핫팩 속에 어떤 물질들이 들어 있나요?

Question

추워지니 핫팩을 찾게 됩니다.

핫팩 속에는 어떤 물질이 들어 있나요?

철가루처럼 생긴걸 봤는데 철가루가 맞나요?

철가루 말고 다른건 들어 있지 않나요?

Answer 1

핫팩 안에 있는 것은 철가루가 맞으며, 철가루로 따뜻해질 수 있습니다.

철은 공기와 접촉하게 되면 산화하기 시작하는데, 이것이 발열 반응입니다.

이때 발생하는 열이 1g당 약 1.7kcal 의 열을 발생시킨다고 합니다.

철가루 핫팩 외에는 똑딱이 핫팩이 있습니다.

똑딱이 핫팩에는 핫팩 안에 아세트산나트륨이 들어있습니다.

이 아세트산나트륨이 너무 많아 과포화상태이기 때문에 매우 불안정한 상태입니다.

이때 핫팩 안에 있는 단추를 똑딱거려서 용액에 충격을 가하게 되면,

용액이 굳어지면서 액체에서 고체로 변하게 되고, 에너지가 방출됩니다.

즉, 액체 고체 상변화에 의한 발열 반응이 똑딱이 핫팩의 원리 입니다.

Answer 2

안녕하세요. 이중건 과학전문가입니다.

네 철가루가 주 성분입니다. 일회용 핫팩은 부직포 주머니에 가루가 들어 있는 형태가 일반적이다. 핫팩은 꺼내어 흔들거나 주무르면 열이 발생하기 시작하고, 3~4시간 정도 열이 지속된다. 핫팩은 제품에 따라 40도에서 60도까지 열을 발생시키기 때문에 겨울이 시작되면 핫팩을 미리 챙겨 두는 사람들이 있을 정도로 겨울 필수품으로 자리 잡은 지 오래다. 그렇다면 핫팩은 어떤 원리로 따뜻한 열을 발생시키는 것일까? 답은 바로 핫팩 안에 있는 철가루에 있다.

핫팩 안에 들어 있는 철은 공기와 접촉하면 점차 산화되기 시작하는데, 이 과정에서 1g당 1.69kcal의 열이 발생한다고 한다. 일반적인 철의 산화는 아주 천천히 진행되기 때문에 열이 발생하는 것을 느끼기 어렵지만, 손난로 안에 들어 있는 철은 가루 형태로 조금만 흔들어주어도 빨리 산화되고 그 과정에서 온도가 급격히 높아지게 되는 것이다.

특히 핫팩에 들어 있는 가루들은 아주 곱고 미세한데, 핫팩을 흔들면 주머니 밖 외부 공기와 만나면서 빠른 속도로 철가루가 산화될 수 있기 때문이다. 또한 핫팩에는 탄소가루와 소금, 물 등이 포함되어 있는데, 이러한 물질들은 산화가 빨리 이루어지도록 돕는 촉매 역할을 해 손난로가 더욱 더 빠르게 열을 낼 수 있도록 도와준다고 한다. 이렇게 미세한 철들이 들어간 핫팩은 사용 전에 공기가 잘 투과되지 않도록 포장해서, 제품을 운반하거나 보관할 때 산화 반응이 일어나지 않도록 한다.

Answer 3

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

가루형 핫팩 속에는 철가루가 대부분 들어있어 공기와 만나산화하며 산화철이되고, 열을발생시킵니다. 이 외에도 톱밥, 활성탄, 식염수, 다공성구조인 버미클라이트가 섞여있는데 이것들 모두 열 발생을 촉진하고, 열이 오래 유지되도록하는 역할을 합니다.

감사합니다.