겨울이 되면 사용하는 핫팩의 원리는 무엇인가요??
겨울철이 되면 많은 사람이 일반적으로 사용하는 핫팩이 여러 종류가 있는 것 같은데,
밀봉 포장한 핫팩을 뜯어서 공기와 접촉하게끔 흔들어주면 자동적으로 열을 발산하는 것도 있고,
젤 형식으로 되어 있어, 그 안에 들어있는 똑딱이 같은걸 눌러주면 열이 발생되는 것도 있는 것 같습니다.
흔들어주는 핫팩과 젤 형식으로 되어 있는 핫팩의 원리는 무엇인가요??
가루형에 경우에는 철가루 활성탄 소금 소량의 물 질석 톱밥이 들어있는데, 이 철이 공기에 노출되면 산소로 인해서 산화한다고 하잖아요. 이 녹이 쓰는 원리 산화하는 원리를 이용한 것이 가루형 핫팩입니다. 한 마디로 이 철이 녹이 쓸면서 열이 발생한다는 것이죠.
액체형에 경우에는 안에 있는 겔처럼 물컹물컹한 용액 아세트산나트륨 과포화용액입니다. 이 용액 속에 녹아있는 물질을 용질이라고 하는데, 예를 들어 소금물 속에 들어있는 소금 이 소금이 용질이라고 말하게 됩니다. 그런데 과포화용액은 어떤 온도에서 녹은 것보다 더 많은 용질이 녹아있는 상태의 용액을 말하게 됩니다.
이 액체형 핫팩 원리는 아세트산나트륨이 너무 많이 녹아 있기 때문에 굉장히 불안정하고 작은 충격에도 쉽게 과포화상태가 깨지게 된다고 합니다. 그러면 굳어지려고 결정이 만들어지게 되는데 이때 액체에서 고체로 만들어지면서 에너지가 방출되고 그로 인해서 따뜻함을 느낄 수 있는 것이랍니다
핫팩의 안에 들어있는 용액은 아세트산나트륨 또는 티오황산나트륨인데 과포화된 아세트산나트륨 용액은 물과 같이 투명한 액체 상태를 유지하게 됩니다. 하지만 외부에서 작은 충격이라도 가해지게 되면 얼음 얼듯이 순간적으로 딱딱하게 변하는 것입니다. 이 금속 단추를 꺾는 충격으로 결정이 생기면서 저장하고 있던 열이 한꺼번에 방출되기 때문에 손난로 역할을 하게 되는 것입니다.
