化学はしばしば奇跡を起こします。 今回は、いくつかの物質の化学と特性に基づいた別の自家製製品を紹介します。 それは化学加熱パッドの製造について、その特性においては古典的なものに決して劣りません。
化学温熱パッドの製作過程を作者のビデオで見ることができます。
私たちは何が必要なのか：
- 硫酸銅;
- スプーン;
- 食品用ホイル。
- キッチンソルト;
- ペットボトル;
- バーベキュー用の木の串。
- グルーガン。
ビデオの冒頭で、著者はコーヒーグラインダーで砕いたビトリオールを使用しています。 彼によると、ビトリオールの結晶は加熱すると亀裂が入るため、これはデモンストレーションのためだけに行っているそうです。 この物質の性質としては、まず、 大切な財産加熱するとビトリオールが灰色の粉末に変化する現象です。 また、加熱すると、ビトリオールから水分が完全に失われます。
得られた粉末が加熱し始めたら、水を加えてください。 この場合、加熱すると反応の開始が促進されます。 著者はビトリオールのこの特性を利用して化学加熱パッドを作成しました。 始めましょう。
食品用ホイルを一枚取ります。 筆者は幅28センチ、長さ20センチの作品を使用しています。
ホイルを半分に折ります。
その後、ホイルで包み、チューブに入れます。
木の串を取り、グルーガンでボトルのキャップに接着します。
次に、バーナーの主成分である塩と灰色のビトリオール粉末を混合します。 塩とビトリオールの比率は1:2です。
ボトルに塩とビトリオールを注ぎます。
水を加える。
ボトルのキャップを閉めると、混合物が急速に温度が上昇するのが観察されます。 室温無水物の溶解により 硫酸銅.
ペットボトル内の液体を均一に加熱するために、ホイルチューブを串に刺していきます。
化学反応中に水素と熱が発生し、化学反応が促進されます。 この場合、定期的に水素を排出し、定期的に蓋を開閉したり振ったりしてボトル内の圧力を監視する必要があります。
しばらくすると、アルミホイルが溶解し始め、溶液から銅が放出されます。
反応の完了は、1 分以内にガスの発生が終了することで判断できます。
著者の実験では、この方法で水が摂氏50度まで加熱されることがわかりました。 繰り返しますが、著者によると、水を沸騰させることはできますが、ペットボトルはこれに耐えられません。 これはガラスのコップで行うことができます。 この温熱パッドは、釣り中や自宅でかじかんだ指を温めるのに使用できます。 陸軍の無炎食品ヒーターはこの原理に基づいて動作します。
ハイキングや釣り、特に悪天候時には、通常のカイロが必要になることがよくあります。 もちろん普通のゴム製のものでも悪くありませんが、 重大な欠点: 水は彼女のために火の上で非常にゆっくりと加熱されます。 化学温熱パッドを作ってみましょう。 このためには、最も一般的な試薬が必要です。
ハイキングや釣り、特に悪天候時には、通常のカイロが必要になることがよくあります。 もちろん、普通のゴム製のものが悪いわけではありませんが、重大な欠点が 1 つあります。それは、水を火にかけて非常にゆっくりと加熱することです。
化学温熱パッドを作ってみましょう。 このためには、最も一般的な試薬が必要です。
まず、簡単な実験をしてみましょう。 キッチンに行き、食卓塩のパックを持って行きます。 ただし、パックは必要ありません。 20g（小さじ2杯）で十分です。 次に、あらゆる種類の家庭用の準備や材料が保管されているキャビネットを調べます。 確かにアパートを改装した後、硫酸銅がそこに残っていました。 40g（小さじ3）が必要です。 おそらく木片やアルミニウム線の破片も見つかるだろう。 そうであれば、完了です。 結晶のサイズが1mmを超えないように（もちろん目視で）ビトリオールと塩を乳鉢で粉砕します。 得られた混合物におがくず 30 g (大さじ 5) を加え、よく混ぜます。 ワイヤーをらせん状または蛇状に曲げて、マヨネーズ瓶に入れます。 充填レベルが瓶の首から1〜1.5 cm下になるように、準備した混合物をそこに注ぎます。 加熱パッドはあなたの手の中にあります。 これを有効にするには、50 ml (4 分の 1 カップ) の水を瓶に注ぐだけです。 3〜4分後、加熱パッドの温度は50〜60℃に上昇します。
瓶の中の熱はどこから来て、それぞれの成分はどんな役割を果たしているのでしょうか？ 反応方程式を見てみましょう。
CuSO4+2NaCl Na2SO4+CuCl2
硫酸銅との相互作用の結果として、 食卓塩硫酸ナトリウムと塩化銅が生成します。 私たちが興味を持っているのは彼女です。 反応の熱収支を計算すると、塩化銅 1 グラム分子の生成で 4700 カロリーの熱が放出されることがわかります。 加えて、最初に得られる薬の溶解熱 - 24999 カロリー。 合計: 約 29,600 カロリー。
形成直後、塩化銅はアルミニウム線と相互作用します。
2Al+3CuCl2 2AlCl3+3Cu
この場合、約 84,000 カロリーが放出されます (これも 1 g-mol の塩化銅に換算して)。
ご覧のとおり、このプロセスの結果、放出される熱の総量は、物質のグラム分子あたり 100,000 カロリーを超えます。 したがって、間違いや欺瞞はありません。加熱パッドは本物です。
おがくずはどうでしょうか？ 化学反応に関与することなく、同時に非常に重要な役割を果たします。 おがくずは水を貪欲に吸収することで反応の進行を遅らせ、時間の経過とともに加熱パッドの動作を延長します。 さらに、木材の熱伝導率はかなり低く、発生した熱を蓄積し、その後常に放出するようです。 しっかりと密閉された容器は少なくとも2時間は熱を保ちます。
最後にもう 1 つ注意してください。もちろん、瓶は加熱パッドに最適な容器ではありません。 デモンストレーションのためにのみ必要でした。 したがって、加熱混合物を配置するタンクの形状と材質を検討してください。
化学塩アプリケーター - 便利なデバイス温湿布または冷湿布に。 自宅にある場合は、ソルトウォーマーを交換できます 電気製品、次に 観光旅行それらなしではやっていけません。
ソルトウォーマーの種類
化学加熱パッドは、不活性状態で平衡状態にある過飽和食塩水で満たされた容器です。 U さまざまなメーカー混合物の正確な組成は異なる場合があります。
市場に存在するすべての自律型塩アプリケーターは、2 つの大きなグループに分類できます。
- 使い捨て;
- 再利用可能。
使い捨てカイロの構成はよりシンプルです。 外側は小さな布かゴム製のケースで、通常は 長方形、高密度の乾燥塊が含まれています。 活性化されると、この塊は加熱されます。
再利用可能な化学加熱パッドはさらに多くのものです 複雑なデザイン。 本体はゴム製です。 ケースの中には、溶液に加えて、結晶化プロセスを開始するための特別なトリガーがあります。 このデバイスには、追加のマイクロファイバー カバーと電子スターターが付いている場合もあります。
塩アプリケーターが類似品よりも優れているのはなぜですか?
他の自律型ヒーターと比較して、化学式ヒーターにはいくつかの利点があります。
- 旅行用品店で購入できます。 再利用可能な温熱パッドは、薬局やベビー用品店でも販売されています。
- これらのデバイスは持ち運び可能です。 サイズは小さいです。
- 同じガソリン式ポータブルカイロとは異なり、塩式カイロは使用中に臭いがしません。
- 使い方は簡単です。
- 化学温熱パッドは低刺激性で気密性が高いため、小さなお子様でも安全です。
- 追加のフィルターや交換部品を購入する必要はありません。
- 耐久性があります。 使い捨てアプリケーターの保存期間は 2 ～ 3 年ですが、再利用可能なアプリケーターは最大 1000 回使用できます。
再利用可能な化学加熱パッドの価格はいくらですか? どのタイプの自律型ヒーターの価格も手頃です。 使い捨て加熱パッドの価格は20〜50ルーブルです。 また、再利用可能なデバイスの価格は、製造国、加熱パッドのサイズと形状によって異なりますが、通常は300〜2000ルーブルの範囲です。
使用上の適応
乾熱で治療すると血管が拡張します。 このため、血行が良くなります。 したがって、 全行 医学的適応症この場合、医師は内蔵型の化学アプリケーターを使用した加熱を処方する場合があります。
- 不整脈;
- 心不全;
- 月経痛。
- 頭痛;
- 骨軟骨症;
- 関節炎;
- 関節症;
- 鼻炎。
- 前頭副鼻腔炎。
- 副鼻腔炎;
- 狭心症;
- 凍傷;
- 下肢痛;
- その他の風邪。
ただし、次の場合は温湿布は使用できません。
- 急性炎症過程。
- 膿疱性皮膚病変;
- アレルギー性皮膚反応;
- 熱;
- 原因不明の痛みやけいれんに。
逆に、血液循環を遅くする必要がある場合は、冷却のために化学加熱パッドが使用されます。 この兆候は次のとおりです。
- あざや打撲傷。
- 鼻血;
- 筋肉と腱の緊張。
- 高い体温;
- 頭に血が上る。
- 負傷後の最初の数時間。
- 手術後の回復期間。
しかし、冷たい化学加熱パッドは、腹部のショック、虚脱、けいれん性の痛みには禁忌です。
使いやすさを考慮して、メーカーはさまざまなデザインの再利用可能なアプリケーターを製造しています。 マットレスと首輪は、腰、首、関節などの体の広い領域を温めるのに最適です。 また、専用の膝パッドは膝への装着に便利な形状と紐を採用しています。 靴の中敷きや鼻や顔用のパッドの形のカイロがあります。
温湿布の正しいやり方は？
「加熱」モードでのアプリケーターの作動は、それが属するタイプによって異なります。
使い捨て温熱パッドはパッケージから取り出し、よく練る必要があります。 ただし、同時に、詰め物が入った袋を開けないでください。 この後、アプリケーターはオンのままにしておく必要があります 屋外しばらくの間。 5～10分ほど経つと温かくなります。 これは、化学加熱パッドを使用する準備ができていることを意味します。 ポケットや靴の中に入れて、3〜4時間手足を温めることができます。 加熱パッドを裸の体に触れさせないでください。
再利用可能なアプリケーターは、通常はトリガー スティックのように見える特別なトリガーを使用して起動されます。
- トリガーは、加熱パッドを絞るか、特別なボタンを押して曲げる必要があります。 これにより結晶化反応が始まります。
- この後、加熱パッドを手で少しこねて、患部の臓器に当て、温まるにつれて望ましい解剖学的形状になるようにします。 スイッチを入れて数分後、溶液は固体になります。
- 体の火傷を避けるため、アプリケーターは素肌に触れないようにしてください。 そのため、専用のケースに入れるかタオルに包むと良いでしょう。
- 装置が動かないようにするには、湿布を貼っている間ずっと落ち着いていなければなりません。
再利用可能な加熱パッドのアクティブ状態での動作時間は約 30 ～ 90 分です。 この後、復元する必要があります。
塩アプリケーターを使用した冷却のルール
冷湿布の場合は、再利用可能なものも使用されます。使用方法は簡単です。非アクティブなアプリケーターを冷蔵庫に30分入れておくと、すぐに使用できるようになります。
この加熱パッドは通常の氷よりも冷たさを3倍長く保ちます。 身体への冷湿布だけでなく、機器や器具の冷却にも使用できます。 食品。 似ている 塩アプリケーター製品を輸送する際に使用します。
この場合、次のことはできません。
温熱パッドの廃棄と修復
使い捨ての化学温熱パッドは使用後すぐに家庭廃棄物として廃棄され、再利用可能な温熱パッドは内部の溶液が期限切れになった後にのみ廃棄されます。 それまで 再利用可能な加熱パッド使用するたびに復元できます。 これを行うには、次のものが必要です。
- 加熱が終わり冷め始めるまで待ちます。
- 加熱パッドを普通の布で包みます。
- 沸騰したお湯に5〜20メートル入れます。
- 水を切って乾燥させます。
- 次回使用するまで室温の暗く乾燥した場所に保管してください。
必要に応じて、再利用可能な加熱パッドはすぐに再利用できます。
赤ちゃんは疝痛や歯が生えることがよくあります。 そして、小さな子供たちが世界を探索しているときに、誤って自分自身を傷つけてしまう可能性があります。 したがって、数分で子供に冷却または加温湿布を与えることができる装置は、子供の世話をするときに非常に価値があります。
子供用の内蔵型アプリケーターは、特別なデザインでご利用いただけます。 明るくカラフルな見た目なので、まるでおもちゃのように見えます。 このような温熱パッドは、従来の湿布に加えて、以下を使用します。
- 散歩中のベビーカーの暖房用。
- 寝る前にベビーベッドを温めるために。
密封されたパッケージのおかげで、どの塩製品も絶対に安全です。 この場合、デバイスはアレルギーを引き起こさず、体の形をとります。
美容処置での温熱パッドの使用
栄養マスクを適用する前に、顔の肌を蒸してください。 また、軽度のニキビを治療し、重度のニキビの後に顔の筋肉をリラックスさせます。 就業日、全体的な健康状態と肌の滑らかさに有益な効果があります。 美容目的での使用方法は非常に簡単で、通常の温湿布の使用規則と変わりません。
これを行うには、それをアクティブにして、顔の関心のある領域に適用する必要があります。 加熱パッドが熱くなって皮膚が熱くなるのを防ぐために、デバイスをガーゼまたはタオルでさらに包むことができます。 重要なことは、湿布中に拡大した毛穴に感染症が侵入する可能性があるため、加熱パッド自体とタオルの両方が清潔であることです。
でも買うのが一番いいよ 特別な装置、適切なサイズと解剖学的形状を持っています。 アプリケーターに付属 美容整形便利なマイクロファイバーカバーが付いています。
ヒーティングパッドはキャンプ旅行に役立ちますか?
釣りや狩猟に出かけたり、自然の中でリラックスしたりするときは、内蔵型加熱パッドを必ずいくつか持っていく必要があります。 これらは次の場合に役立ちます。
- 寝袋を温めます。
- ポケットの中で手を温めてください。
- 足を暖かく乾燥させます。
化学薬品を使用するには、アプリケーターを作動させて靴の中に入れるだけです。 この目的には、使い捨ての加熱パッドまたはインソールの形の再利用可能なデバイスのいずれかが最適です。
しかし、この方法での加熱は局所的にのみ行うことができます。 体の一般的な低体温が許可されている場合、この場合、血流が加熱された臓器に殺到し、残りの正常な血液循環が奪われるため、湿布を放棄する必要があります。 それはさらなる凍結につながります。
化学加熱パッドの使い方を知っていれば、冬の釣りでも怪我の応急処置やウォーミングアップに時間を割くことができます。
家から遠く離れた自然の中で寒さと戦うことはできますし、そうすべきです。 さらに、現在では、現代的で技術的に進歩したポータブル機器、個別の加熱パッドが数多く販売されています。 さまざまな種類およびタイプ、コンパクトガスヒーターなど、その動作はさまざまな物理的および化学的プロセスに基づいています。
統計によると、自然死した人の10～15％が犠牲者となっています。 どんなに暖かい服装でも、 マイナスの気温空気は、非常に限られた時間だけ人体の熱バランスを正に維持することができます。 遅かれ早かれ、熱の損失が熱の産生より大きくなり、体が冷え始めます。 寒さに長時間さらされると危険です。 それは意志を麻痺させ、自己保存の本能を鈍らせます。 これは最終的に、少なくとも深刻な健康上の問題、最大で死につながる可能性があります。
現場条件での加熱用の使い捨て化学加熱パッドと保温バッグ。
一番安くて、 利用可能な手段 個別暖房手足用の各種使い捨て化学加熱パッド（温熱バッグ）です。 このような加熱パッドの熱は、通常、パッケージ自体の内容物と酸素との間の化学反応の結果として発生します。 このような加熱パッドは非常に使いやすく、発熱プロセスを開始するには、パッケージから取り出すだけで十分な場合があります。 作業温度、使い捨て加熱パッドの目的に応じて、プラス40℃から60℃まで。 稼働時間：4時間以上。
一部の使い捨て化学加熱パッドは、熱放出のプロセスを一時的に停止できるように設計されています。 これを行うには、多くの場合、活性成分への酸素のアクセスを停止するだけで十分であり、反応は停止します。 使い捨ての化学温熱パッドが便利です 自律的なソース漁師、観光客、狩猟者、軍人にとっては暑さです。 靴の中、手袋の中、衣服の内ポケットに入れたり、寒い中での作業時に機器（写真やビデオカメラ）を温めたりするためになどに使用できます。
野外で加熱するための再利用可能な塩加熱パッド。
再利用可能なソルトウォーマーは、過飽和物質で満たされた高密度素材で作られた密閉容器です。 食塩水。 動作原理は、材料の相状態が変化するときの熱放出の影響に基づいています。 塩加熱パッドは、ほぼあらゆる形状とサイズにすることができます。 例えば、塩足温器は中敷きの形態であってもよい。
加熱パッドの内側には、それを発射するために使用されるアプリケーター（スティックまたはサークル）があります。 作業温度 ソルトウォーマー 50度以上から。 動作時間は加熱パッド自体のサイズと周囲温度によって異なります - 2時間以上。 作業サイクルの終了後、ソルトウォーマーは沸騰したお湯の中にしばらく入れて使用可能な状態にし、その後再び再利用できるようになります。
フィールド条件での加熱に使用できる再利用可能な触媒加熱パッド。
使い捨ての化学加熱パッドに加えて、再利用可能なポケット触媒加熱パッドもあります。 それらの動作原理は、熱の放出を伴う、アルコールまたはガソリン蒸気の接触無炎酸化に基づいています。 このような加熱パッドの触媒はプラチナです。 印象的な例— クラシックなポケット触媒ガソリン加熱パッド Zippo ハンドウォーマー。 詳細については、当社の Web サイトに記載されています。
状況下での低体温症の予防 寒波.
寒い気候では、次の簡単なルールに従うようにしてください。
1. 熱を発生させます。
高カロリーのものを少しずつ、頻繁に食べましょう。 食べ物を頻繁に少量ずつ摂取すると増加します 一般レベルより多くのカロリーが消化プロセスに費やされるため、体の代謝が低下します。 それが結果的に生産につながります もっと内部の熱。
必要であれば。
- 体を温める運動をしましょう。
— 火を起こし、反射面を使用します。
- 可能であれば、常に南側に位置して受信してください。 太陽熱最大限に。
- 甘いものや砂糖を溶かした温かい液体や熱い液体を飲みます。
2. 熱損失を低減します。
— 天候に適した服装と靴を着用してください。
- 特に頭と首を断熱してください。
・濡れた衣服は速やかに乾いた衣服に着替えてください。
- 保護シェルターまたは避難所を見つけるか作成します。
— 体を冷たい表面からできるだけ隔離します。
- アルコールを完全にやめます。
重曹 (重炭酸ナトリウム) は酢酸と非常に容易に反応し、塩 (酢酸ナトリウム) と弱い二酸化炭素を形成します。塩 (酢酸ナトリウム) はすぐに二酸化炭素と水に解離します。 すべての成分と反応生成物は完全に無害で、ガスが飽和した混合物は活発に泡立ち、パイをよりふわふわにし、学童が指を指して驚くほどです。
CH 3 COOH + NaHCO 3 → CH 3 COONa + H 2 CO 3 H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2
酢酸ナトリウムは、用途だけでなく広く使用されています。 食品添加物(E262) だけでなく、 化学工業- 布地を染色するとき、ゴムを加硫するときなど - そしてもちろん、「ソルトウォーマー」を温める一部としても。 この物質は約58℃の温度で溶け、水に容易に溶解します。その後、過剰な水分を蒸発させて冷却すると、過飽和溶液が得られ、わずかな「押し」を待つだけで瞬時に結晶化します。 。
この発熱プロセスには放出が伴います。 大量エネルギー - 264 ～ 289 kJ/kg。 酢酸ナトリウムの製造とは異なり、これはそうではありません。 化学反応、A 物理的プロセス、相転移であり、完全に可逆的です。 混合物を（例えば水浴中で）加熱すると、酢酸塩は残りの水に再び溶解し、「湯たんぽ」は再利用できます。
理論を簡単に理解したところで、次に進みましょう。 実践的な演習。 もちろん、「ソルトウォーマー」はほとんどすべての薬局で購入でき、既製の酢酸ナトリウムは最初の適切な化学試薬店で購入できます。 しかし、なぜ？ 必要な材料はすべてご自宅のキッチンで見つけることができます。
適切な容器（鍋でも大丈夫です）を用意し、酢を注ぎます。 最終的には体積が約 1 桁減少することに注意してください。酢酸溶液を数回に分けて準備する必要がありました。
慎重に追加してください 重曹、急いでいないで、それぞれの新しい部分が反応するようにしてください。そうでない場合は、「化学火山」について実際に知る必要があります。 9% 酢溶液 500 ml ごとに、小さじ 4 ～ 5 杯のソーダを使用しました。
酢酸塩溶液が得られました。そこから余分な水を蒸発させます。 鍋を弱火の上に置き、小さな酢酸塩の結晶が側面に現れ始めるまで液体をゆっくりと煮ます。 その後、溶液は黄色っぽくなり、体積がほぼ 90% 減少します。これには 1 時間以上かかる場合があります。
溶液が蒸発している間に、加熱パッドの活性剤を作りました。定規ブレスレットからベースである湾曲した金属テープを取り出し、そこから円を切り出し、押すと一方向に曲がります。その他もクリックで。 このような「ボタン」が加熱パッドを損傷するのを防ぐために、電気テープで覆われていました。
温暖化する「火山」
過飽和酢酸溶液を加熱パッドに注ぎ、その中に活性化剤を入れましたが、原理的には活性化剤なしでも反応を開始できます。 皿の壁に残った結晶の1つを内側に投げ込むだけで十分であり、鋭い打撃だけで自然に結晶化が始まりました。 このような加熱パッドの熱は最大数時間持続する可能性があり、再利用するには水浴で加熱し、再び酢酸塩を液体の形に変換するだけで十分です。
記事 " 手作りの温もり雑誌「ポピュラーメカニクス」に、自分で作る化学温熱パッド」が掲載されました（
