖使用,可以在暖宝宝房间十分方便地保持温暖的环境。
暖宝宝发热器的温度变换过程的化学反应的的化学方程式是:
一氧化碳与水组成的酸性反应:2CO2(代表一氧化碳)+ 2H2O(指水)→ 2H2CO3(指碳酸)
乙醇的燃烧反应:2C2H5OH(指乙醇)+ 5O2(代表臭氧)→ 4CO2(指一氧化碳) +
6H2O(指水)
乙醇与空气组成碱基反应:C2H5OH(指乙醇)+ O2(指臭氧)→2HCO3(指碳酸)
这三种反应一起协作,使暖宝宝发热,即发热器向室内释放热量,从而把室温大大提高。
简单地说,暖宝宝的发热原理是由上述三种化学反应产生的:2CO2 + 2H2O → 2H2CO3,
2C2H5OH + 5O2 → 4CO2 + 6H2O以及C2H5OH + O2 → 2HCO3,这三个反应之间促使发生热量转移,产生了暖宝宝发热器的温度变化,从而让暖宝宝获得温暖的环境。
得益于化学反应,暖宝宝发热器是一种安全有效而又能够大多数家庭使用的装置,替宝宝们在冬季供暖,这无疑是最优解。
它不像煤炉、火把,暖宝宝发热器没有有毒气体的释放,也很方便放置,而且电力成本低,能在短时间内让暖宝宝房间变得更加温暖舒适。
总之,借助于暖宝宝发热器的化学反应的原理,暖宝宝发热器具有安全、经济、高效地供暖功能,宝宝们可以舒服地度过冬季,暖宝宝发热器越来越受到人们的欢迎。
探究暖宝宝的原理
暖宝宝是一种可以提供热量的小型发热装置,通常采用充放电方式来产生热量。
其原理主要基于化学反应或电热转换。
化学反应类型的暖宝宝通常采用可充电的热源物质,如铁粉、盐水或稳定的物质混合物。
当打开暖宝宝的外包装时,热源物质开始与空气中的氧气发生化学反应,放出热量。
这种类型的暖宝宝一般需要暴露在空气中进行反应,因此不能使用多次。
另一种类型的暖宝宝则采用电热转换原理。
它包含一个电池和一个导电材料(例如石墨),电池的能量通过导电材料产生热量。
这种类型的暖宝宝通常能够多次使用,只需通过充电或更换电池来供给能量。
无论是化学反应类型还是电热转换类型,暖宝宝的使用都需要防止过度加热和安全使用。
用户应遵循说明书上的安全操作步骤,避免将暖宝宝直接贴近皮肤,以免烫伤,同时不要将暖宝宝放在易燃物附近,避免发生火灾。
暖宝宝发热原理是什么暖宝宝发热的原理主要是利用化学反应产生热量。
暖宝宝通常由一个外层包裹的可燃物质与一个内层包裹的氧化剂组成。
当暖宝宝暴露于空气中时,外层包裹的可燃物质与内层包裹的氧化剂反应,发生氧化还原反应,放出大量的热能。
暖宝宝的主要成分是铁粉和细颗粒。
铁粉与空气中的氧气结合生成氧化铁,产生热量。
具体来说,暖宝宝的发热原理可以分为以下几个步骤:1.快速氧化反应:当打开暖宝宝包装或捏破内层包裹时,外层包裹的可燃物质与内层包裹的氧化剂迅速接触,形成了一个高温高速的反应环境。
2.铁粉氧化反应:在这个高温的反应环境下,铁粉与空气中的氧气结合生成氧化铁。
氧化反应是一个放热的反应,产生大量的热能。
3.热量释放:随着铁粉氧化反应的进行,大量的热量被释放出来。
热量的释放使得暖宝宝迅速升温,并渐渐达到稳定的发热状态。
暖宝宝的发热原理主要基于两种化学反应,即铁粉的氧化反应和氧化剂的还原反应。
这两个反应必须同时发生才能产生足够的热量。
同时,暖宝宝发热的时间与其内部化学反应的速率有关。
使用不同的化学成分和配方可以调整反应的速率和持续时间,从而影响暖宝宝的发热效果。
需要注意的是,暖宝宝发热的过程是不可逆的,也无法停止或调节发热。
一旦启动反应,它将继续发热,直到化学物质完全消耗为止。
所以在使用暖宝宝时,需要确保它的使用环境能够适应其产生的热量,并避免长时间直接和皮肤接触,以防止烫伤。
总结起来,暖宝宝发热的原理是基于铁粉的氧化反应和氧化剂的还原反应,通过化学反应产生热量。
它是一种便携式的取暖产品,具有方便、易用、持久等特点,在寒冷季节提供温暖的辅助取暖效果。
暖宝宝发热原理
暖宝宝是一种能够产生热量的小型热敷产品,通常是以带电的物质为基础,通过加热达到发热效果。
其发热原理主要包括以下几个方面:
1. 化学反应:暖宝宝中常使用的主要成分为铁粉、盐和活性炭等,当产品被打开时,内部的铁粉与氧气发生氧化反应产生热量。
这种化学反应通常是不可逆的,也就是说一旦发生反应,产生的热量无法逆转地被吸收或消散。
2. 结晶反应:暖宝宝中的一些成分(如盐)在袋内没有被破坏时,处于液态状态。
当袋子被挤压或捏碎时,成分开始结晶并释放出热量。
这种结晶反应主要依赖于袋内的溶解物的物理性质和外界的刺激。
3. 可充电电池:一些暖宝宝使用可充电电池作为能源,通过电流加热产生热量。
这种类型的暖宝宝一般设有开关或调节温度的功能,可以在一定程度上控制发热的温度和时间。
无论是哪种发热原理,暖宝宝都需要注意安全使用。
在使用时,应避免直接接触皮肤,以免导致烫伤。
同时,使用时应该按照产品说明书上的指导正确使用,避免过度加热或使用时间过长。
暖宝宝的发热原理
暖宝宝是一种家庭婴儿用品,它能够给宝宝提供温暖、舒适的环境,减轻宝宝感冒、发烧等发热症状的影响。
暖宝宝设备可以自动控制温度,生产出宝宝所需温度的环境,为宝宝提供舒适的睡眠。
暖宝宝的发热原理是基于电热技术来控制温度的。
暖宝宝使用的是双管式电热系统,这种系统有外管和内管,其中外管由热传导性的金属,如铜或铝等材料构成,外管将热能传递给内管,使其产生热量。
内管则由锰钢、新钢,及无损耗电热线这类传热性能好的物质制成,内管的传热元件可以将外管传来的热能,释放到空气中,使其达到宝宝所需温度的环境,从而提供宝宝温暖、舒适的睡眠环境。
暖宝宝还具有安全保护功能。
它具有防过热保护功能,当内管的温度过高时,它会自动断开,从而防止宝宝接触到过热的环境。
另外,暖宝宝还具有电接触保护功能,可以避免宝宝被电击。
暖宝宝不仅能提供宝宝温暖、舒适的睡眠环境,还可以帮助宝宝减轻发烧和感冒的症状。
研究显示,宝宝在用暖宝宝保暖的睡眠环境下,可以减少低温、感冒、发烧等发热症状的发生几率,使宝宝的睡眠更加温暖、舒适、安心。
充电暖宝宝的加热原理
充电暖宝宝的加热原理主要是通过电能转化为热能来实现。
一般来说,充电暖宝宝内部包含一个电热丝,在通电的时候,电流通过电热丝产生电阻加热效应。
电能通过电热丝时,由于电热丝的电阻,会产生较大的电流流过丝内,导致丝内电阻发热,进而产生热能。
这样,热能会通过传导、对流和辐射的方式分发到周围环境中,从而升高充电暖宝宝的温度。
另外,充电暖宝宝一般还配有保温层,帮助减少热量的散失,增强保温效果,使得充电暖宝宝能够持续较长时间地释放热量。
同时,一些充电暖宝宝还可能配备温控装置,可以根据环境温度调节加热功率,以维持适当的温度。
需要注意的是,使用充电暖宝宝时应注意安全,在充电过程中及使用过程中遵循相关的安全使用指导,避免因不当使用而造成潜在的安全问题。
暖宝宝的发热原理“暖宝宝”是铁,蛭石,活性炭,无机盐,水等合成的混合物。
其中蛭石是一种铁镁质铝硅酸盐矿物,成分为Mg0.5(H2O)4Mg3[AlSi3O10](OH)2,因加热时能迅速膨胀,弯曲呈水蛭(蚂蟥)状而得名。
蛭石一般呈褐色、褐黄色或暗绿色,带油脂的玻璃光泽。
约有80%的膨胀蛭石用于建筑工业,是良好的隔热、隔音材料。
蛭石是当今世界首屈一指的超级保温材料。
将蛭石经过一系列复杂的化学处理,提取出来的蛭石薄膜呈半透明。
这种薄膜表层的保温性能极好,用来制作防火覆盖层、房顶防热、高温衬垫、熔炉或锅炉用的膨胀连接件,冰箱等家用电器、孵化器的防热层和电缆外包层等都很适宜。
那么,我们使用的“暖宝宝”的发热原理是怎样的呢?通过收集相关资料,对“暖宝宝二、原理解析“暖宝宝”是利用铁氧化反应放热来发热。
实际上也就是根据铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀的原理。
同时利用活性炭的强吸附性,在活性炭的疏松结构中储有水蒸气,水蒸气液化成水滴,流出与空气和铁粉接触,在氯化钠的催化作用下较为迅速的发生反应生成氢氧化铁,放出热量。
铁在自然条件下的氧化反应速度是缓慢的,若能加快这种反应,如设法加大铁的表面积,使用水,食盐和活性炭形成原电池来促进反应,就可以得到发热袋所需的温度,成为发热袋的热源。
负极:Fe-2e-=Fe2+正极:O2 + 2H2O + 4e-=4OH-总反应:2Fe + O2 + 2H2O=2Fe(OH)22Fe(OH)2 + 2H2O + 3O2=4Fe(OH)3↓2Fe(OH)3 ==== Fe2O3+3H2O三、探究过程设计1 实验用品原电池反应槽、导线、灵敏电流表、铁片、碳棒、5%NaCl溶液、烧杯、试管、漏斗、滤纸、铁架台、胶头滴管、玻璃棒、pH试纸、药匙、酒精灯、铂丝、蒸发皿、暖宝宝用后的剩余混合物(黑褐色固体)、NaOH溶液、稀HCl、AgNO3溶液、H2O、KSCN溶液、澄清石灰水等。
2 实验步骤①原理探究:[操作]将铁片和碳棒用导线连接(在导线间接入灵敏电流表),平行插入盛有5%NaCl溶液的原电池反应槽中,观察实验现象。
暖宝宝的发热原理
“暖宝宝”是铁,蛭石,活性炭,无机盐,水等合成的混合物。
其中蛭石是一种铁镁质铝硅酸盐矿物,成分为
Mg0.5(H2O)4Mg3[AlSi3O10](OH)2,因加热时能迅速膨胀,弯曲呈水蛭(蚂蟥)状而得名。
蛭石一般呈褐色、褐黄色或暗绿色,带油脂的玻璃光泽。
约有80%的膨胀蛭石用于建筑工业,是良好的隔热、隔音材料。
蛭石是当今世界首屈一指的超级保温材料。
将蛭石经过一系列复杂的化学处理,提取出来的蛭石薄膜呈半透明。
这种薄膜表层的保温性能极好,用来制作防火覆盖层、房顶防热、高温衬垫、熔炉或锅炉用的膨胀连接件,冰箱等家用电器、孵化器的防热层和电缆外包层等都很适宜。
那么,我们使用的“暖宝宝”的发热原理是怎样的呢?通过收集相关资料,对“暖宝宝
二、原理解析
“暖宝宝”是利用铁氧化反应放热来发热。
实际上也就是根据铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀的原理。
同时利用活性炭的强吸附性,在活性炭的疏松结构中储有水蒸气,水蒸气液化成水滴,流出与空气和铁粉接触,在氯化钠的催化作用下较为迅速的发生反应生成氢氧化铁,放出热量。
铁在自然条件下的氧化反应速度是缓慢的,若能加快这种反应,如设法加大铁的表面积,使用水,食盐和活性炭形成原电池来促进反应,就可以得到发热袋所需的温度,成为发热袋的热源。
负极:Fe-2e-=Fe2+
正极:O2 + 2H2O + 4e-=4OH-
总反应:2Fe + O2 + 2H2O=2Fe(OH)2
2Fe(OH)2 + 2H2O + 3O2=4Fe(OH)3↓
2Fe(OH)3 ==== Fe2O3+3H2O
三、探究过程设计
1 实验用品
原电池反应槽、导线、灵敏电流表、铁片、碳棒、5%NaCl溶液、烧杯、试管、漏斗、滤纸、铁架台、胶头滴管、玻璃棒、pH试纸、药匙、酒精灯、铂丝、蒸发皿、暖宝宝用后的剩余混合物(黑褐色固体)、NaOH溶液、稀HCl、AgNO3溶液、H2O、KSCN溶液、澄清石灰水等。
2 实验步骤
①原理探究:
[操作]将铁片和碳棒用导线连接(在导线间接入灵敏电流表),平行插入盛有5%NaCl溶液的原电池反应槽中,观察实验现象。
[现象]电流表指针偏转,铁片上出现红褐色物质。
[结论]铁和碳可以形成原电池来加速铁的氧化反应,从而更快地释放出热量。
②产物探究
(1)取少量样品,加水溶解,有大量不溶物。
过滤,得到无色透明滤液,将滤液分成四份。
[现象]第一份滤液中加入KSCN溶液,无明显现象。
第二份加入AgNO3溶液,出现白色沉淀。
第三份滴加NaOH溶液,无明显现象。
第四份做焰色反应火焰为黄色。
[结论]说明样品可部分溶解,产物中含有NaCl,溶入水后的滤液中不含Fe3+,Al3+,Mg2+。
(2)另取少量样品,加入过量NaOH溶液,有大量不溶物。
过滤,得到无色透明滤液。
取少量滤液于试管中,滴加KSCN溶液,无明显现象。
[结论]样品不与碱反应。
(3)另取少量样品,加入过量HCl溶液,过滤,得到金黄色澄清滤液。
将滤液分成两份。
一份加入KSCN溶液,溶液立即变为血红色。
另一份滴加NaOH溶液,一开始无明显现象,用pH试纸调节溶液的pH值为7,使NaOH溶液将剩余的HCl溶液中和。
继续滴加NaOH溶液,渐渐开始出现墨绿色沉淀,振荡,沉淀消失。
继续滴加NaOH溶液至过量,沉淀部分消失,变为棕黄色。
静置分层,上层为无色透明溶液,下层积聚着红褐色沉淀,过滤,将得到的固体加热,得红棕色固体,该固体不溶于水,溶于酸得棕黄色溶液,初步确定为Fe2O3。
[结论]墨绿色沉淀为红褐色氢氧化铁沉淀和白色氢氧化铝(可能也有氢氧化镁)沉淀的混合物,继续滴加NaOH溶液,氢氧化铝沉淀逐渐消失,最终剩余红褐色氢氧化铁沉淀。
(4)将滤渣收集起来,烘干,得黑色粉末,点燃,能够燃烧,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,初步确定其为碳粉。
③实验中的问题设计
(1)为什么暖宝宝在用之前和用之后的固体状态不一样呢?(用之前内有NaCl溶液,各物质未反应,故为糊状物;用之后都转化为固体,故相对较硬)
(2)为什么暖宝宝要使用双层包装?(外层是一个常规不透气的外袋,用来隔绝空气,使用时需要有氧气参与,故内层采用微孔透气膜制作的无纺布袋)
(3)为什么暖宝宝能发热,而且能保持如此之长的时间?(它是通过铁粉的缓慢氧化放热,再通过原电池原理加速氧化,使化学能转变为电能,然后利用蛭石来保持温度,故能常达12小时之久,而且整个过程温度基本恒定)
3 探究结论分析
通过观察到的实验现象,我们综合多种因素得出结论:暖宝宝的反应原理为利用原电池加快氧化反应速度,将化学能转变为热能。
为了使温度能够持续更长,产品使用了矿物材料蛭石来保温。
因为产品在使用前不能发生反应所以袋子材质要很特别,由原料层,明胶层和无纺布袋组成。
无纺布袋是采用微孔透气膜制作的。
它还得有一个常规不透气的外袋——明胶层。
在使用时,去掉外袋,让内袋(无纺布袋)暴露在空气里,空气中的氧气通过透气膜进入里面。
放热的时间和温度就是通过透气膜的透氧速率进行控制的。
如果透氧太快,热量一下子就放掉了,而且还有可能烫伤皮肤。
如果透氧太慢,就没有什么温度了。
使用后为黑褐色固体,其中含碳粉、NaCl固体、Fe2O3固体以及含镁铝的盐类。
"暖宝宝"片状贴剂是由原料层、明胶层、无纺布袋三部分组成的,原料层置于无纺布袋内,含有由铁、活性炭、无机盐、水等合成的聚合物,可在空气中氧气的作用下发生放热反应。
在空气中氧气的作用下12-20小时内持续不断地释放热量,这种反应过程是从一打开真空包装的时候开始的。
本品为最新一代日本高科技产品,是各种类型的畏寒病症患者理想的热敷、止痛、消肿贴剂。
产品薄如纸、轻如棉、柔软而富有弹性。
使用时只须往病痛的相应部位一贴,立刻就能缓解并在半小时左右消除疼痛。
产品发热温度最高强63,平均53。
持续时间在12-20小时,是关节炎、肩周炎、腰腿痛、风湿及类风湿、畏寒不适、四肢发凉、伤处遇寒疼痛等患者止痛保健的理想用品。
一、产品材质
该品为片状贴剂,是由原料层、明胶层、无纺布袋三部分组成的,原料层置于无纺布袋内,明胶层用于使一贴热粘附在衣服上。
原料层是由铁、石、活性炭、无机盐、水等合成的聚合物,可在空气中氧气的作用下发生放热反应。
无纺布袋的特点是均匀不漏、透气性好。
明胶层选用日本特有的优质压敏胶涂层,粘结牢固,绝不污损衣物。
二、作用原理
1、取暖袋中的原料层可以在空气中氧气的作用下12-20小时内持续不断地释放热量,这种反应过程是从一打开真空包装的时候开始的。
2、人体各部份都存在局部的微循环系统,为机体的各部份输运营养,排出体内垃圾。
中医理论强调"通则不痛,痛则不通",意即当人体经常受寒气侵袭,局部的微循环系统发生阻滞时,使相应机体既得不到营养,又无法排出废物,就会产生痛疼,进而引起病变。
而取
暖袋的持续放热可以促进人体微循环进入良性循环状态,恢复正常的生理机能,从而消除疼痛,治疗疾病。
三、作用功能
一贴即热,快速热敷、消肿、止痛、活血化瘀,广泛适用于各种畏寒症。
1、快速缓解并消除各种畏寒疾病引起的疼痛,是关节炎、肩周炎、腰腿痛、风湿及类风湿、四肢发凉、患处遇寒疼痛等疾病患者迅速止痛的即开即用型产品。
2、驱寒保暖,促进人体微循环,对手、脚冻伤、骨伤、肌肉损伤等症状具有良好的消肿止痛功能。
3、促进经络畅通,热敷相关穴位,消除胃寒不适、经血不通等症状,具有活血化瘀的作用。
4、冬季替代厚重的棉衣,为人体提供温度保障。
五、使用方法
将取暖袋的真空包装沿切入口打开,揭去取暖袋后面的衬纸,贴于内衣的外侧,用手铺平即可。
可贴于人体的肩部、背部、腰部、胃部及相关关节部位。
六、保存方法
产品置于干燥、避光处保存。
暖宝宝的主要原料是铁粉,活性炭粉,盐和水。
发热原理是铁粉自然养化,放出热量。
正常情况下铁粉氧化是比较缓慢的,热量无法积累,在活性炭粉的作用下,铁粉和空气接触面积增大,所以产生了我们能感觉到的热量,盐和水也是为了加快铁粉氧化的。
发热袋利用的原料是铁粉、水、木粉、活性炭、食盐和沸石等,铁粉是主要的发热材料。
一、原理铁在自然条件下的氧化反应速度是缓慢的,若能加快这种反应,如设法增加铁的表面积,使用水、食盐和活性炭来促进反应,就可得到发热袋所需的温度,成为发热袋的热源。
这一原理最早见于中医的理疗袋,用铁粉和醋来做理疗,暖宝宝是将产品工业化,并且理疗袋的温度难以控制,采取固定配方,工业化生产之后,温度就容易控制在人体适应的范围内。