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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!
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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。
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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。
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