Химия часто творит чудеса. На этот раз представляем вашему вниманию очередную самоделку , в основу которой легла химия и свойства некоторых веществ. Речь идет об изготовлении химической грелки, которая своими свойствами ничем не уступает классической.

За процессом изготовления химической грелки можно наблюдать, просмотрев авторский видеоролик

Что же нам понадобится:
- медный купорос;
- ложка;
- пищевая фольга;
- кухонная соль;
- пластиковая бутылка;
- деревянная шпажка для барбекю;
- клеевой пистолет.

В начале видеоролика автор использует измельченный в кофемолке купорос. По его словам, он делает это исключительно для демонстрации, поскольку кристаллы купороса растрескиваются при нагреве. Что касается свойств этого вещества, то одним важным свойством является превращение купороса в серый порошок при нагреве. Также при нагреве купорос полностью лишается воды.

Следует добавить на полученный порошок воды, как он начинает нагреваться. Нагрев в этом случае ускоряет начало реакции. Это свойство купороса использует автор для получения химической грелки. Приступим.

Берем кусок пищевой фольги. Автор использует кусок 28 см ширины и 20 см длины.

Складываем фольгу пополам.

После этого заворачиваем в фольгу в трубочку.

Берем деревянную шпажку и приклеиваем ее в крышку от бутылки клеевым пистолетом.

Теперь смешиваем основные компоненты горелки, то есть соль и серый порошок купороса. Соотношение соли и купороса – 1:2.

Засыпаем соль и купорос в бутылку.

Добавляем воды.

Закрываем крышку бутылки, после чего наблюдаем, что смесь быстро нагревается до комнатной температуры за счет растворения безводного медного купороса.

Надеваем трубочку из фольги на шпажку, чтобы равномерно нагревать жидкость в пластиковой бутылке.

В процессе химической реакции будет выделяться водород и тепло, которое будет ускорять ее. При этом нужно постоянно стравливать водород и контролировать давление в бутылке, приоткрывая и закрывая крышку, а также периодически встряхивая ее.

Спустя некоторое время алюминиевая фольга начнет растворяться, а из раствора будет выделяться медь.

Об окончании реакции можно узнать по окончанию выделения газа на протяжении минуты.

Авторский тест показал, что таким способом вода нагревается до 50 градусов по Цельсию. Опять же по словам автора, можно закипятить воду, однако этого не выдержит пластиковая бутылка. Это можно делать в стеклянной чашке. Такую грелку можно использовать для отогревания окоченевших пальцев рук на рыбалке или дома. По этому принципу работают армейские беспламенные нагреватели пищи.

В походе, на рыбалке, особенно в непогоду часто возникает нужда в обыкновенной грелке. Конечно, неплоха и обычная резиновая, но у нее есть один существенный недостаток: очень уж медленно греется для нее на костре вода. Попробуем сделать химическую грелку. Для этого нам понадобятся самые обычные реактивы.

В походе, на рыбалке, особенно в непогоду часто возникает нужда обыкновенной грелке. Конечно, неплоха и обычная резиновая, но у нее есть один существенный недостаток: очень уж медленно греется для нее на костре вода.

Попробуем сделать химическую грелку. Для этого нам понадобятся самые обычные реактивы.

Для начала проведем несложный опыт. Пойдите на кухню и возьмите пачку поваренной соли. Впрочем, пачка не понадобится. Достаточно будет 20 г (2 чайных ложки). Затем загляните в шкафчик, где хранятся всевозможные хозяйственные препараты и материалы. Наверняка там сохранилось после ремонта квартиры немного медного купороса. Его понадобится 40 г (3 чайных ложки). Древесные опилки и кусок алюминиевой проволоки, надо полагать, тоже найдутся. Если так, все готово. Разотрите в ступке купорос и соль так, чтобы величина кристаллов не превышала 1мм (разумеется, на глаз). В полученную смесь добавьте 30 г (5 столовых ложек) древесных опилок и тщательно перемешайте. Кусок проволоки согните спиралью или змейкой, вложите в банку из-под майонеза. Туда же засыпьте подготовленную смесь так, чтобы уровень засыпки был на 1-1.5 см ниже горлышка банки. Грелка у вас в руках. Чтобы привести ее в действие, достаточно влить в банку 50 мл (четверть стакана) воды. Спустя 3-4 минуты температура грелки поднимется до 50-60° С.

Откуда берется в банке тепло, и какую роль играет каждый из компонентов? Обратимся к уравнению реакции:

CuSO4+2NaCl &rt; Na2SO4+CuCl2

В результате взаимодействия медного купороса с поваренной солью образуется сульфат натрия и хлорная медь. Именно она нас интересует. Если вычислить тепловой баланс реакции, то окажется, что при образовании одной грамм-молекулы хлорной меди выделяется 4700 калорий тепла. Плюс теплота растворения в исходных образующихся препаратов — 24999 калорий. Итого: примерно 29600 калорий.

Тотчас же после образования хлорная медь вступает во взаимодействие с алюминиевой проволокой:

2Al+3CuCl2 &rt; 2AlCl3+3Cu

При этом выделяется (также в пересчете на 1 г-моль хлорной меди) примерно 84000 калорий.

Как видите, в результате процесса суммарное количество выделяющегося тепла превышает 100000 калорий на каждую грамм-молекулу вещества. Так что никакой ошибки или обмана нет: грелка самая настоящая.

А что же опилки? Не принимая никакого участия в химических реакциях, они в то же время играют очень важную роль. Жадно впитывая в себя воду, опилки замедляют течение реакций, растягивают работу грелки во времени. К тому же древесина обладает достаточно низкой теплопроводностью: она как бы аккумулирует выделяющееся тепло и затем постоянно отдает его. В плотно закрытой посуде тепло сохраняется, по меньшей мере, два часа.

И последнее замечание: банка, конечно, не лучший сосуд для грелки. Она понадобилась нам только для демонстрации. Так что сами подумайте над формой и материалом для резервуара, в который поместить греющую смесь.

Химические солевые аппликаторы — удобные приспособления для согревающего или охлаждающего компресса. И если дома солевые грелки можно заменить электрическими приборами, то в туристическом походе без них просто не обойтись.

Виды соляных грелок

Грелка химическая представляет собой емкость, наполненную перенасыщенным соляным раствором, который в неактивном состоянии находится в равновесии. У разных производителей точный состав смеси может отличаться.

Все существующие на рынке соляные автономные аппликаторы можно разделить на две большие группы:

• одноразового использования;
• многоразового применения.

Одноразовые грелки имеют более простой состав. Внешне это небольшие тряпичные или резиновые футляры, обычно прямоугольной формы, в которых находится плотная сухая масса. При активации эта масса нагревается.

Химическая грелка многоразовая представляет собой более сложную конструкцию. Корпус для нее делается из каучука. Внутри корпуса, кроме раствора, присутствует специальный триггер, который и отвечает за запуск процесса кристаллизации. Также у этого устройства может быть дополнительный чехол из микрофибры и электронный пускатель.

Почему соляные аппликаторы лучше аналогов?

В сравнении с другими автономными обогревателями химические имеют несколько преимуществ:

• Их можно приобрести в каждом магазине туристического снаряжения. Многоразовые грелки также продаются в аптеках и магазинах с товарами для детей.
• Эти устройства портативны. Они имеют небольшие размеры.
• В отличие от тех же бензиновых переносных грелок соляные при работе ничем не пахнут.
• Они удобны в использовании.
• Химические грелки безопасны даже для маленьких детей, так как гипоаллергенны и герметичны.
• К ним не нужно докупать дополнительные фильтры или сменные детали.
• Они долговечны. Срок годности одноразовых аппликаторов составляет 2-3 года, а многоразовые могут использоваться до 1000 применений.

А сколько же стоит грелка химическая многоразовая? Цена на автономный обогреватель любого вида демократична. Одноразовая грелка стоит 20-50 рублей. А цены на многоразовые устройства зависят от страны-изготовителя, размера и формы грелки, но обычно колеблются в пределах 300-2000 рублей.

Показания к применению

При лечении сухим теплом происходит расширение сосудов. Из-за этого улучшается кровообращение. Поэтому есть целый ряд медицинских показаний, при которых врач может назначить прогревания автономным химическим аппликатором:

• аритмия;
• сердечная недостаточность;
• менструальные спазмы;
• головная боль;
• остеохондроз;
• артрит;
• артроз;
• ринит;
• фронтит;
• гайморит;
• ангина;
• обморожение;
• боли в ногах;
• другие простудные заболевания.

Но согревающий компресс нельзя делать при:

• острых воспалительных процессах;
• гнойничковых поражениях кожи;
• аллергических кожных реакциях;
• лихорадке;
• при болях и спазмах неясного происхождения.

А когда, наоборот, нужно замедлить кровообращение, грелка химическая используется для охлаждения. Показаниями к этому служат:

• синяки и ушибы;
• кровотечения из носа;
• растяжения мышц и сухожилий;
• высокая температура тела;
• приливы крови к голове;
• первые часы после травмы;
• восстановительный период после хирургического вмешательства.

Но холодная грелка химическая противопоказана при шоке, коллапсе и спастических болях в животе.

Для удобства использования изготовители делают многоразовые аппликаторы разными по дизайну. Матрасы и воротники лучше всего подходят для прогревания больших участков тела: поясницы, шеи и суставов. А специальные наколенники имеют удобную для прикрепления к колену форму и завязки. Имеются грелки в виде стелек в обувь или накладок для носа и лица.

Как правильно сделать тепловой компресс?

Активация аппликатора в режим «обогрев» зависит от того, к какому виду он относится.

Одноразовую грелку нужно освободить от упаковки, затем как следует размять. Но при этом вскрывать сам мешочек с наполнителем не следует. После этого аппликатор следует оставить на открытом воздухе на некоторое время. Через 5-10 минут он станет теплым. Это значит, что грелка химическая готова к использованию. Ее можно убрать в карман или в обувь и греть с ее помощью руки и ноги на протяжении 3-4 часов. Допускать контакта грелки с голым телом нельзя.

Многоразовые аппликаторы активируются с помощью специального триггера, который обычно имеет вид палочки-пускателя:

1. Триггер нужно согнуть, сжав грелку или нажав специальную кнопку. Это запустит реакцию кристаллизации.
2. После этого грелку нужно немного размять в руках и приложить к больному органу, чтобы по мере разогрева она приняла нужную анатомическую форму. Через несколько минут после включения раствор станет твердым.
3. Чтобы на теле не было ожога, аппликатор не должен касаться голой кожи. Поэтому его лучше убрать в специальный чехол или обернуть полотенцем.
4. Чтобы устройство не сместилось, нужно оставаться в покое на все время получения компресса.

Время работы многоразовой грелки в активном состоянии составляет около 30-90 минут. После этого ее нужно восстановить.

Правила охлаждения с помощью соляного аппликатора

Для холодного компресса также используется многоразовая Инструкция по применению проста: неактивный аппликатор на полчаса убирают в холодильник, после чего он сразу готов к работе.

Такая грелка будет хранить холод в три раза дольше, чем обычный лед. И кроме холодных компрессов к телу, с ее помощью можно также охлаждать технику и пищевые продукты. Подобные соляные аппликаторы используют при транспортировке продуктов.

При этом нельзя:

• Помещать в холодильник нагретую активную грелку. От перепада температур тот может сломаться.
• Охлаждать аппликатор в морозильной камере. При минусовых температурах раствор внутри него кристаллизуется, твердеет и приходит в негодность.

Утилизация и восстановление грелки

Сразу после использования грелка химическая одноразовая утилизируется с бытовыми отходами, а многоразовая — только после того, как у раствора внутри нее закончится срок выработки. До тех пор многоразовую грелку можно восстанавливать после каждого применения. Для этого нужно:

1. Дождаться, пока она закончит нагреваться и начнет остывать.
2. Завернуть грелку в простую ткань.
3. Поместить в кипящую воду на 5-20 м.
4. Слить воду и дать высохнуть.
5. Убрать до следующего применения в темное сухое место, в котором поддерживается комнатная температура.

При необходимости многоразовую грелку можно сразу же использовать повторно.

У малышей часто случаются колики и режутся зубки. А во время познавания мира маленькие дети могут случайно ушибиться. Поэтому устройство, с помощью которого ребенку можно в считаные минуты сделать охлаждающий или обогревающий компресс, так ценно при уходе за детьми.

Автономные аппликаторы для детей выпускаются в специальном дизайне. Они имеют вид яркий и красочный, что делает их похожими на игрушки. Такие грелки, помимо традиционных компрессов, используют:

• для обогрева детской коляски во время прогулки;
• для обогрева кроватки перед сном.

Любая солевая абсолютно безопасна благодаря герметичной упаковке. При этом устройство не вызывает аллергию и принимает форму тела.

Использование грелки при косметических процедурах

Распарит кожу лица перед применением питательной маски. Он также подлечит небольшие прыщи и расслабит мышцы лица после тяжелого трудового дня, что благотворно скажется на общем самочувствии и гладкости кожи. Сделать такую процедуру поможет Инструкция по применению ее в косметических целях очень проста и не отличается от правил использования при обычном тепловом компрессе.

Для этого ее нужно активировать и приложить к лицу на интересующую область. Чтобы по мере нагревания грелка не обожгла кожу, устройство можно дополнительно обернуть марлей или полотенцем. Главное, чтобы и сама грелка, и полотенце были чистыми, так как во время компресса в расширенные поры можно занести инфекцию.

Но лучше всего купить специальное устройство, которое имеет подходящий размер и анатомическую форму. В комплекте к аппликатору для косметических процедур имеется удобный чехол из микрофибры.

Помогут ли грелки в туристическом походе?

Отправляясь на рыбалку, охоту или просто отдыхать на природу, обязательно нужно взять с собой несколько автономных грелок. Они пригодятся, чтобы:

• обогревать спальник;
• греть руки в карманах;
• греть и сушить ноги.

Чтобы использовать химические нужно просто активировать аппликаторы и убрать их в ботинки. Лучше всего для этой цели подходят или одноразовые грелки, или многоразовые устройства в виде стелек.

Но обогреваться таким способом можно только локально. Если же было допущено общее переохлаждение тела, то от компресса нужно отказаться, так как в этом случае кровоток устремится к нагретому органу, лишив остальные нормального кровообращения. Что приведет к еще большему замерзанию.

Зная, как пользоваться химической грелкой, можно успеть оказать первую помощь при травме и обогреться даже во время зимней рыбалки.

С холодом, при нахождении в условиях природы вдали от дома, можно и нужно бороться. Тем более, что сейчас в свободной продаже есть много современных и технологичных портативных устройств, индивидуальные грелки различных типов и видов, компактные обогреватели на газу и так далее, работа которых основана на различных физико-химических процессах.

По статистике, от 10 до 15% людей, погибших в условиях природы — стали жертвами . Даже самая теплая одежда, при отрицательных температурах воздуха, способна обеспечить поддержание положительного теплового баланса организма человека лишь очень ограниченное время. Рано или поздно теплопотери окажутся больше, чем теплопроизводство и начнется охлаждение организма. Длительное пребывание на холоде опасно. Оно парализует волю и притупляет инстинкт самосохранения. Это в конечном итоге может привести как минимум — к серьезным проблемам со здоровьем, или как максимум — к смерти.

Одноразовые химические грелки и термопакеты для обогрева в полевых условиях.

Самыми дешевыми и доступными средствами индивидуального обогрева являются различные одноразовые химические грелки (термопакеты) для рук и ног. Тепло в таких грелках как правило вырабатывается в результате химической реакции между содержимым самого пакета и кислородом. Такие грелки очень просты в эксплуатации, иногда для запуска процесса выделения тепла будет достаточно вынуть ее из упаковки. Рабочая температура, в зависимости от назначения одноразовой грелки — от плюс 40 до 60 градусов Цельсия. Время работы — от 4 часов и более.

Конструкция некоторых одноразовых химических грелок позволяет временно останавливать процесс выделения из нее тепла. Для этого бывает достаточно прекратить доступ кислорода к ее активному содержимому и реакция останавливается. Одноразовые химические грелки будут удобными автономными источниками тепла для рыбаков, туристов, охотников и военных. Их можно положить в обувь, в перчатку, во внутренние карманы одежды, обогреть технику (фото и видеокамеры) при работе на морозе и т.д.

Многоразовые солевые грелки для обогрева в полевых условиях.

Многоразовые солевые грелки представляет собой герметичную емкость из плотного материала, которая наполнена перенасыщенным солевым раствором. Принцип работы основан на эффекте выделения тепла при изменении фазового состояния материалов. Солевая грелка может иметь практически любую форму и размер. Так, например, солевая грелка для ног может иметь форму стельки.

Внутри грелки находится аппликатор (палочка или кружок), с помощью которого и происходит ее запуск. Рабочая температура солевых грелок от 50 градусов и выше. Время работы зависит от размеров самой грелки и температуры окружающего воздуха — от 2 часов и больше. После окончания цикла работы солевые грелки приводят в рабочее состояние помещая на некоторое время в кипящую воду, после чего она вновь готова к повторному использованию.

Многоразовые каталитические грелки для обогрева в полевых условиях.

Кроме одноразовых химических грелок существуют многоразовые карманные каталитические грелки. Принцип их действия основан на каталитическом беспламенном окислении паров спирта или бензина, который сопровождается выделением тепла. Катализатором в таких грелках служит платина. Яркий пример — классическая карманная каталитическая бензиновая грелка Zippo Hand Warmer. Более подробно о ней написано в на нашем сайте.

Профилактика переохлаждения в условиях холодной погоды.

В условиях холодной погоды надо стараться придерживаться следующих несложных правил.

1. Вырабатывать тепло.

Есть часто, но понемногу и высококалорийные продукты. Когда пища принимается часто и маленькими порциями, то это повышает общий уровень обмена веществ организма, так как на процесс пищеварения расходуется большее количество калорий. Это, в свою очередь, приводит к производству большего количества внутреннего тепла.

При необходимости.

— Делать согревающие физические упражнения.
— Развести огонь и использовать отражающие поверхности.
— По возможности всегда располагаться с южной стороны, чтобы получать солнечное тепло по максимуму.
— Пить теплые или горячие жидкости с растворенными в них сладостями или сахаром.

2. Уменьшать потери тепла.

— Носить соответствующие погоде одежду и обувь.
— Особенно утеплять голову и шею.
— Как только это возможно, сразу переодеваться из промокшей одежды в сухую.
— Найти или сделать защитное укрытие или убежище.
— Максимально изолировать тело от холодных поверхностей.
— Полностью отказаться от алкоголя.

Подробности Просмотров: 3341

Изготовление химической грелки

В зимнем походе или путешествии по северным районам так приятно согреться от постороннего источника тепла. Но костер можно развести только на привале или во время длительной стоянки, а что же делать в движении? Тут может помочь химическая грелка , которая является необходимым атрибутом в наборах для выживания .

Конечно, ее можно приобрести в специализированных магазинах, но это будет стоить не так дешево, как хотелось бы, поэтому лучше остановиться на самодельном устройстве. В зависимости от того, как вы хотите ее применять: для согревания рук, тела под одеждой или как грелку в спальник, выбирается и емкость, в которой будет протекать химическая реакция.

Существует несколько способов изготовления химической грелки, но мы остановимся на трех, наиболее распространенных. Для начала определимся с ингредиентами, которые я изобразил на рисунке.

Способ 1 (более старый)

Для первого способа вам понадобятся: 20 г обыкновенной соли (NaCl), 40 г медного купороса (CuCl), кусок алюминиевой проволоки и 30г древесных опилок. Купорос и соль желательно измельчить до размера кристаллов не более 1 мм (если они крупнее).

В смесь соли и медного купороса добавьте древесные опилки и тщательно перемешайте. Алюминиевую проволоку согнуть спиралью и вложить в баночку или бутылочку (желательно стеклянную). Сверху засыпать приготовленную смесь, чтобы уровень был на 1см ниже горлышка. Для приведения в рабочее состояние достаточно добавить в емкость 50 мл воды, которая запустит реакцию и поднимет температуру вашей грелки до 60°С через 3-4 минуты.

Чтобы понять принцип действия, я приведу формулу химической реакции:

CuSO 4 +2NaCl → Na 2 SO 4 +CuCl 2

Именно образование хлорной меди приводит к выделению части тепла, основное же тепло возникает при ее взаимодействии с алюминиевой проволокой:

2Al+3 CuCl 2 → 2AlCl 3 +3Cu

Древесные опилки не принимают участия в химической реакции. Впитывая воду, они являются своеобразным замедлителем реакции, что значительно продлевает время работы грелки. К тому же древесина обладает низкой телопроводностью, что позволяет ей накапливать тепло и отдавать его постепенно. В закрытой емкости тепло удерживается до 2 часов.

Для современных реалий, стеклянная тара - это что-то раритетное. Гораздо проще найти пластиковую емкость подходящей формы и объема. В таком случае побеспокойтесь о том, чтобы проволока не прикасалась к пластику, так как при нагревании он может покоробиться.

Способ 2

Такая конструкция химической грелки востребована у туристов, которые устраивают зимние ночевки в палатках. Они берут ее с собой в спальник и размещают за пазухой, чтобы согреться перед сном.

Чтобы ее сделать понадобится плотный непромокаемый пакет (опытные берут 2 - один в одном), в который засыпается смесь из 5 г порошка CuCl, 5 г алюминиевого порошка и 5 слоловых ложек древесных опилок. Достаточно добавить в такую смесь 40 мл воды, чтобы началась химическая реакция с выделением тепла.

Способ 3

Этот способ во многом напоминает первый. Только в данном случае мы не применяем опилки.

Вначале берем кусок алюминиевой фольги 20х30 см. Складываем его вдвое (10х30 см) и сворачиваем в трубочку вокруг деревянной шпажки для барбекю. После этого шпажку приклеиваем к крышке пластиковой бутылочки клеевым пистолетом. Так нагревающуюся фольга не будет касаться пластиковых стенок.

Берем пищевую соль и порошок медного купороса в соотношении 1:2 и засыпаем их в бутылку. Для начала реакции надо добавить в емкость воды. В процессе реакции будет выделяться тепло и водород, который придется стравливать время от времени. Алюминиевая фольга будет растворяться, поэтому бутылку надо периодически встряхивать. Об окончании реакции, а соответственно и прекращении тепловыделения, вы узнаете по прекращению выделения газа на фольге.

Как видите, приведенные мною способы имеют свои плюсы и минусы, так что выбирайте тот, который вам больше подходит для походов и местных условий выживания .