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Hand warmers 科學冷知識 - Shake Shake 暖袋的發熱原理

2018-01-10 (星期三)

濕冷的冬天，手握一塊暖暖包，暖手又舒服。但你有沒有想過小些小包包為何能持續發熱好幾個小時？裡面都有甚麽成份？另外，原來暖暖包一直搓，壽命會變短！今天我們來看看這究竟是甚麽原理。 

In this freezing cold, holding a pair of hand warmers can make us feel much warmer. Do you know what is the chemical reaction that make the hand warmers heat up? Let’s explore today!

這類能隨身攜帶的發熱小物，在溫哥華最常見的是一次性使用、用前要先搖晃幾下的拋棄式暖暖包，也就是加拿大中文電台在寒衣送暖流之「送暖有禮日」期間送給善長的 Shake Shake 暖袋，在 Costco、Daiso 和其他戶外活動用品店有售。

Shake Shake 暖袋的主成份是鐵粉、活性碳、蛭石和食鹽。發熱的原理其實就是讓鐵生鏽，也就是氧化的過程。

我們日常生活中看到的鐵生鏽，一般都是一個漫長的過程，所以我們感受不到鐵在生鏽過程中所發出的熱力，而 Shake Shake 暖袋之所以能快速發熱，是因為暖袋中除了鐵粉，還添加了活性碳、蛭石和食鹽，這些物質能加速生鏽的過程，令鐵粉在短時間內釋放出顯著的熱力。

蛭石是甚麼呢？它是一種天然礦物，英文名叫 vermiculite，在高溫下會膨脹，很像水蛭在蠕動，所以被稱為蛭石。蛭石是園藝常用材料，播種、種植多肉植物時，都會用到大量蛭石來混成培植用的土壤。

活性碳跟蛭石的功效一樣，就是吸收空氣中的水份，以加快鐵粉氧化的速度。食鹽則是發揮電解質的功用，加速氧化反應進行。在有鹽、有水、有氧氣的地方，鐵就會生鏽，這也是為甚麼住在海邊的朋友要為屋子作防鏽處理。

至於為甚麼要搖晃？其實 Shake Shake 暖袋的發熱原理並非摩擦生熱，只要打開膠袋讓暖袋接觸到空氣中的水份和氧氣，發熱程序就已經啟動，但需時較長。搖晃幾下或搓一搓，目的是加速化學反應。也是因為這個原因， Shake Shake 暖袋越搓熱的越快，但持續發熱的時間也相應變短。視乎使用情況和品牌，這類暖袋可用 5 - 24 小時，可達到的溫度大約在 40ºC - 50ºC 之間，加以搓揉的話，溫度還可更高，但時間就會變短。所以如果你想 Shake Shake 暖袋能撐久一點，就不要搓揉太多，那樣溫度就不會太熱，剛夠暖手就好。

用過的 Shake Shake 暖袋，雖然不能再次發熱，但其中多孔隙的活性碳和蛭石仍有吸收水份的功效，可用來放在鞋櫃和衣櫃中，除臭除濕。

在寒冷的冬天外出，暖袋可謂寳物，但大家使用時還是必須小心，應該隔著衣物使用，曾有幼兒貼身使用暖包而造成皮膚燙傷，那就得不償失了。