劉俊
隨著科技的不斷發(fā)展,人們?cè)诼L(zhǎng)的冬天有更多的“武器”來抵御寒冷.而取暖貼則成為時(shí)尚達(dá)人取暖驅(qū)寒、熱敷理療的越冬利器,果果閱讀了取暖貼的使用說明后(見圖1),對(duì)取暖貼的發(fā)熱劑成分和發(fā)熱原理產(chǎn)生了興趣.于是購(gòu)買幾袋進(jìn)行如下探究.
品名:××取暖貼
成分:鐵粉、活性炭、水、食鹽和木屑等.
用法:使用之前將真空包裝外袋打開,取出內(nèi)袋,輕輕揉搓,貼在內(nèi)衣外層,
注意事項(xiàng):(1)避免真空塑料包裝袋破損,造成產(chǎn)品失效;(2)可持續(xù)12小時(shí)均勻放熱;(3)請(qǐng)勿直接貼于皮膚上,以免灼傷,
探究1:取暖貼的發(fā)熱劑成分是什么物質(zhì)?
果果按照取暖貼的說明要求剪開包裝袋.可觀察到取暖貼的塑料外袋采用真空包裝,內(nèi)袋為微孔透氣的無紡布袋,裝有發(fā)熱劑.當(dāng)打開內(nèi)袋倒出其中的粉末時(shí).發(fā)現(xiàn)粉末呈黑色,用磁鐵靠近有部分被吸引.另取適量的黑色粉末加入足量的稀鹽酸.固體部分溶解.并產(chǎn)生無色氣泡,這說明該黑色粉末中一定含有鐵粉.
果果取剩余的殘?jiān)镁凭珶糇茻?將內(nèi)壁涂有澄清石灰水的小燒杯罩在燃燒物質(zhì)的上方.發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁.說明該黑色粉末中還含有一定量的碳粉,果果再次閱讀取暖貼的使用說明書,確定取暖貼發(fā)熱劑的主要成分是鐵粉、活性炭、無機(jī)鹽(主要含食鹽)和水等.
探究2:取暖貼為什么會(huì)在短時(shí)間內(nèi)釋放出大量的熱?
取出取暖貼內(nèi)袋,輕輕揉搓后直接貼在內(nèi)衣外層,可持續(xù)保持人體溫暖12h.測(cè)量溫度為50℃,內(nèi)袋背面的粘貼部分打有很多小孔.通過這些小孔的透氧速率可以控制放熱的時(shí)間和溫度.果果認(rèn)為:發(fā)熱劑需要接觸到足量的空氣才會(huì)放熱.
通過查閱資料果果了解到,發(fā)熱劑成分中的食鹽能加速發(fā)熱劑中鐵粉的氧化速率.使取暖貼更快地放出熱量.水和食鹽能夠使鐵粉形成電解質(zhì)溶液,加速鐵的氧化腐蝕,活性炭能夠增強(qiáng)空氣流通防止鐵結(jié)塊,從而達(dá)到均衡發(fā)熱的效果.木屑或礦物質(zhì)則可起到保溫的作用.
果果由此總結(jié):取暖貼利用鐵的氧化放熱原理,即鐵粉與水、氧氣等物質(zhì)共同作用,發(fā)生了緩慢氧化(即鐵生銹),此過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,從而不斷放出熱量,這樣就能為人體提供溫暖的保障.
果果將使用過的取暖貼撕開露置在空氣中48h.看到使用后的取暖貼中的黑色粉末大多已經(jīng)變成紅褐色固體.果果根據(jù)取暖貼的發(fā)熱原理.猜想這種紅褐色固體可能是氧化鐵,她準(zhǔn)備將用過的取暖貼發(fā)熱劑粉末用于陽臺(tái)小花園,當(dāng)作自家花圃的花肥來使用.
取暖貼在運(yùn)輸和保存時(shí)應(yīng)注意密封、干燥和防潮.使用前不要讓外袋破損,要保持包裝的氣密性,使之與空氣隔絕,以防失效.打開包裝袋取出內(nèi)袋.撕下粘貼紙,貼在衣服外側(cè)以防止低溫燙傷,取暖貼具有隨身攜帶、一貼即熱、立刻見效等突出特點(diǎn),是一款即開即用的經(jīng)濟(jì)環(huán)保型防寒佳品.endprint
中學(xué)生數(shù)理化·八年級(jí)物理人教版2015年2期