Домой Стройматериалы Опасна ли химическая грелка и как ее сделать своими руками. Индивидуальные средства активного обогрева в холодную погоду, одноразовые химические грелки, многоразовые солевые и каталитические грелки, устройство и применение в походных и полевых условиях Об

Стройматериалы

Опасна ли химическая грелка и как ее сделать своими руками. Индивидуальные средства активного обогрева в холодную погоду, одноразовые химические грелки, многоразовые солевые и каталитические грелки, устройство и применение в походных и полевых условиях Об

Грелки – это универсальные нагревательные инструменты, которые применяются в различных сферах жизни. Их используют как для проведения терапевтических процедур с целью прогревания, так и для согревания отдельных частей тела в зимние морозы. Наиболее качественное и безвредное согревание осуществляется в процессе применения солевых грелок. Зачастую это многоразовые, реже одноразовые пластиковые пакеты, наполненные солевым раствором, который и является компонентом выделяющим тепло.

Как работает солевая грелка

В основе работы солевой грелки лежит химический процесс взаимодействия солевого концентрата с алюминиевой пружинкой и другими компонентами, которые не являются токсичными и не оказывают негативное воздействие на организм. Химическая реакция сопровождается моментальным выделением тепла. Стоит отметить, что тепло полученное в ходе взаимодействия реагентов остается в течение длительного времени. Продолжительность сохранения температуры зависит от концентрации состава в компрессе и объема пакета. Подробные сведения указаны на самой грелке.

Показания к использованию солевой грелки

Как известно, грелки предназначены не только для согревания отдельных частей тела в холодную пору. Зачастую их применяют в терапевтических целях для снятия воспаления, прогревания во время простудных заболеваний, для расширения кровеносных сосудов и пр. Стоит отметить, что данные термопакеты могут быть применены даже в косметологических целях.

Устройство имеет следующие показания относительно лечения и профилактики заболеваний:

обильные локальные воспалительные процессы;
в первые часы после механических повреждений (растяжений, ушибов и пр. если использовать солевую грелку как охлаждающий элемент);
кровотечения из полости носа;
в рамках послеоперационной реабилитации;
при менингите, гайморите, бронхите и других заболеваний.

Применение для новорожденных детей

Солевая грелка – это «волшебное» средство, которое позволяет избавить малыша от коликов. Для того чтобы использовать ее для ребенка грудного возраста следует проконсультироваться с педиатром относительно способа применения термо-компресса. Зачастую, чтобы температура грелки не была слишком горячей для малыша, ее обворачивают в ткань или полотенце из натурального материала и прикладывают к животику ребенка. Такое средство легко применять и можно купить в аптеке – оно продается практически везде.

Инструкция по применению солевой грелки

Такой продукт как солевая грелка является универсальным и необходимым прибором в каждом доме. Чтобы воспользоваться термо-компрессом, необходимо активировать его, после чего начинается химическая реакция внутри грелки с выделением тепла. Процесс нагревания осуществляется очень быстро, примерно за 30 секунд, достигая оптимальной температуры, равной 52-55 градусам. В ходе нагревания жидкость внутри пластикового пакета приобретает цвет и становится твердой. По этой причине необходимо сразу же приложить терма-компресс к той области, которую следует согреть, чтобы пакет приобрел изгибы тела при локальном взаимодействии.

Как включить грелку и сколько держится тепло

Чтобы активизировать грелку, следует ее сжать. В большинстве случаев, если приспособление подразумевает под собой выдерживание нагрузки, например грелка-стелька, грелка-воротник или же грелка-матрац под спину, то процесс сжатия осуществляется сам по себе. После того, как давление в пластиковом пакете увеличилось, начинается реакция с выделением тепла.

Как восстановить прибор

Данный нагревательный элемент достаточно популярен за счет того, что для его восстановления, подзарядки не требуется никаких дополнительных инструментов или сложных процессов. Все что нужно для того, чтобы грелка вновь стала вырабатывать тепло – это прокипятить ее в обыкновенной воде. Эта процедура проводится в течение 20-ти минут, после чего элемент вновь способен выполнять свои прямые функции.

Обзор солевых грелок с фото

На сегодняшний день существует огромный ассортимент солевых грелок, которые применяются в разных сферах жизни и для различных целей. Ниже описан перечень наиболее популярных продуктов, которые пользуются наибольшим спросом.

Грелка «Супер ЛОР» для носа

Это многоразовая грелка, которая разработана специально для лечения лор-заболеваний, в том числе: гайморита, фронтита, ринита и пр. Благодаря удобной форме и небольшому весу, который равен 130-ти граммам, ее без труда можно прикладывать к области носа, при этом процесс согревания носовых пазух не будет вызывать никакого дискомфорта. Для изготовления продукта используются только экологические материалы, которые не являются токсичными. Внутри нагревательная подушка содержит солевой раствор, широко используемый в разных сферах жизни. Температура нагрева равна 53-ем градусам, причем данный показатель может оставаться неизменным в течение 85-ти минут.

«Стелька» для ног

Это особенная стелька, которая предназначена для укладывания внутрь обуви для контактного согревания стоп ног. Данный вариант отлично подойдет для любителей зимних видов спорта, в том числе рыбалки, охоты, сноуборда и пр. В состав грелки входят такие компоненты как: вода, активированный уголь, соль, целлюлоза и железо, что делает приспособление совершенно нетоксичным. Средняя температура стельки приблизительно равна 35 градусам, максимальная же температура составляет 39 градусов. Тепло выделяемое устройством сохраняется в течение пяти часов и более.

«Матрасик» для спины и суставов

Данная грелка представляет собой небольшой пластиковый пакет, наполненный концентрированным солевым раствором. Его размеры в длину равны примерно 29 см, а в ширину 18 см, что делает нагревательный инструмент удобным приспособлением, который легко использовать в бытовых целях. Максимальная температура нагрева грелки равна 55 градусам. Для активизации процесса кристаллизации соли с выделением тепла, необходимо лишь слегка сжать пружинку, погруженную в жидкость. Чтобы воспользоваться инструментом повторно, его следует погрузить в воду и прокипятить в течение 20-ти минут, после чего грелка способна вновь вернуться к выполнению своих функций.

«Детская»

Детские грелки практически ничем не отличаются от классических солевых нагревательных подушек. В принципе их работы лежит процесс кристаллизации соли, что делает продукт полностью экологичным. Чаще всего детские грелки имеют интересную для малышей форму и рисунок, часто они продаются в форме героев мультфильмов или сказок. При нагреве раствор достигает температуры комфортной для тела ребенка и не может навредить детскому организму. Однако перед использованием таких нагревательных подушек следует проконсультироваться с педиатром.

«Мега» для рук

Данный тип грелок представлен набором прямоугольных пластинок, которые индивидуально упакованы. Мега-грелка для рук — это легкий способ согреть замерзшие пальцы в холодную пору. Для того чтобы активизировать грелку, следует снять с пластинки защитную пленку и бумагу, после чего свернуть пластинку пополам. Принцип действия ее построен таким образом, что процесс выделения тепла происходит только тогда, как образуется сгиб. Ее без труда можно положить в карман куртки или засунуть внутрь перчатки. Греет инструмент достаточно долго, более восьми часов и его температура равна приблизительно 14-ти градусам.

Видео: как сделать химическую грелку своими руками

В рамках данного видео показан принцип изготовления химической грелки своими руками. Благодаря детальным пояснениям изготовления нагревательного инструмента на каждом этапе, процесс создания приспособления значительно облегчается и становится доступным каждому без дополнительных знаний и навыков.

С наступлением осени и зимы в Японию приходят холода. И хоть снег в Токио бывает редко, но температура держится около десяти градусов тепла, а ночью и ниже. При этом в домах нет центрального отопления, стены тонкие, а остекление окон однослойное. Все эти факторы приводят к тому, что жить в таких домах зимой становится несколько проблематично, а с комфортом вообще невозможно. Думаете, почему в Японии продают насадки на унитазы с подогревом? То-то! И если раньше японцы отапливали жилище очагом с живым огнём, то сейчас в обычных квартирах такое невозможно, да и неудобно. В России вопрос с обогревом решается просто - батареи, но в Японии по большей части батарей нет, зато существует множество других способов привнести комфорт в зимнее существование.

Рассмотрим следующие источники получения тепла в замкнутых помещениях.

1. Газовые обогреватели.
2. Масляные обогреватели.
3. Керосиновые обогреватели.
4. Электрообогреватели.
5. Галогенные обогреватели.
6. Электроковры.
7. Кондиционеры.
8. Ионизаторы-сушилки.
9. Спальный мешок.
10. Девка в кровать.
11. Офуро и водяная грелка.
12. Химические обогреватели.

У каждого способа есть свои плюсы и минусы. Вообще есть два основных способа активного обогрева, а именно прогревом окружающего воздуха и прямой передачи тепла предметам. К последнему типу относятся галогенные обогреватели, а к первому все остальные. В Японии мощность и модель обогревателя подбирается исходя из площади комнаты в татами и задач которые он должен выполнять. Например, нужно ли обогревать всю комнату или только какую-то её часть. Почти всё обогревательное оборудование снабжено индикаторами температуры и таймерам автоматического включения-выключения, а более дорогие модели могут работать в режиме поддержки определённой температуры или включаться в определённо заданные часы.

Газовые обогреватели.
Газовые обогреватели работают по принципу сжигания природного газа, который подаётся в них по шлангу от домашней газовой сети. Цена газа в Токио около 117 йен за кубический метр и газ в Японии очень популярен, нагрев воды в душевых и на кухне осуществляется газовыми нагревателями воды, на газе готовят пищу.

В стенах комнат вделаны газовые вводы, к ним подсоединяется шланг, а второй конец в газовый нагреватель. Такой обогреватель позволят отапливать большие площади, мощности обычных моделей достигают 4 киловатт при ценах около 18 йен за час работы при киловатте отдаваемой мощности. Из минусов невозможность свободно переносить нагреватель по квартире. К тому же в России такой нагреватель бесполезен из-за отсутствия соответствующих газовых вводов. Более того, газовый обогреватель при работе потребляет кислород, уменьшая его количество в обогреваемом помещении и этому моменту мы вернёмся чуть ниже.

Масляные обогреватели.
Масляные обогреватели широко известны так-же и в России, а работают по принципу электроразогрева масла внутри резервуара.

Потребляют только электричество, весьма медленно разогреваются, но при этом обладают самой большой площадью нагревательных элементов то есть максимальной теплоотдачей на единицу мощности. Бесшумны, при работе не сжигают кислород, и являются одними из самых эффективных способов обогрева жилища, но и потребляют много электричества. К тому же они совсем не экзотичным, как, например, следующий тип.

Керосиновые обогреватели.
Керосиновые обогреватели создают тепло посредством сжигания керосина, подаваемого из специальных встроенных баков. Керосин заливается в них вручную. Сам керосин можно купить на автозаправках, или в супермаркетах, а зимой по улицам ездит цистерна и его можно купить там.

Это жидкое топливо обходится примерно в два раза дешевле электричества, а его расход сильно зависит от режима работы и модели обогревателя. Есть которые за час потребляют 16 йен, отдавая 900 Ватт, а есть которые на 18 йен отдают 2300 Ватт. Пяти литров топлива хватит примерно на 70 часов работы. Из плюсов отмечу высокую мобильность такого обогревателя. Не требуются шланги или провода, вы можете поставить его в любое удобное место. Некоторые модели так-же обладают возможностями печки - на них можно, например, вскипятить чай или разогреть пищу. Керосинку можно увезти в Россию и коптить воздух там. Из минусов - при запуске и остановке (или возможной старости устройства) чувствуется запах керосина, необходимость заливать керосин в баки (и нюхать его запах), а так-же и иметь его запас. Это не электричество, которое всегда есть. Но основной недостаток - значительное сжигание кислорода, что, в слабовентилируемом помещении, может привести к головным болям с утра и общей слабости. Сами японцы, отапливающиеся керосином, регулярно проветривают помещение. К слову, существуют модели с засосом воздуха извне, но это требует специальной установки и долбления стены.

Электрообогреватели.
Электрообогреватели классического типа работают по принципу нагрева элементов высокого сопротивления от проходящего по ним тока с последующей передачи тепла от них воздуху. Могут обладать металлическим рефлектором, а некоторые модели оснащены вентилятором разгоняющим тёплый воздух по комнате.

Однако, продающиеся в Японии модели ориентированны лишь на местное 100-110 вольтовое напряжение. Цены на электричество составляют 22 йены за киловатт, отсюда можно вычислить финансовые затраты на обогрев. Считается, что один киловатт мощности достаточен для прогрева одного рабочего места т.е. за восемь часов у вас "набежит" восемь киловатт или 176 йен. Умножив на 30 дней получим 5280 йен в месяц.

Галогенные обогреватели.
Галогенные обогреватели это вариант электрических обогревателей, но передача тепла предметам идёт не путём прогрева воздуха, а инфракрасным излучением непосредственно предметам. Включив такой обогреватель вы сразу же почувствуете тепло, но лишь там куда попадёт его излучение.

Они легки и бесшумны, часто могут автоматически вращаться на стойке в пределах определённого угла, но все же что не попадает в него останется холодным. Нет, конечно, со временем прогреется и всё помещение, но ждать придётся долго и собраться кружком вокруг такого обогревателя несколько сложнее, чем вокруг газового. С другой стороны такой обогреватель бесшумен и не сжигает кислород.

Электроковры.
Эти изделия работают от электричества, внутри ткани вшиты нагревательные элементы. Такие ковры имеют различную площадь, на них можно не только сидеть, но и ставить стулья, стол, а некоторые модели даже можно мыть.

Однако, считается, что спать на источнике низкочастотного электромагнитного излучения не благоприятно для здоровья, более того такие коврики приводят к уменьшению влажности в квартире, что так-же может сказываться негативно на организме. В частности, сон в постоянно восходящем потоке (тёплый воздух от ковра будет подниматься к потолку) может привести к шелушивости кожи, а обезвоживание организма дополнительной нагрузке на почки. Так-же существуют электроодеяла - более тонкие и легкие, нежели электроковры. Обычно, их используют в сочетаниями с обычными одеялами. Так-же к этой группе можно отнести и котацу - столик со встроенной печкой и "бахромой" из одеяла по периметру.

Кондиционер.
В зимнее время кондиционер может нагревать воздух, однако нельзя требовать от него сверхэффективной работы. Обычная домашняя модель (не путать с большими для учреждений) нагревает воздух лишь на несколько градусов и чем холоднее на улице, тем меньше эффективность (ведь воздух то забирается оттуда). Потребляет довольно много электроэнергии и шумит.

Сушилка-ионизатор.
Это устройство для ионизации воздуха и снижения влажности в помещении. Внутри расположен резервуар для воды, в который конденсиуется атмосферная влага. Это не устройство обогрева, но поднять температуру в небольшом помещении на несколько градусов оно может, при этом будет громко шуметь.

Спальный мешок.
Несмотря на то, что это кажется смешным, хороший спальный мешок является отличным способом сохранения тепла в ночное время. Человеческое тело само по себе является источником тепла, нужно лишь его сохранить. Если туристы спят в спальниках в зимнее время, при значительных отрицательных температурах, то использование в помещениях совсем просто. Все модели спальников имеют две температурные характеристики - комфортную и экстремальную температуру, выбирать нужно по комфортной.

Немаловажным остаётся тот факт, что "обогрев" спальником не требует дополнительных расходов на электроэнергию или газ. Более того, на ночь можно открывать окна и проветривать помещение, что благоприятно скажется на здоровье. Из минусов остаётся тот факт, что потребуется приложить некоторое психологическое усилие к тому, чтобы вылезти из мешка холодным утром, когда на кухне в чашках застывает вода. В таком случае рекомендуется сразу бежать в горячий душ, после чего тепло одеться. Если кого-то не устраивает спальник обычного вида, промышленность предлагает необычные варианты, например в виде медвежьей шкуры. Уснёте в таком в лесочке без палатки, а с утра напугаете кого-нибудь. Мило, правда?

Девка в кровать.
Логическое продолжение предыдущего варианта, отличается более высокой теплоотдачей и дополнительным психологическим (а возможно и физическим) комфортом, однако вариант сложен "в эксплуатации", "настройке", да и вообще найти его редкая удача. Если говорить о студентах языковых, школ, то их проживание преимущественно однополое и важно, в погоне за теплом, не скатиться до полного ахтунга.

Офуро и водяная грелка.
Офуро это глубокая ванна с горячей водой, которую принимают как для прогрева, так и для расслабления. Душ не может заменить офуро.

Принятие офуро перед сном с последующим нырянием в постель, позволит быстро уснуть. Из недостатков - расход воды и времени. Если же набрать в двухлитровую бутылку из-под воды горячей воды (не менее 75 градусов) и положить её под одеяло, то она поможет сохранить тепло до утра.

Химические обогреватели.
Это небольший пластинки прикладываемые к телу или одежде. После активации такой пластинки внутри происходит химическая реакция с выделением тепла. Тепло выделяется медленно и можно незаметно для себя получить ожог.

Какой способ обогрева выбрать решать вам и зависит от вашего образа жизни и финансов. Тем, кто основное время проводит вне дома, достаточно будет спального мешка и офуро. Домоседам же нужен мощный источник тепла ибо малоподвижная работа только усиливает ощущение холода.

Герасименко Елена

Работа «Термохимические реакции в создании химической грелки» рассматривает практическое применение теоретического материала о химических реакциях.

Обоснован выбор заинтересовавшей проблемы. Умение создать «химическую грелку» в быту из недорогих подручных материалов может стать очень полезным в экстремальных природных условиях.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Муниципальное общеобразовательное бюджетное учреждение средняя
общеобразовательная школа №19 МО Кореновский район

Научно-практическая конференция школьников «Эврика»

«Термохимические реакции в создании
химической грелки»

Выполнила ученица 11 А класса МОБУ СОШ №19 МО Кореновский район

Герасименко Елена Михайловна Руководитель учитель химии Бобровская Л.Ф.

г.Кореновск

2014 год

Аннотация

Проанализирована доступность расходных материалов. Рассчитаны тепловые эффекты реакций по стандартным энтальпиям образования веществ.

В работе ученица провела эксперименты с использованием нового лабораторного оборудования МиШЬаЪ, на основе которых рассчитала пепловые эффекты реакций и установила наиболее эффективные реакции.

Результатом работы стали сформулированные рецепты и рекомендации создания «химических грелок» в понятном и доступном виде.

Работа имеет практическое применение и заслуживает внимания.

Введение.

В холодное время года у людей, чья деятельность связана с выполнением определенных
заданий на улице, обязательно возникает желание согреться. Но не всегда для этого есть
условия. Проблему можно решить, используя грелки.

Я в своей работе решила исследовать проблему создания химической грелки. Грелка может быть многоразовая. Для многоразовых "грелок" лучше всего подойдут кристаллогидраты солей,которые могут долго храниться переохлажденными. В продаже есть подобные грелки, заполненные кристаллогидратом ацетата натрия СНЗС0(Жа-ЗН20. Эта соль плавится в собственной кристаллизационной воде при 58 оС. Соль, помещенную в пластиковый пакет, расплавляют в кипятке и затем расплав можно охладить до комнатной температуры и ниже без кристаллизации (переохлаждение). Затем достаточно смять пакет - и начинается кристаллизация с выделением тепла. Этот процесс можно повторять много раз."

Меня больше заинтересовала возможность создания настоящей химической грелки, которая, работает за счет экзотермических реакций, протекающих в ней. Такие грелки одноразовые, это удобно, так как после использования ее можно выкинуть или утилизировать.

Мне удалось найти несколько рецептов таких грелок. Целью моей работы стал выбор самого удобного, надежного, доступного, дешевого и эффективного рецепта, опробирование и испытание его на практике.

. .) ^ > * 1 3

В ходе работы я изучила теорию термохимических реакций, рассчитала тепловой эффект выбранных реакций, проводила эксперименты с подбором разных рецептур.

План исследования

В изучении химии мы знакомимся с термохимическими реакциями, которые протекают с поглощением или выделением тепла. Энергия, запасенная в веществах в виде химических связей, освобождается при образовании новых веществ. В химическом производстве" эту энергию используют для нагревания реагентов или производства паров, нагревания воды.

Тепловые эффекты химических реакций необходимы для многих технических расчетов.

Эффект некоторых экзотермических реакций можно использовать для создания индивидуального портативного нагревателя.

Целью работы было исследовать некоторые химические реакции для создания термохимической грелки. Для этого были проведены некоторые эксперименты из наиболее доступных реактивов.

Я хочу исследовать проблему использования энергии химических реакций в миниатюрных системах индивидуального обогрева «грелках».для этого необходимо:

Изучить вопрос и установить, есть ли подобные грелки;
Подобрать наиболее пригодные для создания химических грелок реакции;
Выбрать наиболее эффективные по теплотворности реакции в ходе химического сравнительного эксперимента;
Выбрать наиболее удобную форму для наполнения и применения.

Термохимические реакции.

Термохимия -- раздел химической термодинамики, в задачу которой входит определение и изучение тепловых эффектов реакций, а также установление их взаимосвязей с различными физико-химическими параме трами. Ещё одной из задач термохимии является измерение теплоёмкостей веществ и установление их теплот фазовых переходов.

Термохимические уравнения

Термохимические уравнения реакций - это уравнения, в которых около символов химических соединений указываются агрегатные состояния этих соединений или кристаллографическая модификация и в правой части уравнения указываются численные значения тепловых эффектов.

Важнейшей величиной в термохимии является стандартная теплота образования (стандартная энтальпия образования). Стандартной теплотой (энтальпией) образования сложного вещества называется тепловой эффект (изменение стандартной энтальпии) реакции образования одного моля этого вещества из простых веществ в стандартном состоянии. Стандартная энтальпия образования простых веществ в этом случае принята равной нулю.

В термохимических уравнениях необходимо указывать агрегатные состояния веществ с помощью буквенных индексов, а тепловой эффект реакции (ДН) записывать отдельно, через запятую. Например, термохимическое уравнение

4Ш 3 (г) + 30 2 (г) -+ 2Н 2 (г) + 6Н 2 0(ж), ДН=-1531 кДж

показывает, что данная химическая реакция сопровождается выделением 1531 кДж теплоты, при давлении 101 кПа, и относится к тому числу молей каждого из веществ, которое соответствует стехиометрическому коэффициенту в уравнении реакции.

В термохимии также используют уравнения, в которых тепловой эффект относят к одному молю образовавшегося вещества, применяя в случае необходимости дробные коэффициенты.

Закон Гесса

В основе термохимических расчётов лежит закон Гесса: Тепловой эффект (ДН) химической реакции (при постоянных Р и Т) зависит от природы и физического состояния исходных веществ и продуктов реакции и не зависит от пути её протекания.

Следствия из закона Гесса:

Тепловые эффекты прямой и обратной реакций равны по величине и противоположны по знаку.
Тепловой эффект химической реакции (ДН) равен разности между суммой энтальпий образования продуктов реакции и суммой энтальпий образования исходных веществ, взятых с учётом коэффициентов в уравнении реакции (то есть помноженные на них)."

Закон Гесса может быть записан в виде следующего математического выражения:

∆ Н в =∑(∆ Н 0 продуктов реакции ) - ∑(∆ Н 0 реагентов )

Используя данные о стандартных энтальпиях, рассчитаю тепловой эффект реакций для химических грелок.

Рецепты химических грелок.

состав : Одна из самых простых химических грелок содержит оксид кальция СаО (негашеную известь), который взаимодействует с водой с образованием гидроксида кальция:

СаО + Н 2 0 = Са(ОН) 2 .

Реакция сопровождается тепловыделением. Температура грелки может достигать 70-80°С.

состав : В химической грелке другого вида используют взаимодействие металлов (в виде стружки) и солей. Совершенно сухую смесь железной (Ре) стружки с солями меди (например, СиС1 2 ) можно хранить довольно долго, а при добавлении воды температура сразу же повышается почти до 100°С за счет реакции:

F е + СиС1 2 = F еС1 2 + Си.

При этом грелка, в которой хлорид меди СиС1 2 превращается в хлорид железа F еС1 2 , сохраняет тепло около десяти часов.

состав : Оборудование: алюминиевая проволока, медный купорос, поваренная соль, опилки, вода.

2А1 + ЗСи S 0 4 - А1 2 (S 0 4 ) 3 + ЗСи.

Хлористый натрий добавляют для интенсификации процесса, ионы хлора ускоряют и облегчают реакцию с алюминием. На фоне этой реакции, вероятно, идет еще реакция алюминия с водой, типа

2А1 + 4Н 2 0 => 2А10(0Н) + ЗН 2 .

состав : Для изготовления химической грелки лучше использовать порошок хлорной меди и алюминиевые опилки. Смешивают 5-6 г хлорной меди с таким же по весу количеством алюминиевых опилок и к смеси добавляют 5-6 столовых ложек хорошо высушенных древесных опилок. Высыпают полученную смесь в полиэтиленовый мешочек. Грелка начинает действовать, когда в пакет наливают 30-40 мл воды. Хлорная медь, растворяясь в воде, реагирует с алюминием:

ЗСиС12+2А1=2А1С13+ЗСи.

Реакция сопровождается выделением теплоты. Древесные опилки играют роль "разбавителя", чтобы реакция не шла слишком быстро.

состав : смесь марганцовокислого калия и железного порошка в стальном целиндре. Придумали японцы во Вторую мировую. Весил около двухсот граммов. Стоило добавить немного воды, и эта смесь начинала разогреваться. Грелка работала до 20-30 часов, причем ее наружная температура не превышала шестидесяти градусов, то есть не могла обжечь кожу. Одной такой грелки хватало на согревание взрослого человека.
состав : Плоский полипропиленовый пакет, в котором идет реакция окисления железной пыли кислородом воздуха с образованием ржавчины и выделением тепла. В состав смеси также входят вода, соль (работает как катализатор), активированный уголь (равномерно распределяет тепло), вермикулит (служит аккумулятором тепла) и целлюлоза (наполнитель). Грелка одноразовая, начинает работать после открывания герметичной упаковки (для обеспечения доступа кислорода) и способна давать тепло в течение нескольких часов.
состав : В реакционную смесь еще можно вводить щавелевую или лимонную кислоту (кристаллогидраты), что увеличивает выход тепла. Такие грелки позволяют получить температуру от 100 до 300°С. Для их запуска в реакционную смесь окиси кальция и кристаллогидрата щавелевой кислоты вводят небольшое количество воды, в процессе реакции с окисью кальция будет реагировать вода, выделяющаяся при нейтрализации.

. - « ■ (IV /1 V*

СаО + Н20 = Са(ОН)2 + 10,6ккал

Са(ОН)2 + Н2С204*2Н20 = СаС204 + 4Н20 + 31ккал

состав: БОЛЕЕ ЭФФЕКТИВНЫЙ состав химических грелок - это смесь железных опилок, перманганата калия, угля и песка. Уголь и песок служат наполнителями-замедлителями реакции. Тепло выделяется в результате добавления к указанной смеси воды.

Результирующей реакцией при добавлении воды к смеси будет:

4Ее + 2Н20 + 302=2(Ее203»Н20) + 390,4ккал

Подобная смесь, помещенная в корпус, позволяет поддерживать в течении 10-12 часов температуру 100°С. Индивидуальная грелка такого типа представляет собой прорезиненный мешочек, заполненный указанным составом с горловиной для заливки воды.

состав: А самая лучшая одноразовая химгрелка (именно химическая грелка, ибо многоразовая к химии никакого отношения не имеет) - это смесь железных и медных опилок с солью. Заливается водой и начинает греться.

Вещество и состояние	ДН 298 кДж/моль	Вещество и состояние	ДН° 2 98 кДж/моль
Са09(кр)	635,1	А12(50)3(кр)	3441,8
Н 2 0(ж)	285,83	А1С13(кр)	704,2
Са(ОН) 2 (кр)	985,1	(Ее203*Н20)
СиСЬ(кр)	205,85	Си504*5Н 2 0(кр)	2279,4
РеС1 2 (кр)	341,7	Су$04(кр)	770,9

СаО + Н 2 0 = Са(ОН) 2

ДН° 298 = ДН° 2 98 (Са(ОН) 2 ) -(ДН 0 2 98 (СаО) +ДН 0 2 9 8 (Н 2 О))= -985,1-(-635,1-285,83)= = -64,17 кДж/моль

Ее + СиС1 2 = ГеС1 2 + Си

ДН° 298 = ДН 0 2 98 (РеС1 2 )- ДН°29 8 (СиС1 2 ) = -341,7+205,85 =135,85 кДж/моль 2А1 + ЗСи804 = А12(80)3 + ЗСи

ДН° 298 = ДН 0 298(А12(8О)3)- ДН° 298 (Си804)*3= -3441,8 -(3*(- 770,9))=-1129,1 2А1 + 4Н20 => 2АЮ(ОН) + ЗН2 ДН° 298 = ДН°2 98 (А10(0Н))*2 - ДН° 298 (Ы20)*4 =

ЗСиС12+2А1=2А1С13+ЗСи.

ДН° 298 = ДН° 298 (А1С13)*2 - ДН°298(СиС1 2 )*3-585,2 *2 - (-205,85 *3) = - 552,45

4. Эксперимент.

Дл я определения практического выхода тепла разных реакций, проведу эксперимент. В

одинаковых условиях пронаблюдаю тепло творную способность смесей и время остывания.

Состав смеси	Изменение температуры
	начальная	через	через	через	через	через	через

		минут	минут	минут	минут	минут	минуз
СаО + Н 2 0	“20 е		"20 е	“20 е	“20 е	“20 е	20°
Ре + СиС1 2	20 й	55°		100°	“68 е	37° ■	25°
А1(пор)+ СиС1 2	20°	100°	95°	“95 е	оо
А1(пр)+Си804+НаС1	20°	“30 е “	35°	"32 е	28°	^22°	20°

Вывод, наибольший выход тепла наблюдается при взаимодействии алюминия с

хлоридом меди. На основе этой смеси грелка будет работать наиболее эффективно, но надо подобрать пропорции реагентов

5.0пределение теплового эффекта реакции В 50 г воды добавили 5 грамм СиС l 2 *2 Н 0 и немного порошка алюминия. По

изменению температуры воды опре д е ла тепловой эффект реакции .

б.Рецепт химической грелки

Для создания химической греки надо приготовить смесь.

На 1 столовую ложку медного купороса взять 1 столовую ложку соли и добавить 1 чайную ложку порошка алюминия. Температура грелки поднимется до 100° и пудет

постепенно понижаться.

Заключение.

Благодаря проведенным опытам был сделан вывод, что наиболее оптимальной для создания термохимической грелки является реакция вытеснения металла из соли более сильным металлом.

Главной задачей практической работы являлось создать портативный нагреватель из доступных реактивов, который будет использоваться в холодное время года и служить грелкой в походных условиях.

Для создания грелки были проведены некоторые реакции:

.Взаимодействие хлорида меди (||) с алюминием

Приготовлена смесь из хлорида меди, угля и древесных опилок. Засыпала порошок алюминия. Добавила воды. С помощью прибора была измерена максимальная температура нагревания(100®с) и время понижения температуры до 22®с(примерно 1,5 -2 часа)

.Взаимодействие хлорида меди(||)с железом

Приготовила смесь хлорида меди(сухого), угля и древесных опилок. Засыпала порошок железа. Добавила воды. С помощью прибора выяснила, что вещества плохо взаимодействуют. Температура с 25®с поднялась до 35®, и продержалась не более 40 минут.

Гашение извести

Для реакции был взят оксид кальция. Добавила воды. Реакция не произошла(скорее всего, из за длительного хранения, оксид кальция превратился в карбонат кальция).

Исходя из проведенных опытов, был сделан вывод, что для создания грелки, наиболее оптимальной является реакция вытеснения из солей металла более активным металлом.

На опыте выяснилось, что многие экзотермические реакции происходят агрессивно, с бурным выделением газа, с маленьким тепловым эффектом и не подходят для создания термохимической грелки.

Список используемой литературы:

FindPatent.RU2012-2013

Перед началом опыта наденьте защитные перчатки и очки.
Проводите эксперимент на подносе.

Общие правила безопасности

Не допускайте попадания химических реагентов в глаза или рот.
Не допускайте к месту проведения экспериментов людей без защитных очков, а также маленьких детей и животных.
Храните экспериментальный набор в месте, недоступном для детей младше 12 лет.
Помойте или очистите всё оборудование и оснастку после использования.
Убедитесь, что все контейнеры с реагентами плотно закрыты и хранятся по правилам после использования.
Убедитесь, что все одноразовые контейнеры правильно утилизированы.
Используйте только оборудование и реактивы, поставляемые в наборе или рекомендуемые текущими инструкциями.
Если вы использовали контейнер для еды или посуду для проведения экспериментов, немедленно выбросьте их. Они больше не пригодны для хранения пищи.

Информация о первой помощи

В случае попадания реагентов в глаза тщательно промойте глаза водой, при необходимости держа глаз открытым. Немедленно обратитесь к врачу.
В случае проглатывания промойте рот водой, выпейте немного чистой воды. Не вызывайте рвоту. Немедленно обратитесь к врачу.
В случае вдыхания реагентов выведите пострадавшего на свежий воздух.
В случае контакта с кожей или ожогов промывайте поврежденную зону большим количеством воды в течение 10 минут или дольше.
В случае сомнений немедленно обратитесь к врачу. Возьмите с собой химический реагент и контейнер от него.
В случае травм всегда обращайтесь к врачу.

Неправильное использование химических реагентов может вызвать травму и нанести вред здоровью. Проводите только указанные в инструкции эксперименты.
Данный набор опытов предназначен только для детей 12 лет и старше.
Способности детей существенно различаются даже внутри возрастной группы. Поэтому родители, проводящие эксперименты вместе с детьми, должны по своему усмотрению решить, какие опыты подходят для их детей и будут безопасны для них.
Родители должны обсудить правила безопасности с ребенком или детьми перед началом проведения экспериментов. Особое внимание следует уделить безопасному обращению с кислотами, щелочами и горючими жидкостями.
Перед началом экспериментов очистите место проведения опытов от предметов, которые могут вам помешать. Следует избегать хранения пищевых продуктов рядом с местом проведения опытов. Место проведения опытов должно хорошо вентилироваться и находиться близко к водопроводному крану или другому источнику воды. Для проведения экспериментов потребуется устойчивый стол.
Вещества в одноразовой упаковке должны быть использованы полностью или утилизированы после проведения одного эксперимента, т.е. после открытия упаковки.

Другие эксперименты

Утилизация

Утилизируйте твёрдые отходы эксперимента вместе с бытовым мусором.

Солевая грелка – это незаменимая вещь широкой сферы применения. Она разогревается за счёт содержащегося в грелке ацетата натрия, выделяющего тепло в процессе кристаллизации. Применяется во время болезни, когда нужно прогревать грудную клетку, пазухи носа или уши. Солевую грелку безопасно давать детям. ПВХ-оболочка гигиенична и безвредна, и её невозможно перекусить. Внутреннее содержимое, ацетат натрия, является безопасным раствором, применяемым в медицине.

Принцип действия самонагревающейся солевой грелки

Солевая многоразовая грелка представляет собой герметично запаянную полиэтиленовую ёмкость с солевым раствором внутри. Обычно это ацетат натрия, который начинает кристаллизироваться при нажатии на кнопку или после перегибания палочки-активатора внутри грелки. Палочка или кнопка становятся центром кристаллизации, и жидкий раствор начинает постепенно твердеть, потому что смещается равновесие соляного раствора.

При переходе из жидкого состояния в твёрдое происходит каталитический процесс, сопровождающийся выделением тепла. Вскоре ацетат натрия полностью кристаллизируется, грелку следует помять руками, и она примет любую форму. Грелка нагревается максимум до +54С, поэтому обжечься ею невозможно. Тепло сохраняется на протяжении от 40 минут до 4 часов. Это зависит от модели грелки.

Солевая грелка предназначена для многоразового использования. После применения следует обратно привести её содержимое в жидкое состояние. Для этого грелку заворачивают в кусок ткани (полотенце) и опускают в кастрюльку с кипящей водой на 5-15 минут. Кристаллы постепенно растворяются, пока не примут жидкое состояние. После этого грелку можно использовать вновь. Одна грелка рассчитана на 50 циклов работы. Срок эксплуатации до 3 лет.

Можно ли использовать солевую грелку в качестве охлаждающего компресса
При ушибах, укусах насекомых, головных болях солевая грелка может использоваться в качестве охлаждающего компресса, ведь она в 3 раза лучше льда удерживает холод. Для этого необходимо не активированную грелку на полчаса положить в холодильник. Ни в коем случае не трогайте механизм-активатор! Также не следует помещать солевую грелку в морозильную камеру, иначе солевой раствор начнёт самокристаллизироваться. Через 30-40 минут достаньте грелку их холодильника. Она готова к эксплуатации.

В каких случаях следует использовать солевую грелку

При лечении ОРВИ-заболеваний, при прогревании пазух носа, при бронхите.
Прикладывают к ушку ребёнка при отите, не боясь ожога или перегрева.
При коликах и вздутии живота у младенца.
Во время гайморита.
Класть на грудь при мастите.
Прогревание спины при радикулите или артрите.
Разогрев мышц у спортсменов перед соревнованиями.
Для согревания конечностей при обморожении.
При шейном остеохондрозе или невралгии.
При бессоннице или вегетососудистой дистонии.
Можно положить малышу в коляску во время прогулки.
При болях в коленях.
В турпоходе или на рыбалке, когда нужно согреться.

Не разогревайте грелку в микроволновой печи, а также когда кладёте грелку в кипящую воду, обязательно оберните её тканью, чтобы полиэтиленовая оболочка не повредилась о стенки горячей кастрюли.
Если кристаллизованная грелка полностью не помещается в кастрюлю, не пытайтесь согнуть её. Сначала прокипятите одну сторону, затем переверните грелку. После размягчения она полностью поместится в кастрюлю.
Не дотрагивайтесь до грелки колющими предметами. Если она протекает, выбрасывайте её.
Если грелка была помещена в морозильную камеру и самокристаллизовалась, сначала нагрейте её до комнатной температуры, и только затем прокипятите.
Солевая грелка может случайно самокристаллизироваться при ударе или падении.
Грудным младенцам или малышам с кожными заболеваниями кладите разогретую грелку, обернув в слой ткани.
Если грелка имеет форму стельки, то она имеет лечебное назначение и не предназначена для ходьбы.

Когда нельзя применять солевую грелку

Несмотря на прекрасные потребительские свойства, грелка имеет некоторые противопоказания:

Не применяйте солевую грелку во время критических дней и другого рода кровотечений.
Нельзя её использовать в гинекологических заболеваниях (миома матки, киста яичника, полипы эндометрия).
Не используйте разогревание при воспалительных процессах (цистите, панкреатите, аппендиците).
Нельзя прикладывать грелку на участки повреждённой или воспалённой кожи, а также при инфекционных заболеваниях кожи.

Обзор саморазогревающихся многоразовых солевых грелок

Солевая грелка Дельта-Терм. Она предназначена для детей, и имеет форму медвежонка. Представляет собой гипоаллергенную ПВФ-плёнку и ацетат натрия внутри. Кристаллы соли нагреваются за считанные секунды, грелка не твердеет. Не вызывает раздражения кожи. Можно прикладывать к животику или ушку ребёнка.

Солевая грелка «ЛОР» Линтуб. Имеет форму лёгких человека. Можно использовать ребёнку. Хорошо прогревает пазухи носа взрослого человека. Имеет удобную анатомическую форму.

Солевая многоразовая саморазогревающаяся грелка «Белка и К» в форме ёлки. Может использоваться как для прогревания (гайморит, радикулит, отит), так и для охлаждения тканей (ушибы, мигрени, укусы). Ацетат натрия начинает кристаллизоваться после нажатия на мембрану-активатор. Нагревается до +54С. Незаменимая вещь в туристических походах.

Солевая грелка Orlett. Держит тепло до 4 часов, холод – до 2 часов. Имеет форму матраса. Может применяться для лечения болей в спине.

Солевая грелка-воротник «Новомед». Имеет анатомическую форму, удобную при лечении шейного остеохондроза. Тепла хватает ровно на один сеанс – 45 минут. В грелке можно передвигаться и заниматься повседневными вещами.