В походе, на рыбалке, особенно в непогоду часто возникает нужда в обыкновенной грелке. Конечно, неплоха и обычная резиновая, но у нее есть один существенный недостаток: очень уж медленно греется для нее на костре вода. Попробуем сделать химическую грелку. Для этого нам понадобятся самые обычные реактивы.

В походе, на рыбалке, особенно в непогоду часто возникает нужда обыкновенной грелке. Конечно, неплоха и обычная резиновая, но у нее есть один существенный недостаток: очень уж медленно греется для нее на костре вода.

Попробуем сделать химическую грелку. Для этого нам понадобятся самые обычные реактивы.

Для начала проведем несложный опыт. Пойдите на кухню и возьмите пачку поваренной соли. Впрочем, пачка не понадобится. Достаточно будет 20 г (2 чайных ложки). Затем загляните в шкафчик, где хранятся всевозможные хозяйственные препараты и материалы. Наверняка там сохранилось после ремонта квартиры немного медного купороса. Его понадобится 40 г (3 чайных ложки). Древесные опилки и кусок алюминиевой проволоки, надо полагать, тоже найдутся. Если так, все готово. Разотрите в ступке купорос и соль так, чтобы величина кристаллов не превышала 1мм (разумеется, на глаз). В полученную смесь добавьте 30 г (5 столовых ложек) древесных опилок и тщательно перемешайте. Кусок проволоки согните спиралью или змейкой, вложите в банку из-под майонеза. Туда же засыпьте подготовленную смесь так, чтобы уровень засыпки был на 1-1.5 см ниже горлышка банки. Грелка у вас в руках. Чтобы привести ее в действие, достаточно влить в банку 50 мл (четверть стакана) воды. Спустя 3-4 минуты температура грелки поднимется до 50-60° С.

Откуда берется в банке тепло, и какую роль играет каждый из компонентов? Обратимся к уравнению реакции:

CuSO4+2NaCl &rt; Na2SO4+CuCl2

В результате взаимодействия медного купороса с поваренной солью образуется сульфат натрия и хлорная медь. Именно она нас интересует. Если вычислить тепловой баланс реакции, то окажется, что при образовании одной грамм-молекулы хлорной меди выделяется 4700 калорий тепла. Плюс теплота растворения в исходных образующихся препаратов — 24999 калорий. Итого: примерно 29600 калорий.

Тотчас же после образования хлорная медь вступает во взаимодействие с алюминиевой проволокой:

2Al+3CuCl2 &rt; 2AlCl3+3Cu

При этом выделяется (также в пересчете на 1 г-моль хлорной меди) примерно 84000 калорий.

Как видите, в результате процесса суммарное количество выделяющегося тепла превышает 100000 калорий на каждую грамм-молекулу вещества. Так что никакой ошибки или обмана нет: грелка самая настоящая.

А что же опилки? Не принимая никакого участия в химических реакциях, они в то же время играют очень важную роль. Жадно впитывая в себя воду, опилки замедляют течение реакций, растягивают работу грелки во времени. К тому же древесина обладает достаточно низкой теплопроводностью: она как бы аккумулирует выделяющееся тепло и затем постоянно отдает его. В плотно закрытой посуде тепло сохраняется, по меньшей мере, два часа.

И последнее замечание: банка, конечно, не лучший сосуд для грелки. Она понадобилась нам только для демонстрации. Так что сами подумайте над формой и материалом для резервуара, в который поместить греющую смесь.

Химия часто творит чудеса. На этот раз представляем вашему вниманию очередную самоделку , в основу которой легла химия и свойства некоторых веществ. Речь идет об изготовлении химической грелки, которая своими свойствами ничем не уступает классической.

За процессом изготовления химической грелки можно наблюдать, просмотрев авторский видеоролик

Что же нам понадобится:
- медный купорос;
- ложка;
- пищевая фольга;
- кухонная соль;
- пластиковая бутылка;
- деревянная шпажка для барбекю;
- клеевой пистолет.

Засыпаем соль и купорос в бутылку.

Добавляем воды.

В процессе химической реакции будет выделяться водород и тепло, которое будет ускорять ее. При этом нужно постоянно стравливать водород и контролировать давление в бутылке, приоткрывая и закрывая крышку, а также периодически встряхивая ее.

Спустя некоторое время алюминиевая фольга начнет растворяться, а из раствора будет выделяться медь.

Герасименко Елена

Работа «Термохимические реакции в создании химической грелки» рассматривает практическое применение теоретического материала о химических реакциях.

Обоснован выбор заинтересовавшей проблемы. Умение создать «химическую грелку» в быту из недорогих подручных материалов может стать очень полезным в экстремальных природных условиях.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Муниципальное общеобразовательное бюджетное учреждение средняя
общеобразовательная школа №19 МО Кореновский район

Научно-практическая конференция школьников «Эврика»

«Термохимические реакции в создании
химической грелки»

Выполнила ученица 11 А класса МОБУ СОШ №19 МО Кореновский район

Герасименко Елена Михайловна Руководитель учитель химии Бобровская Л.Ф.

г.Кореновск

2014 год

Аннотация

Работа «Термохимические реакции в создании химической грелки» рассматривает практическое применение теоретического материала о химических реакциях.

Обоснован выбор заинтересовавшей проблемы. Умение создать «химическую грелку» в быту из недорогих подручных материалов может стать очень полезным в экстремальных природных условиях.

Проанализирована доступность расходных материалов. Рассчитаны тепловые эффекты реакций по стандартным энтальпиям образования веществ.

В работе ученица провела эксперименты с использованием нового лабораторного оборудования МиШЬаЪ, на основе которых рассчитала пепловые эффекты реакций и установила наиболее эффективные реакции.

Результатом работы стали сформулированные рецепты и рекомендации создания «химических грелок» в понятном и доступном виде.

Работа имеет практическое применение и заслуживает внимания.

Введение.

В холодное время года у людей, чья деятельность связана с выполнением определенных
заданий на улице, обязательно возникает желание согреться. Но не всегда для этого есть
условия. Проблему можно решить, используя грелки.

Я в своей работе решила исследовать проблему создания химической грелки. Грелка может быть многоразовая. Для многоразовых "грелок" лучше всего подойдут кристаллогидраты солей,которые могут долго храниться переохлажденными. В продаже есть подобные грелки, заполненные кристаллогидратом ацетата натрия СНЗС0(Жа-ЗН20. Эта соль плавится в собственной кристаллизационной воде при 58 оС. Соль, помещенную в пластиковый пакет, расплавляют в кипятке и затем расплав можно охладить до комнатной температуры и ниже без кристаллизации (переохлаждение). Затем достаточно смять пакет - и начинается кристаллизация с выделением тепла. Этот процесс можно повторять много раз."

Меня больше заинтересовала возможность создания настоящей химической грелки, которая, работает за счет экзотермических реакций, протекающих в ней. Такие грелки одноразовые, это удобно, так как после использования ее можно выкинуть или утилизировать.

Мне удалось найти несколько рецептов таких грелок. Целью моей работы стал выбор самого удобного, надежного, доступного, дешевого и эффективного рецепта, опробирование и испытание его на практике.

. .) ^ > * 1 3

В ходе работы я изучила теорию термохимических реакций, рассчитала тепловой эффект выбранных реакций, проводила эксперименты с подбором разных рецептур.

План исследования

В изучении химии мы знакомимся с термохимическими реакциями, которые протекают с поглощением или выделением тепла. Энергия, запасенная в веществах в виде химических связей, освобождается при образовании новых веществ. В химическом производстве" эту энергию используют для нагревания реагентов или производства паров, нагревания воды.

Тепловые эффекты химических реакций необходимы для многих технических расчетов.

Эффект некоторых экзотермических реакций можно использовать для создания индивидуального портативного нагревателя.

Целью работы было исследовать некоторые химические реакции для создания термохимической грелки. Для этого были проведены некоторые эксперименты из наиболее доступных реактивов.

Я хочу исследовать проблему использования энергии химических реакций в миниатюрных системах индивидуального обогрева «грелках».для этого необходимо:

1. Изучить вопрос и установить, есть ли подобные грелки;
2. Подобрать наиболее пригодные для создания химических грелок реакции;
3. Выбрать наиболее эффективные по теплотворности реакции в ходе химического сравнительного эксперимента;
4. Выбрать наиболее удобную форму для наполнения и применения.

1. Термохимические реакции.

Термохимия -- раздел химической термодинамики, в задачу которой входит определение и изучение тепловых эффектов реакций, а также установление их взаимосвязей с различными физико-химическими параме трами. Ещё одной из задач термохимии является измерение теплоёмкостей веществ и установление их теплот фазовых переходов.

Термохимические уравнения

Термохимические уравнения реакций - это уравнения, в которых около символов химических соединений указываются агрегатные состояния этих соединений или кристаллографическая модификация и в правой части уравнения указываются численные значения тепловых эффектов.

Важнейшей величиной в термохимии является стандартная теплота образования (стандартная энтальпия образования). Стандартной теплотой (энтальпией) образования сложного вещества называется тепловой эффект (изменение стандартной энтальпии) реакции образования одного моля этого вещества из простых веществ в стандартном состоянии. Стандартная энтальпия образования простых веществ в этом случае принята равной нулю.

В термохимических уравнениях необходимо указывать агрегатные состояния веществ с помощью буквенных индексов, а тепловой эффект реакции (ДН) записывать отдельно, через запятую. Например, термохимическое уравнение

4Ш 3 (г) + 30 2 (г) -+ 2Н 2 (г) + 6Н 2 0(ж), ДН=-1531 кДж

показывает, что данная химическая реакция сопровождается выделением 1531 кДж теплоты, при давлении 101 кПа, и относится к тому числу молей каждого из веществ, которое соответствует стехиометрическому коэффициенту в уравнении реакции.

В термохимии также используют уравнения, в которых тепловой эффект относят к одному молю образовавшегося вещества, применяя в случае необходимости дробные коэффициенты.

Закон Гесса

В основе термохимических расчётов лежит закон Гесса: Тепловой эффект (ДН) химической реакции (при постоянных Р и Т) зависит от природы и физического состояния исходных веществ и продуктов реакции и не зависит от пути её протекания.

Следствия из закона Гесса:

1. Тепловые эффекты прямой и обратной реакций равны по величине и противоположны по знаку.
2. Тепловой эффект химической реакции (ДН) равен разности между суммой энтальпий образования продуктов реакции и суммой энтальпий образования исходных веществ, взятых с учётом коэффициентов в уравнении реакции (то есть помноженные на них)."

Закон Гесса может быть записан в виде следующего математического выражения:

∆ Н в =∑(∆ Н 0 продуктов реакции ) - ∑(∆ Н 0 реагентов )

Используя данные о стандартных энтальпиях, рассчитаю тепловой эффект реакций для химических грелок.

1. Рецепты химических грелок.

1. состав : Одна из самых простых химических грелок содержит оксид кальция СаО (негашеную известь), который взаимодействует с водой с образованием гидроксида кальция:

СаО + Н 2 0 = Са(ОН) 2 .

Реакция сопровождается тепловыделением. Температура грелки может достигать 70-80°С.

1. состав : В химической грелке другого вида используют взаимодействие металлов (в виде стружки) и солей. Совершенно сухую смесь железной (Ре) стружки с солями меди (например, СиС1 2 ) можно хранить довольно долго, а при добавлении воды температура сразу же повышается почти до 100°С за счет реакции:

F е + СиС1 2 = F еС1 2 + Си.

При этом грелка, в которой хлорид меди СиС1 2 превращается в хлорид железа F еС1 2 , сохраняет тепло около десяти часов.

1. состав : Оборудование: алюминиевая проволока, медный купорос, поваренная соль, опилки, вода.

2А1 + ЗСи S 0 4 - А1 2 (S 0 4 ) 3 + ЗСи.

Хлористый натрий добавляют для интенсификации процесса, ионы хлора ускоряют и облегчают реакцию с алюминием. На фоне этой реакции, вероятно, идет еще реакция алюминия с водой, типа

2А1 + 4Н 2 0 => 2А10(0Н) + ЗН 2 .

1. состав : Для изготовления химической грелки лучше использовать порошок хлорной меди и алюминиевые опилки. Смешивают 5-6 г хлорной меди с таким же по весу количеством алюминиевых опилок и к смеси добавляют 5-6 столовых ложек хорошо высушенных древесных опилок. Высыпают полученную смесь в полиэтиленовый мешочек. Грелка начинает действовать, когда в пакет наливают 30-40 мл воды. Хлорная медь, растворяясь в воде, реагирует с алюминием:

ЗСиС12+2А1=2А1С13+ЗСи.

Реакция сопровождается выделением теплоты. Древесные опилки играют роль "разбавителя", чтобы реакция не шла слишком быстро.

1. состав : смесь марганцовокислого калия и железного порошка в стальном целиндре. Придумали японцы во Вторую мировую. Весил около двухсот граммов. Стоило добавить немного воды, и эта смесь начинала разогреваться. Грелка работала до 20-30 часов, причем ее наружная температура не превышала шестидесяти градусов, то есть не могла обжечь кожу. Одной такой грелки хватало на согревание взрослого человека.
2. состав : Плоский полипропиленовый пакет, в котором идет реакция окисления железной пыли кислородом воздуха с образованием ржавчины и выделением тепла. В состав смеси также входят вода, соль (работает как катализатор), активированный уголь (равномерно распределяет тепло), вермикулит (служит аккумулятором тепла) и целлюлоза (наполнитель). Грелка одноразовая, начинает работать после открывания герметичной упаковки (для обеспечения доступа кислорода) и способна давать тепло в течение нескольких часов.
3. состав : В реакционную смесь еще можно вводить щавелевую или лимонную кислоту (кристаллогидраты), что увеличивает выход тепла. Такие грелки позволяют получить температуру от 100 до 300°С. Для их запуска в реакционную смесь окиси кальция и кристаллогидрата щавелевой кислоты вводят небольшое количество воды, в процессе реакции с окисью кальция будет реагировать вода, выделяющаяся при нейтрализации.

. - « ■ (IV /1 V*

СаО + Н20 = Са(ОН)2 + 10,6ккал

Са(ОН)2 + Н2С204*2Н20 = СаС204 + 4Н20 + 31ккал

1. состав: БОЛЕЕ ЭФФЕКТИВНЫЙ состав химических грелок - это смесь железных опилок, перманганата калия, угля и песка. Уголь и песок служат наполнителями-замедлителями реакции. Тепло выделяется в результате добавления к указанной смеси воды.

Результирующей реакцией при добавлении воды к смеси будет:

4Ее + 2Н20 + 302=2(Ее203»Н20) + 390,4ккал

Подобная смесь, помещенная в корпус, позволяет поддерживать в течении 10-12 часов температуру 100°С. Индивидуальная грелка такого типа представляет собой прорезиненный мешочек, заполненный указанным составом с горловиной для заливки воды.

1. состав: А самая лучшая одноразовая химгрелка (именно химическая грелка, ибо многоразовая к химии никакого отношения не имеет) - это смесь железных и медных опилок с солью. Заливается водой и начинает греться.

СаО + Н 2 0 = Са(ОН) 2

ДН° 298 = ДН° 2 98 (Са(ОН) 2 ) -(ДН 0 2 98 (СаО) +ДН 0 2 9 8 (Н 2 О))= -985,1-(-635,1-285,83)= = -64,17 кДж/моль

Ее + СиС1 2 = ГеС1 2 + Си

ДН° 298 = ДН 0 2 98 (РеС1 2 )- ДН°29 8 (СиС1 2 ) = -341,7+205,85 =135,85 кДж/моль 2А1 + ЗСи804 = А12(80)3 + ЗСи

ДН° 298 = ДН 0 298(А12(8О)3)- ДН° 298 (Си804)*3= -3441,8 -(3*(- 770,9))=-1129,1 2А1 + 4Н20 => 2АЮ(ОН) + ЗН2 ДН° 298 = ДН°2 98 (А10(0Н))*2 - ДН° 298 (Ы20)*4 =

ЗСиС12+2А1=2А1С13+ЗСи.

ДН° 298 = ДН° 298 (А1С13)*2 - ДН°298(СиС1 2 )*3-585,2 *2 - (-205,85 *3) = - 552,45

4. Эксперимент.

Дл я определения практического выхода тепла разных реакций, проведу эксперимент. В

одинаковых условиях пронаблюдаю тепло творную способность смесей и время остывания.

Вывод, наибольший выход тепла наблюдается при взаимодействии алюминия с

хлоридом меди. На основе этой смеси грелка будет работать наиболее эффективно, но надо подобрать пропорции реагентов

5.0пределение теплового эффекта реакции В 50 г воды добавили 5 грамм СиС l 2 *2 Н 0 и немного порошка алюминия. По

изменению температуры воды опре д е ла тепловой эффект реакции .

б.Рецепт химической грелки

Для создания химической греки надо приготовить смесь.

На 1 столовую ложку медного купороса взять 1 столовую ложку соли и добавить 1 чайную ложку порошка алюминия. Температура грелки поднимется до 100° и пудет

постепенно понижаться.

Заключение.

Благодаря проведенным опытам был сделан вывод, что наиболее оптимальной для создания термохимической грелки является реакция вытеснения металла из соли более сильным металлом.

Главной задачей практической работы являлось создать портативный нагреватель из доступных реактивов, который будет использоваться в холодное время года и служить грелкой в походных условиях.

Для создания грелки были проведены некоторые реакции:

1. .Взаимодействие хлорида меди (||) с алюминием

Приготовлена смесь из хлорида меди, угля и древесных опилок. Засыпала порошок алюминия. Добавила воды. С помощью прибора была измерена максимальная температура нагревания(100®с) и время понижения температуры до 22®с(примерно 1,5 -2 часа)

1. .Взаимодействие хлорида меди(||)с железом

Приготовила смесь хлорида меди(сухого), угля и древесных опилок. Засыпала порошок железа. Добавила воды. С помощью прибора выяснила, что вещества плохо взаимодействуют. Температура с 25®с поднялась до 35®, и продержалась не более 40 минут.

1. Гашение извести

Для реакции был взят оксид кальция. Добавила воды. Реакция не произошла(скорее всего, из за длительного хранения, оксид кальция превратился в карбонат кальция).

Исходя из проведенных опытов, был сделан вывод, что для создания грелки, наиболее оптимальной является реакция вытеснения из солей металла более активным металлом.

На опыте выяснилось, что многие экзотермические реакции происходят агрессивно, с бурным выделением газа, с маленьким тепловым эффектом и не подходят для создания термохимической грелки.

Список используемой литературы:

FindPatent.RU2012-2013

С холодом, при нахождении в условиях природы вдали от дома, можно и нужно бороться. Тем более, что сейчас в свободной продаже есть много современных и технологичных портативных устройств, индивидуальные грелки различных типов и видов, компактные обогреватели на газу и так далее, работа которых основана на различных физико-химических процессах.

По статистике, от 10 до 15% людей, погибших в условиях природы — стали жертвами . Даже самая теплая одежда, при отрицательных температурах воздуха, способна обеспечить поддержание положительного теплового баланса организма человека лишь очень ограниченное время. Рано или поздно теплопотери окажутся больше, чем теплопроизводство и начнется охлаждение организма. Длительное пребывание на холоде опасно. Оно парализует волю и притупляет инстинкт самосохранения. Это в конечном итоге может привести как минимум — к серьезным проблемам со здоровьем, или как максимум — к смерти.

Одноразовые химические грелки и термопакеты для обогрева в полевых условиях.

Самыми дешевыми и доступными средствами индивидуального обогрева являются различные одноразовые химические грелки (термопакеты) для рук и ног. Тепло в таких грелках как правило вырабатывается в результате химической реакции между содержимым самого пакета и кислородом. Такие грелки очень просты в эксплуатации, иногда для запуска процесса выделения тепла будет достаточно вынуть ее из упаковки. Рабочая температура, в зависимости от назначения одноразовой грелки — от плюс 40 до 60 градусов Цельсия. Время работы — от 4 часов и более.

Конструкция некоторых одноразовых химических грелок позволяет временно останавливать процесс выделения из нее тепла. Для этого бывает достаточно прекратить доступ кислорода к ее активному содержимому и реакция останавливается. Одноразовые химические грелки будут удобными автономными источниками тепла для рыбаков, туристов, охотников и военных. Их можно положить в обувь, в перчатку, во внутренние карманы одежды, обогреть технику (фото и видеокамеры) при работе на морозе и т.д.

Многоразовые солевые грелки для обогрева в полевых условиях.

Многоразовые солевые грелки представляет собой герметичную емкость из плотного материала, которая наполнена перенасыщенным солевым раствором. Принцип работы основан на эффекте выделения тепла при изменении фазового состояния материалов. Солевая грелка может иметь практически любую форму и размер. Так, например, солевая грелка для ног может иметь форму стельки.

Внутри грелки находится аппликатор (палочка или кружок), с помощью которого и происходит ее запуск. Рабочая температура солевых грелок от 50 градусов и выше. Время работы зависит от размеров самой грелки и температуры окружающего воздуха — от 2 часов и больше. После окончания цикла работы солевые грелки приводят в рабочее состояние помещая на некоторое время в кипящую воду, после чего она вновь готова к повторному использованию.

Многоразовые каталитические грелки для обогрева в полевых условиях.

Кроме одноразовых химических грелок существуют многоразовые карманные каталитические грелки. Принцип их действия основан на каталитическом беспламенном окислении паров спирта или бензина, который сопровождается выделением тепла. Катализатором в таких грелках служит платина. Яркий пример — классическая карманная каталитическая бензиновая грелка Zippo Hand Warmer. Более подробно о ней написано в на нашем сайте.

Профилактика переохлаждения в условиях холодной погоды.

В условиях холодной погоды надо стараться придерживаться следующих несложных правил.

1. Вырабатывать тепло.

Есть часто, но понемногу и высококалорийные продукты. Когда пища принимается часто и маленькими порциями, то это повышает общий уровень обмена веществ организма, так как на процесс пищеварения расходуется большее количество калорий. Это, в свою очередь, приводит к производству большего количества внутреннего тепла.

При необходимости.

— Делать согревающие физические упражнения.
— Развести огонь и использовать отражающие поверхности.
— По возможности всегда располагаться с южной стороны, чтобы получать солнечное тепло по максимуму.
— Пить теплые или горячие жидкости с растворенными в них сладостями или сахаром.

2. Уменьшать потери тепла.

— Носить соответствующие погоде одежду и обувь.
— Особенно утеплять голову и шею.
— Как только это возможно, сразу переодеваться из промокшей одежды в сухую.
— Найти или сделать защитное укрытие или убежище.
— Максимально изолировать тело от холодных поверхностей.
— Полностью отказаться от алкоголя.

В сети можно найти немало разработок самодельных химических грелок для рыболовов и туристов. Работа грелки основана на химической реакции с участием воды, соли, алюминия и медного купороса. Грелка используется для отогревания окоченевших пальцев рук на рыбалке. Можно с помощью нее разогреть остывшую пищу.
Надо признать, что реактивы не из дешевых сейчас, возможно проще и выгодней взять каталитическую грелку, одной заправки хватает на 6-8 часов работы, после 200-300 применений просто меняется платиновый элемент. Но, как утверждает автор разработки, которую мы рассматриваем, у китайской каталитической грелки есть свои минусы. Если попадется хилый китай, то катализатора хватит на неделю. К тому же, такая грелка чувствительна к температуре. В наружном кармане корпус остывает, топливо перестает испарятся и грелка без топлива перестает выдавать тепло. Капризная она в этом плане. Даже чехол не спасает. А уж если ее замерзшими руками взять, то совсем быстро остынет.

Автор видеурока сначала демонстрирует механизм работы химической грелки. Для этого он взял медный купорос, купленный в магазине и измельчил его в кофемолке. Однако измельчать купорос ему пришлось только ради демонстрации работы устройства, так как крупные кристаллы при нагреве растрескиваются. Медный купорос прокаливался с целью повысить начальную температуру раствора, чтобы не ждать несколько лишних минут до начала реакции, но можно обойтись и без этого.

Какой алюминий использован в грелке? Пищевая фольга. Ширина 28 см, длина 20 см, толщина 14 мкм. Соотношение медного купороса и кухонной соли 2:1. В пробку вклеен бамбуковый шампур на термоклей.

В эксперименте очень холодная вода. Смесь нагревается до комнатной температуры за счет растворения безводного медного купороса. Взбалтываем бутылочку со смесью для ускорения химической реакции. Фольга на шампуре будет равномерно нагревать жидкость в бутылке. В ходе реакции будет выделяться водород и тепло, которое ускорит реакцию. Давление в бутылке нужно контролировать и постоянно стравливать водород. Алюминий растворяется а из раствора выделяется медь. Если в течение минуты газ не выделяется, значит реакция закончилась. В принципе воду можно даже вскипятить, но такого нагрева не выдержит бутылка.

А теперь о том, как не надо делать химическую грелку.

Желая свести время реакции к минимуму, автор видео решил увеличить площадь контакта алюминия. С этой целью он измельчил алюминиевые пластинки. Далее, как обычно заложил в бутылку в нужной пропорции соль и медный купорос. Залил водой. Размешал. Закинул алюминиевую болванку и закрутил крышку. Приоткрыв крышку, чтобы стравить водород, он получил заряд с грязной горячей жидкостью на себя.

Посмотрите на видео эксперимент, показывающий химическую реакцию, лежащую в основе грелки и как ее сделать своими руками. Ну, а если вы хотите увидеть сразу, “во что вылилось” нарушение технологии, то есть об опасностях химических грелок, то с момента 3:41.

Особенности предлагаемой автором грелки из медного купороса.

Подобный рецепт кочует по сети не один десяток лет, но в нем все сводится к смешиванию солей, добавлению опилок, алюминия и воды. И при этом не
ясно как регулировать скорость реакции, температуру грелки и как отводить выделяющиеся газы. Автор выбрал простой путь. Короткая, но активная химическая реакция дает тепло, которое удерживает смесь солей. Это позволяет экономить реактивы и удерживать температуру в комфортном диапазоне.
По мере остывания грелки можно добавлять новые порции алюминия.

Скорость химической реакции зависит от концентрации, температуры и площади поверхности реагирующих веществ. Поэтому алюминий в виде фольги, а не проволоки, труб, уголков и прочего. Т.к. концентрация солей в процессе реакции падает, то солей должно быть с избытком. Растворимость медного купороса в 100 граммах воды при 25 градусах Цельсия 23 грамма. Больше 4-х кратного количества брать не советую т.к. в процессе реакции выделяется медь в виде тончайшего порошка, которая сгущает раствор солей и препятствует циркуляции раствора. Медный купорос прокаливался с целью повысить начальную температуру раствора, чтобы не ждать несколько лишних минут до начала реакции, но можно обойтись и без этого.

Деревянный шампур призван утопить сверток фольги и изолировать его от стенок бутылки. В противном случае фольга покрывается множеством пузырьков и всплывает. При этом все тепло выделяется в верхней части бутылки, что приводит к сильному разогреву и деформации стенок. В случае с шампуром, пузырьки газа заставляют жидкость циркулировать, поэтому постоянно встряхивать бутылку и выпускать газ не обязательно. Достаточно просто не закручивая пробку, дать бутылке пару минут постоять. По этому же принципу работают армейские
беспламенные нагреватели пищи.

Другая – безопасная грелка, очень интересного принципа работы в другой .