Χημικές ουσίες που χρησιμοποιούνται σε συσκευασίες θερμότητας

Η αθλητική ιατρική χρησιμοποιεί θερμή και κρύα θεραπεία για την αντιμετώπιση τραυματισμών. Η διαθεσιμότητα ζεστών ή κρύων πακέτων στο πεδίο του παιχνιδιού είναι ελάχιστη, αλλά τα χημικά πακέτα μπορούν να παρέχουν είτε ζεστό είτε κρύο για τραυματισμό σε στιγμές. Οι θερμές συσκευασίες εκμεταλλεύονται χημικές αντιδράσεις που παράγουν θερμότητα καθώς εξελίσσονται. Πολλές ζεστές συσκευασίες που διατίθενται στο εμπόριο χρησιμοποιούν κοινές και ασφαλείς χημικές ουσίες για την παραγωγή θερμότητας.

Ένα από τα απλούστερα χημικά ζεστά πακέτα είναι η διάλυση χλωριούχου ασβεστίου, γνωστή και ως αλάτι βράχου, σε νερό. Καθώς οι κρύσταλλοι του άλατος βράχου διαλύονται, παράγουν θερμότητα από τη διαδικασία του χλωριούχου ασβεστίου που διαλύεται στα συλλογικά ιοντικά μέρη του. Η θερμοκρασία του ζεστού πακέτου μπορεί να φτάσει τους 90 βαθμούς Κελσίου, οπότε προσέξτε να μην κάψετε το δέρμα. Η θερμή συσκευασία θα συνεχίσει να παρέχει θερμότητα για περίπου 20 λεπτά.

Το θειικό μαγνήσιο είναι μια άλλη χημική ουσία που απελευθερώνει μεγάλες ποσότητες θερμότητας όταν διαλύεται σε νερό. Η θερμοκρασία του θερμού πακέτου και η διάρκεια ζωής του είναι παρόμοια με την καυτή συσκευασία που παρασκευάζεται χρησιμοποιώντας χλωριούχο ασβέστιο. Και στις δύο περιπτώσεις, η θερμή συσκευασία περιέχει μια μικρή σακούλα γεμάτη με νερό και το χημικό αλάτι σε μορφή ξηρού κρυστάλλου περιβάλλει τη θήκη. Όταν σπάσετε τη σακούλα, το χημικό άλας αρχίζει να διαλύεται στο νερό και η αντίδραση του διαλύματος αλατιού παράγει τη θερμότητα που απαιτείται για τη θεραπεία του τραυματισμού.

Ένας διαφορετικός μηχανισμός παραγωγής θερμότητας σχηματίζει τη θερμή συσκευασία χρησιμοποιώντας οξικό νάτριο. Με την εξουδετέρωση ξιδιού με μαγειρική σόδα, δύο κοινές χημικές ουσίες κουζίνας, το προκύπτον διάλυμα περιέχει οξικό νάτριο και νερό. Η εξουδετέρωση είναι μια βίαιη αντίδραση, εκτός αν γίνει πολύ αργά. Η εξάτμιση αυτού του διαλύματος έως ότου αρχίσουν να σχηματίζονται κρύσταλλοι δημιουργούν ένα υπερψυκτικό διάλυμα οξικού νατρίου. Το οξικό νάτριο παραμένει σε διάλυμα κάτω από το κανονικό σημείο κρυστάλλωσής του. Το μόνο πράγμα που εμποδίζει την κρυστάλλωση ολόκληρης της λύσης είναι ένας χώρος για να αρχίσουν να σχηματίζονται οι κρύσταλλοι. Η ψύξη του διαλύματος και η τοποθέτησή του σε μια πλαστική σακούλα μαζί με ένα κομμάτι λεπτού μετάλλου που απομονώνεται από το διάλυμα σχηματίζει τη χημική θερμή συσκευασία.

Για να ξεκινήσετε την αντίδραση, σπάστε το φράγμα μεταξύ του διαλύματος και του κομματιού μετάλλου και ασκήστε πίεση στο κομμάτι του μετάλλου με το δάχτυλό σας. Καθώς το μέταλλο κάμπτεται, σχηματίζονται μικρές ανωμαλίες στην επιφάνεια του μετάλλου και το οξικό νάτριο αρχίζει να κρυσταλλώνεται. Η διαδικασία κρυστάλλωσης παράγει τη θερμότητα.