В интернет можете да намерите много дизайни за домашни химически нагревателни подложки за рибари и туристи. Работата на нагревателната подложка се основава на химическа реакция, включваща вода, сол, алуминий и меден сулфат. Грейка се използва за затопляне на изтръпнали пръсти при риболов. Можете да го използвате за затопляне на студена храна.
Трябва да се признае, че сега реагентите не са евтини, може би е по-лесно и по-изгодно да вземете каталитична нагревателна подложка, едно зареждане е достатъчно за 6-8 часа работа, след 200-300 употреби платиненият елемент просто се сменя. Но, според автора на развитието, което обмисляме, китайската каталитична нагревателна подложка има своите недостатъци. Ако попаднете на слаб, катализаторът ще издържи една седмица. В допълнение, тази нагревателна подложка е чувствителна към температурата. Във външния джоб тялото се охлажда, горивото спира да се изпарява и нагревателната подложка без гориво спира да произвежда топлина. Тя е капризна в това отношение. Дори случаят не помага. И ако го вземете със замръзнали ръце, той ще изстине много бързо.

Авторът на видео урока първо демонстрира механизма на работа на химическа нагревателна подложка. За да направи това, той взе меден сулфат, закупен в магазин, и го смила в кафемелачка. Той обаче трябваше да смила витриола само за да демонстрира работата на устройството, тъй като големите кристали се напукват при нагряване. Медният сулфат беше калциниран, за да се повиши първоначалната температура на разтвора, за да не се чакат няколко допълнителни минути преди началото на реакцията, но можете да направите и без това.

Какъв алуминий се използва в нагревателната подложка? Хранително фолио. Ширина 28 см, дължина 20 см, дебелина 14 микрона. Съотношението на меден сулфат и кухненска сол е 2:1. С помощта на горещо лепило в тапата се залепва бамбуково шишче.

В експеримента е много студена вода. Сместа се загрява до стайна температурапоради разтварянето на безводен меден сулфат. Разклатете бутилката със сместа, за да ускорите химическата реакция. Фолиото на шишчето ще загрее равномерно течността в бутилката. По време на реакцията ще се отделят водород и топлина, което ще ускори реакцията. Трябва да се следи налягането в бутилката и непрекъснато да се изпуска водородът. Алуминият се разтваря и медта се освобождава от разтвора. Ако в рамките на минута не се отдели газ, реакцията е приключила. По принцип можете дори да кипнете вода, но бутилката няма да издържи на такава топлина.

И сега за това как да не направите химическа нагревателна подложка.

В желанието си да намали времето за реакция до минимум, авторът на видеото реши да увеличи контактната площ на алуминия. За целта той натроши алуминиеви плочи. След това, както обикновено, слагам сол и меден сулфат в бутилката в необходимите пропорции. Напълни го с вода. Разбърква се. Хвърлих алуминиевата заготовка и завинтих капака. След като отвори леко капака, за да изпусне водорода, той получи заряд от мръсна гореща течност върху себе си.

Гледайте видео експеримента, показващ химическата реакция зад нагревателната подложка и как да си направите такава сами. Е, ако искате незабавно да видите „до какво доведе нарушението на технологията“, тоест за опасностите от химически нагревателни подложки, тогава от момента 3:41.

Характеристики на нагревателната подложка, изработена от меден сулфат, предложена от автора.

Подобна рецепта витае в интернет от десетилетия, но всичко се свежда до смесване на соли, добавяне на дървени стърготини, алуминий и вода. И все пак не
ясно е как се регулира скоростта на реакцията, температурата на нагревателната подложка и как се отстраняват отделящите се газове. Авторът избра прост път. Кратка, но активна химическа реакция произвежда топлина, която задържа солената смес. Това ви позволява да спестите реагенти и да поддържате температурата в удобни граници.
Докато нагревателната подложка се охлажда, можете да добавите нови порции алуминий.

Скоростта на химичната реакция зависи от концентрацията, температурата и повърхността на реагентите. Следователно алуминият е под формата на фолио, а не тел, тръби, ъгли и други неща. защото Концентрацията на соли намалява по време на реакцията, тогава трябва да има излишък на соли. Разтворимостта на медния сулфат в 100 грама вода при 25 градуса по Целзий е 23 грама. Не препоръчвам да приемате повече от 4 пъти количеството, защото... По време на реакцията медта се освобождава под формата на фин прах, който сгъстява солевия разтвор и предотвратява циркулацията на разтвора. Медният сулфат беше калциниран, за да се повиши първоначалната температура на разтвора, за да не се чакат няколко допълнителни минути преди началото на реакцията, но можете да направите и без това.

Дървеният шиш е предназначен да потопи снопа фолио и да го изолира от стените на бутилката. В противен случай фолиото се покрива с много мехурчета и изплува. В този случай цялата топлина се отделя в горната част на бутилката, което води до силно нагряване и деформация на стените. В случай на шиш, мехурчетата газ предизвикват циркулация на течността, така че не е необходимо непрекъснато да се разклаща бутилката и да се отделя газ. Достатъчно е просто да оставите бутилката да престои няколко минути, без да затягате капачката. Армията работи на същия принцип.
безпламъчни нагреватели за храна.

Другото е безопасна нагревателна подложка с много интересен принцип на работа.

Изработване на химическа нагревателна подложка

По време на зимен поход или пътуване през северните райони е толкова хубаво да се затоплите от външен източник на топлина. Но огън може да се запали само на почивка или по време на дълъг престой, но какво да правите, докато сте в движение? Това може да помогне химическа нагревателна подложка, кое е необходим атрибутв комплекти за оцеляване.

Разбира се, той може да бъде закупен в специализирани магазини, но няма да струва толкова евтино, колкото бихме искали, така че е по-добре да останете на домашно устройство. В зависимост от това как искате да го използвате: за затопляне на ръцете, тялото под дрехите или като нагревател за спален чувал, вие избирате контейнера, в който ще протича химическата реакция.

Има няколко начина да направите химическа нагревателна подложка, но ние ще се спрем на трите най-често срещани. Първо, нека вземем решение за съставките, които изобразих на снимката.

Метод 1 (по-стар)

За първия метод ще ви трябва: 20 g обикновена сол (NaCl), 40 g меден сулфат (CuCl), парче алуминиева тел и 30 g дървени стърготини. Желателно е витриола и солта да се смилат до размер на кристалите не повече от 1 mm (ако са по-големи).

Добавете дървени стърготини към сместа от сол и меден сулфат и разбъркайте добре. Огънете алуминиевата тел на спирала и я поставете в буркан или бутилка (за предпочитане стъклена). Отгоре изсипете готовата смес, така че нивото да е 1 см под шията. За да го приведете в работно състояние, просто добавете 50 ml вода в контейнера, което ще започне реакцията и ще повиши температурата на вашата нагревателна подложка до 60°C за 3-4 минути.

За да разбера принципа на действие, ще дам формулата на химичната реакция:

CuSO 4 +2NaCl → Na 2 SO 4 +CuCl 2

Образуването на меден хлорид води до отделяне на част от топлината, но основната топлина възниква, когато взаимодейства с алуминиева тел:

2Al+3 CuCl 2 → 2AlCl 3 +3Cu

Стърготини не участват в химическата реакция. Поглъщайки вода, те действат като вид забавяне на реакцията, което значително удължава времето за работа на нагревателната подложка. В допълнение, дървото има ниска проводимост, което му позволява да акумулира топлина и да я освобождава постепенно. В затворен съд топлината се запазва до 2 часа.

За съвременните реалности, стъклени съдове- това е нещо рядко. Много по-лесен за намиране пластмасов контейнер подходяща формаи обем. В този случай се уверете, че жицата не докосва пластмасата, тъй като може да се изкриви при нагряване.

Метод 2

Този дизайн на химическа нагревателна подложка е търсен сред туристите, които прекарват зимните нощи в палатки. Носят го със себе си в спалния си чувал и го поставят в пазвата си, за да се стопли преди лягане.

За да го направите, ще ви трябва дебела водоустойчива торба (опитните вземат 2 - едно в едно), в която се изсипва смес от 5 g прах CuCl, 5 g алуминиев прах и 5 супени лъжици дървени стърготини. Достатъчно е да добавите 40 ml вода към такава смес, за да започне химическа реакция с отделяне на топлина.

Метод 3

Този метод е в много отношения подобен на първия. Само в този случай не използваме дървени стърготини.

Първо вземете парче алуминиево фолио 20х30 см. Прегънете го на две (10х30 см) и го навийте на тръбичка около дървено шишче за барбекю. След това залепете шишчето към капака на пластмасовата бутилка с пистолет за лепило. Така нагревателното фолио няма да се допира до пластмасовите стени.

Взимаме готварска сол и меден сулфат на прах в съотношение 1:2 и ги изсипваме в бутилката. За да започнете реакцията, добавете вода към контейнера. По време на реакцията ще се отделят топлина и водород, които ще трябва да се освобождават от време на време. Алуминиево фолиоще се разтвори, така че бутилката трябва да се разклаща периодично. Ще разберете за края на реакцията и следователно за спирането на генерирането на топлина, когато спре отделянето на газ върху фолиото.

Както можете да видите, методите, които дадох, имат своите плюсове и минуси, така че изберете този, който ви подхожда най-добре за туризъм и местни условия оцеляване.

С настъпването на есента и зимата студеното време идва в Япония. И въпреки че снегът е рядкост в Токио, температурата остава около десет градуса по Целзий и дори по-ниска през нощта. В същото време в къщите няма централно отопление, стените са тънки, а стъклопакетът е еднослоен. Всички тези фактори водят до факта, че живеенето в такива къщи през зимата става малко проблематично и дори невъзможно за комфортно живеене. Защо мислите, че в Япония продават тоалетни чинии с отопление? Това е! И ако по-рано японците отопляваха домовете си с огнище с жив огън, сега в обикновени апартаментиТова е невъзможно и неудобно. В Русия проблемът с отоплението се решава просто - батерии, но в Япония в по-голямата си част няма батерии, но има много други начини да внесете комфорт в зимното съществуване.

Помислете за следните източници на топлина в затворени пространства.

1. Газови нагреватели.
2. Маслени нагреватели.
3. Керосинови нагреватели.
4. Електрически нагреватели.
5. Халогенни нагреватели.
6. Електрически килими.
7. Климатици.
8. Йонизатори-изсушители.
9. Спален чувал.
10. Момиче в леглото.
11. Подложка за офуро и вода.
12. Химически нагреватели.

Всеки метод има своите плюсове и минуси. Като цяло има два основни метода за активно отопление, а именно чрез нагряване на околния въздух и директно пренасяне на топлина към обекти. ДА СЕ последния типвключват халогенни нагреватели, а всички останали принадлежат към първите. В Япония мощността и моделът на нагревателя се избират въз основа на площта на стаята за татами и задачите, които трябва да изпълнява. Например, трябва ли да отоплявате цялата стая или само част от нея? Почти цялото отоплително оборудване е оборудвано с температурни индикатори и автоматични таймери за включване / изключване, а по-скъпите модели могат да работят в поддържащ режим определена температураили включване в определени часове.

Газови нагреватели.
Газовите нагреватели работят на принципа на изгаряне природен газ, който им се подава по маркуч от домашната газова мрежа. Цената на бензина в Токио е около 117 йени за кубичен метъри газът е много популярен в Япония; водата се затопля в душовете и в кухнята с помощта на газови бойлери; храната се готви на газ.

В стените на помещенията са вградени входове за газ, към тях е свързан маркуч, а другият край е свързан към газов нагревател. Такъв нагревател ще ви позволи да отоплявате големи площи, мощността на конвенционалните модели достига 4 киловата на цени от около 18 йени на час работа за киловат изходна мощност. Недостатъкът е невъзможността за свободно преместване на нагревателя из апартамента. Освен това в Русия такъв нагревател е безполезен поради липсата на подходящи входове за газ. Освен това, газов нагревателпо време на работа той консумира кислород, намалявайки количеството му в отопляемата стая и ще се върнем към тази точка малко по-ниско.

Маслени нагреватели.
Маслените нагреватели също са широко известни в Русия и работят на принципа на електрическо нагряване на маслото в резервоара.

Те консумират само ток, загряват много бавно, но в същото време имат най-много голяма площнагревателни елементи, тоест максимален топлопренос на единица мощност. Те са безшумни, не изгарят кислород по време на работа и са едни от най-много ефективни начиниотопление на дома, но и консумират много електроенергия. Освен това те изобщо не са екзотични, като например следващия тип.

Керосинови нагреватели.
Керосиновите нагреватели създават топлина чрез изгаряне на керосин, доставян от специални вградени резервоари. В тях ръчно се налива керосин. Самият керосин може да се купи на бензиностанции или в супермаркети, а през зимата има резервоар, който се движи по улиците и можете да го купите там.

Това течно гориво струва около половината от електроенергията, а консумацията му зависи до голяма степен от режима на работа и модела на нагревателя. Има такива, които консумират 16 йени на час, давайки 900 вата, а има и такива, които дават 2300 вата за 18 йени. Пет литра гориво са достатъчни за приблизително 70 часа работа. Едно от предимствата е високата мобилност на такъв нагревател. Не са необходими маркучи или кабели, можете да го поставите навсякъде удобно място. Някои модели имат и възможности за печка - можете например да варите чай или да затопляте храна. Керосиновата печка може да бъде занесена в Русия и там да се пуши. От минусите - при стартиране и спиране (или възможната старост на устройството) можете да помиришете керосин, трябва да налеете керосин в резервоарите (и да помиришете миризмата му), както и да имате запас от него. Електричеството не е винаги там. Но основният недостатък е значителното изгаряне на кислород, което в лошо проветриво помещение може да доведе до сутрешно главоболие и обща слабост. Самите японци, които се отопляват с керосин, редовно проветряват стаята. Между другото, има модели с всмукване на въздух отвън, но това изисква специална инсталацияи издълбаване на стената.

Електрически нагреватели.
Електрическите нагреватели от класически тип работят на принципа на нагряване на елементи с високо съпротивление от преминаващ през тях ток и след това пренасяне на топлина от тях към въздуха. Те могат да имат метален рефлектор, а някои модели са оборудвани с вентилатор, който разпръсква топлия въздух в стаята.

Въпреки това, моделите, продавани в Япония, са ориентирани само към местно напрежение от 100-110 волта. Цените на електроенергията са 22 йени за киловат, от тук можете да изчислите финансовите разходи за отопление. Смята се, че един киловат мощност е достатъчен за затопляне на едно работно място, т.е. за осем часа ще натрупате осем киловата или 176 йени. Умножавайки по 30 дни, получаваме 5280 йени на месец.

Халогенни нагреватели.
Халогенните нагреватели са разновидност на електрическите нагреватели, но топлината се предава на предметите не чрез нагряване на въздуха, а чрез инфрачервено лъчениедиректно към обекти. Когато включите такъв нагревател, веднага ще почувствате топлина, но само там, където излъчването му удари.

Те са леки и безшумни и често могат автоматично да се въртят на стойката под определен ъгъл, но каквото и да не се удари, ще остане студено. Не, разбира се, с течение на времето цялата стая ще се затопли, но ще трябва да чакате дълго време и събирането в кръг около такъв нагревател е малко по-трудно, отколкото около газов нагревател. От друга страна, такъв нагревател е безшумен и не изгаря кислород.

Електрически килими.
Тези продукти работят с електричество и са зашити вътре в тъканта. нагревателни елементи. Такива килими имат различни зони, можете не само да седнете върху тях, но и да поставите столове, маса, а някои модели дори могат да се перат.

Въпреки това се смята, че спането на източник на нискочестотно електромагнитно излъчване не е добро за здравето, освен това такива килими водят до намаляване на влажността в апартамента, което също може да има отрицателен ефект върху тялото. По-специално, спането при постоянно възходящ поток (топлият въздух от килима ще се издигне до тавана) може да доведе до лющене на кожата, а дехидратацията може да постави допълнителен стрес върху бъбреците. Има и електрически одеяла – по-тънки и леки от електрическите килими. Обикновено те се използват в комбинация с обикновени одеяла. Тази група включва и котацу - маса с вградена печка и „ресни“ от одеяло около периметъра.

Климатик.
IN зимно времеКлиматикът може да затопли въздуха, но не можете да очаквате, че е супер ефективен. Редовен домашен модел(да не се бърка с големите за институции) загрява въздуха само няколко градуса и колкото по-студено е навън, толкова по-малко ефикасен (все пак въздухът се взема от там). Консумира доста ток и е шумен.

Сушилня с йонизатор.
Това е устройство за йонизиране на въздуха и намаляване на влажността в помещението. Вътре има резервоар за вода, в който кондензира атмосферната влага. Това не е нагревател, но може да повиши температурата в малка стая с няколко градуса, като същевременно издава силен шум.

Спален чувал.
Въпреки че изглежда смешно, добрият спален чувал е такъв по страхотен начинподдържане на топлина през нощта. Човешкото тяло само по себе си е източник на топлина, просто трябва да го запазите. Ако туристите спят в спални чували през зимата, със значителни отрицателни температури, тогава използването на закрито е много лесно. Всички модели спални чували имат две температурни характеристики - комфортна и екстремна температура, трябва да изберете според това кое е удобно.

Важен факт остава, че „отоплението” със спален чувал не изисква допълнителни разходи за ток или газ. Освен това можете да отваряте прозорците през нощта и да проветрявате стаята, което ще има благоприятен ефект върху вашето здраве. Недостатъкът е, че ще са необходими известни психологически усилия, за да излезете от чантата в студена сутрин, когато водата в чашите в кухнята замръзва. В този случай се препоръчва незабавно да изтичате до горещ душ и след това да се облечете топло. Ако някой не е доволен от спалния чувал нормално изглеждащ, предложения от индустрията необичайни опции, например под формата на мечешка кожа. Ще заспите в една такава в гората без палатка и на сутринта ще изплашите някого. Хубаво, нали?

Момиче в леглото.
Логично продължение на предишния вариант, той се отличава с по-висок топлообмен и допълнителен психологически (и вероятно физически) комфорт, но опцията е трудна за „работа“, „настройка“ и като цяло е рядък успех за намери го. Ако говорим за ученици от езикови гимназии, тогава тяхното настаняване е предимно от един и същи пол и е важно, в преследване на топлина, да не се плъзга в пълен achtung.

Офуро и подложка за нагряване на вода.
Ofuro е дълбока вана с топла вода, който се приема както за загряване, така и за релакс. Душът не може да замени офуро.

Приемането на офуро преди лягане и след това гмуркане в леглото ще ви помогне да заспите бързо. Недостатъците са консумацията на вода и време. Ако го поставите в двулитрова бутилка вода топла вода(поне 75 градуса) и го сложете под одеялото, това ще ви помогне да се стоплите до сутринта.

Химически нагреватели.
Това са малки пластини, нанесени върху тялото или дрехите. След активиране на такава плоча, вътре протича химическа реакция с отделяне на топлина. Топлината се отделя бавно и можете да се изгорите незабелязано.

Кой метод за отопление ще изберете зависи от вас и зависи от вашия начин на живот и финанси. За тези, които прекарват по-голямата част от времето си извън дома, спален чувал и офуро ще бъдат достатъчни. Домашните хора се нуждаят от мощен източник на топлина, защото заседналата работа само увеличава усещането за студ.

Герасименко Елена

Работата „Термохимични реакции при създаването на химическа нагревателна подложка“ разглежда практическа употребатеоретичен материал за химичните реакции.

Изборът на интересуващия ни проблем е оправдан. Способността да се създаде „химическа нагревателна подложка“ у дома от евтини скрап материали може да бъде много полезна при екстремни природни условия.

Изтегли:

Преглед:

Общинско средно образование финансирана от държавата организациясредно аритметично
средно училище № 19 MO Кореновски район

Научно-практическа конференция за ученици „Еврика”

„Термохимични реакции в творението
химическа нагревателна подложка"

Попълнено от ученик от 11 А клас на СОУ №19 на МОБУОбщински район Кореновски район

Герасименко Елена Михайловна Главен учител по химия Bobrovskaya L.F.

Кореновск

2014 година

анотация

Работата „Термохимични реакции при създаването на химическа нагревателна подложка“ разглежда практическото приложение на теоретичен материал за химичните реакции.

Изборът на интересуващия ни проблем е оправдан. Способността да се създаде „химическа нагревателна подложка“ у дома от евтини скрап материали може да бъде много полезна при екстремни природни условия.

Наличността е анализирана Консумативи. Топлинните ефекти на реакциите се изчисляват с помощта на стандартни енталпии на образуване на вещества.

В работата си ученичката проведе експерименти с помощта на ново лабораторно оборудване Mishab, въз основа на което изчисли пепелните ефекти на реакциите и установи най-ефективните реакции.

Резултатът от работата беше формулирани рецепти и препоръки за създаване на „химически нагревателни подложки“ в разбираема и достъпна форма.

Работата има практическо приложение и заслужава внимание.

Въведение.

През студения сезон хората, чиито дейности включват извършване на определени
задачи на улицата, винаги има желание да се затопли. Но това не винаги е така
условия. Проблемът може да бъде решен с помощта на нагревателни подложки.

В работата си реших да изследвам проблема за създаването на химическа нагревателна подложка. Подгряващата подложка може да се използва многократно. За многократни „нагреватели“ най-подходящи са кристалните солни хидрати, които могат да се съхраняват преохладени за дълго време. В продажба има подобни нагревателни подложки, пълни с кристален натриев ацетат хидрат SNZS0 (Zha-ZN20. Тази сол се топи в собствената си вода за кристализация при 58 ° C. Солта, поставена в найлонов плик, се разтопява във вряща вода и след това стопилката може да се охлади до стайна температура и по-ниска без кристализация ( хипотермия). След това е достатъчно да се смачка торбата - и кристализацията започва с отделянето на топлина. Този процес може да се повтори много пъти.

Бях по-интересен от възможността за създаване на истинска химическа нагревателна подложка, която да работи благодарение на протичащи в нея екзотермични реакции. Тези подложки са за еднократна употреба, което е удобно, тъй като след употреба могат да бъдат изхвърлени или рециклирани.

Успях да намеря няколко рецепти за такива нагреватели. Целта на моята работа беше да избера най-удобния, надежден, достъпен, евтин и ефективна рецепта, тестване и тестване на практика.

. .) ^ > * 1 3

По време на работата си изучавах теорията на термохимичните реакции, изчислявах топлинния ефект на избраните реакции и провеждах експерименти с избора на различни рецепти.

Учебен план

При изучаването на химията се запознаваме с термохимични реакции, които възникват с поглъщане или отделяне на топлина. Енергията, съхранявана във вещества във формата химически връзки, се отделя при образуването на нови вещества. В химическото производство тази енергия се използва за нагряване на реагенти или за производство на пари или за загряване на вода.

Топлинните ефекти на химичните реакции са необходими за много технически изчисления.

Ефектът от определени екзотермични реакции може да се използва за създаване на персонализиран преносим нагревател.

Целта на работата беше да се изследват някои химични реакции за създаване на термохимична нагревателна подложка. За тази цел бяха проведени някои експерименти с най-достъпните реактиви.

Искам да изследвам проблема с използването на енергията на химичните реакции в миниатюрни индивидуални отоплителни системи „бутилки за топла вода“, за което е необходимо:

1. Проучете проблема и определете дали има подобни нагревателни подложки;
2. Изберете най-подходящите реакции за създаване на химически нагревателни подложки;
3. Изберете най-ефективните реакции по отношение на калоричност по време на химичен сравнителен експеримент;
4. Изберете най-удобната форма за попълване и кандидатстване.

1. Термохимични реакции.

Термохимия -- раздел от химическата термодинамика, чиято задача е да определи и изследва топлинните ефекти на реакциите, както и да установи техните връзки с различни физикохимични параметри. Друга задача на термохимията е да измерва топлинния капацитет на веществата и да определя техните топлини на фазови преходи.

Термохимични уравнения

Термохимичните уравнения на реакциите са уравнения, в които близо до символите химични съединенияса посочени агрегатни състоянияна тези съединения или кристалографска модификация и числените стойности на топлинните ефекти са посочени от дясната страна на уравнението.

Най-важното количество в термохимията е стандартната топлина на образуване (стандартна енталпия на образуване). Стандартна топлина (енталпия) на образуване сложно веществосе нарича топлинен ефект (промяна в стандартната енталпия) на реакцията на образуване на един мол от това вещество от прости веществав стандартно състояние. Стандартната енталпия на образуване на прости вещества в този случай се приема равна на нула.

В термохимичните уравнения е необходимо да се посочат агрегатните състояния на веществата с буквени индекси, а топлинният ефект на реакцията (TR) трябва да бъде написан отделно, разделен със запетая. Например термохимичното уравнение

4Ш 3 (g) + 30 2 (g) -+ 2Н 2 (g) + 6Н 2 0 (g), DN=-1531 kJ

показва, че тази химична реакция е придружена от отделяне на 1531 kJ топлина при налягане от 101 kPa и се отнася до броя молове от всяко вещество, което съответства на стехиометричния коефициент в уравнението на реакцията.

В термохимията се използват и уравнения, в които топлинният ефект е свързан с един мол от образуваното вещество, като се използват дробни коефициенти, ако е необходимо.

Законът на Хес

Термохимичните изчисления се основават на закона на Хес: Топлинният ефект (TE) на химическа реакция (при постоянни P и T) зависи от природата и агрегатното състояние на изходните вещества и продуктите на реакцията и не зависи от пътя на неговото протичане.

Следствия от закона на Хес:

1. Топлинните ефекти на правата и обратната реакция са равни по големина и противоположни по знак.
2. Топлинният ефект на химическа реакция (TR) е равен на разликата между сумата от енталпиите на образуване на реакционните продукти и сумата от енталпиите на образуване на изходните вещества, като се вземат предвид коефициентите в уравнението на реакцията ( тоест умножено по тях)."

Законът на Хес може да бъде написан като следния математически израз:

∆ N in =∑(∆ N 0 реакционни продукти) - ∑(∆ H 0 реактиви)

Използвайки данни за стандартни енталпии, ще изчисля топлинния ефект на реакциите за химически нагревателни подложки.

1. Рецепти за химически нагревателни подложки.

1. съединение : Една от най-простите химически нагревателни подложки съдържа калциев оксид CaO ( негасена вар), който реагира с вода, за да образува калциев хидроксид:

CaO + H 2 0 = Ca(OH) 2.

Реакцията е придружена от отделяне на топлина. Температурата на нагревателната подложка може да достигне 70-80°C.

1. съединение : Друг вид химическа нагревателна подложка използва взаимодействието на метали (под формата на стружки) и соли. Напълно суха смес от железни (Fe) стърготини с медни соли (например CuCl 2 ) могат да се съхраняват доста дълго време, а когато се добави вода, температурата веднага се повишава до почти 100°C поради реакцията:

F e + CuC1 2 = F eC1 2 + Cu.

В същото време нагревателна подложка, в която меден хлорид CuC1 2 се превръща в железен хлорид F еС1 2 , запазва топлината около десет часа.

1. съединение : Оборудване: алуминиева тел, меден сулфат, готварска сол, стърготини, вода.

2A1 + ZSi S 0 4 - A1 2 (S 0 4 ) 3 + ZSi.

За интензифициране на процеса се добавя натриев хлорид, хлорните йони ускоряват и улесняват реакцията с алуминия. На фона на тази реакция вероятно има и реакция на алуминий с вода, като напр

2А1 + 4Н 2 0 => 2А10(0Н) + ЗН 2.

1. съединение : За да направите химическа нагревателна подложка, е по-добре да използвате прах от меден хлорид и алуминиеви стружки. Смесете 5-6 g меден хлорид със същото тегло алуминиеви стърготини и към сместа добавете 5-6 супени лъжици добре изсушени стърготини. Изсипете получената смес в найлонов плик. Подгряващата подложка започва да действа, когато в торбичката се налеят 30-40 мл вода. Медният хлорид, разтворен във вода, реагира с алуминий:

ZSiS12+2A1=2A1S13+ZSi.

Реакцията е придружена от отделяне на топлина. Стърготините действат като "разредител", за да предотвратят твърде бързото протичане на реакцията.

1. съединение : смес от калиев перманганат и железен прах в стоманен цилиндър. Изобретен е от японците по време на Втората световна война. Тежеше около двеста грама. Веднага щом добавите малко вода, тази смес започва да се затопля. Грейката работеше до 20-30 часа и то външна температуране надвишава шестдесет градуса, тоест не може да изгори кожата. Една такава нагревателна подложка беше достатъчна, за да стопли възрастен.
2. съединение : Плосък полипропиленов плик, в който става окисляването на железен прах с атмосферен кислород, образувайки ръжда и генерирайки топлина. Сместа включва още вода, сол (работи като катализатор), Активен въглен(разпределя топлината равномерно), вермикулит (служи като акумулатор на топлина) и целулоза (пълнител). Нагревателната подложка е за еднократна употреба, започва да работи след отваряне на запечатаната опаковка (за осигуряване на достъп на кислород) и може да осигурява топлина в продължение на няколко часа.
3. съединение : Можете също да добавите оксалова или лимонена киселина(кристални хидрати), което увеличава топлинната мощност. Такива нагревателни подложки ви позволяват да получите температури от 100 до 300°C. За да ги стартирате, в реакционната смес от калциев оксид и кристален хидрат на оксалова киселина се въвежда малко количество вода; по време на реакцията водата, освободена по време на неутрализацията, ще реагира с калциев оксид.

. - « ■ (IV /1 V*

CaO + H20 = Ca(OH)2 + 10,6 kcal

Ca(OH)2 + H2C204*2H20 = CaC204 + 4H20 + 31kcal

1. съединение: ПОВЕЧЕ ▼ ЕФЕКТИВЕН съставхимически нагревателни подложки са смес от железни стружки, калиев перманганат, въглища и пясък. Въглища и пясък служат като пълнители, забавящи реакцията. В резултат на добавяне на вода към тази смес се отделя топлина.

Получената реакция при добавяне на вода към сместа е:

4Ee + 2H20 + 302=2(Ee203»H20) + 390,4 kcal

Такава смес, поставена в корпус, ви позволява да поддържате температура от 100 ° C за 10-12 часа. Индивидуална нагревателна подложка от този тип е гумирана торба, пълна с определен състав с гърло за изливане на вода.

1. съединение: А най-добрата химическа нагревателна подложка за еднократна употреба (а именно химическа нагревателна подложка, тъй като многократната нагревателна подложка няма нищо общо с химията) е смес от железни и медни стърготини със сол. Пълни се с вода и започва да се затопля.

CaO + H 2 0 = Ca(OH) 2

DN° 298 = DN° 2 98 (Ca(OH) 2 ) -(DN 0 2 98 (CaO) + DN 0 2 9 8 (H 2 O))= -985.1-(-635.1-285.83)= = -64.17 kJ/mol

Ee + CuC1 2 = HeC1 2 + Cu

DN° 298 = DN 0 2 98 (ReS1 2) - DN°29 8 (SiS1 2) ) = -341,7+205,85 =135,85 kJ/mol2A1 + ZSi804 = A12(80)3 + ZSi

DN° 298 = DN 0 298(A12(8O)3) - DN° 298 (Ci804)*3= -3441.8 -(3*(- 770.9))=-1129.12А1 + 4Н20 => 2АУ(ОН) + ЗН2 DN° 298 = DN°2 98 (A10(0N))*2 - DN° 298 (N20)*4 =

ZSiS12+2A1=2A1S13+ZSi.

DN° 298 = DN° 298 (A1S13)*2 - DN°298(SiS1 2 )*3-585,2 *2 - (-205,85 *3) = - 552,45

4. Експериментирайте.

За определяне на практическия резултаттоплина на различни реакции, ще проведа експеримент. IN

при същите условия ще наблюдавам топлинататворческа способност на смесите и време за охлаждане.

заключение, най-голямата топлинна мощност се наблюдава, когато алуминият взаимодейства с

меден хлорид. Въз основа на тази смес нагревателната подложка ще работи най-ефективно, но трябва да изберете пропорциите на реагентите

5.0 определяне на топлинния ефект на реакцията 5 грама CuC се добавят към 50 g вода l 2 *2 N 0 и малко алуминиев прах. от

промяна на температурата на водатаг д la топлинен ефект на реакцията.

б. Рецепта за химическа нагревателна подложка

За да създадете химически гърци, трябва да подготвите смес.

За 1 супена лъжица меден сулфат вземете 1 супена лъжица сол и добавете 1 чаена лъжичка алуминиев прах. Температурата на нагревателната подложка ще се повиши до 100° и

постепенно намаляват.

Заключение.

Благодарение на проведените експерименти се стигна до заключението, че най-оптималният начин за създаване на термохимична нагревателна подложка е реакцията на заместване на метал от сол с по-здрав метал.

Основната задача практическа работабеше да се създаде преносим нагревател от наличните реагенти, който да се използва през студения сезон и да служи като нагревателна подложка в условията на къмпинг.

За да се създаде нагревателната подложка, бяха проведени някои реакции:

1. .Взаимодействие на меден хлорид (||) с алуминий

Приготвя се смес от меден хлорид, въглища и дървени стърготини. Налях алуминиев прах. Добавена вода. С помощта на уреда е измерено Максимална температуразагряване (100°C) и време за понижаване на температурата до 22°C (приблизително 1,5 -2 часа)

1. .Взаимодействие на меден хлорид (||) с желязо

Приготвих смес от меден хлорид (сух), въглища и дървени стърготини. Добавено желязо на прах. Добавена вода. Използвайки устройството, установих, че веществата си взаимодействат слабо. Температурата се повишава от 25°C до 35°C и продължава не повече от 40 минути.

1. Гасене на вар

За реакцията беше взет калциев оксид. Добавена вода. Реакцията не настъпи (най-вероятно поради дългосрочно съхранение, калциевият оксид се е превърнал в калциев карбонат).

Въз основа на проведените експерименти се стигна до заключението, че за създаване на нагревателна подложка най-оптималната реакция е изместването на метални соли от по-активен метал.

Опитът показва, че много екзотермични реакции протичат агресивно, с бурно отделяне на газ, с малък топлинен ефект и не са подходящи за създаване на термохимична нагревателна подложка.

Библиография:

FindPatent.RU2012-2013

Химически апликатори за сол - удобни устройстваза загряващ или охлаждащ компрес. И ако у дома, солните нагреватели могат да бъдат заменени електрически уреди, тогава просто не можете без тях на туристическо пътуване.

Видове солни нагреватели

Химическа нагревателна подложка е контейнер, пълен със свръхнаситен физиологичен разтвор, който е в равновесие в неактивно състояние. U различни производителиТочният състав на сместа може да варира.

Всички съществуващи на пазара автономни солни апликатори могат да бъдат разделени на две големи групи:

• разполагаем;
• за многократна употреба.

Нагревателните подложки за еднократна употреба имат по-опростен състав. Външно това обикновено са малки парцалени или гумени калъфи правоъгълна форма, които съдържат плътна суха маса. Когато се активира, тази маса се нагрява.

Химическа нагревателна подложка за многократна употреба е по-сложен дизайн. Тялото за него е изработено от гума. Вътре в кутията, в допълнение към разтвора, има специален спусък, който е отговорен за стартирането на процеса на кристализация. Това устройство може да има и допълнително покритие от микрофибър и електронен стартер.

Защо солните апликатори са по-добри от аналозите?

В сравнение с други автономни нагреватели, химическите имат няколко предимства:

• Те могат да бъдат закупени във всеки магазин за туристическо оборудване. Подложките за многократна употреба също се продават в аптеките и магазините за бебешки стоки.
• Тези устройства са преносими. Те са малки по размер.
• За разлика от същите бензинови преносими нагреватели, солените не миришат на нищо по време на работа.
• Те са лесни за използване.
• Химическите нагревателни подложки са безопасни дори за малки деца, тъй като са хипоалергенни и не пропускат въздух.
• Няма нужда да купувате допълнителни филтри или резервни части.
• Те са издръжливи. Срокът на годност на апликаторите за еднократна употреба е 2-3 години, докато тези за многократна употреба могат да се използват до 1000 пъти.

Колко струва химическа нагревателна подложка за многократна употреба? Цената за автономен нагревател от всякакъв тип е достъпна. Нагревателна подложка за еднократна употреба струва 20-50 рубли. А цените за устройства за многократна употреба зависят от страната на производство, размера и формата на нагревателната подложка, но обикновено варират от 300-2000 рубли.

Показания за употреба

При третиране със суха топлина кръвоносните съдове се разширяват. Поради това кръвообращението се подобрява. Следователно има цяла гама медицински показания, при които лекарят може да предпише нагряване с автономен химичен апликатор:

• аритмия;
• сърдечна недостатъчност;
• менструални крампи;
• главоболие;
• остеохондроза;
• артрит;
• артроза;
• ринит;
• фронтален синузит;
• синузит;
• стенокардия;
• измръзване;
• болка в крака;
• други настинки.

Но топъл компрес не може да се използва, ако:

• остри възпалителни процеси;
• пустуларни кожни лезии;
• алергични кожни реакции;
• треска;
• за болка и спазми с неизвестен произход.

И когато, напротив, е необходимо да се забави кръвообращението, за охлаждане се използва химическа нагревателна подложка. Индикации за това са:

• натъртвания и контузии;
• кървене от носа;
• разтягане на мускули и сухожилия;
• висока телесна температура;
• прилив на кръв към главата;
• първите часове след нараняване;
• период на възстановяване след операция.

Но студената химическа нагревателна подложка е противопоказана при шок, колапс и спазми в корема.

За по-лесна употреба производителите правят апликатори за многократна употреба с различни дизайни. Матраците и яките са най-добри за затопляне големи парцелитяло: долната част на гърба, врата и ставите. А специалните наколенки са с удобна форма и връзки за закрепване към коляното. Има нагреватели под формата на стелки за обувки или подложки за носа и лицето.

Как да направите топлинен компрес правилно?

Активирането на апликатора в режим "нагряване" зависи от вида му.

Нагревателната подложка за еднократна употреба трябва да се извади от опаковката, след което да се омеси старателно. Но в същото време не трябва да отваряте торбата с пълнителя. След това апликаторът трябва да остане включен на откритоза малко. След 5-10 минути ще се затопли. Това означава, че химическата нагревателна подложка е готова за употреба. Можете да го поставите в джоба или обувките си и да го използвате за затопляне на ръцете и краката си за 3-4 часа. Не позволявайте нагревателната подложка да влиза в контакт с голо тяло.

Апликаторите за многократна употреба се активират с помощта на специален спусък, който обикновено прилича на спусък:

1. Спусъкът трябва да бъде огънат чрез натискане на нагревателната подложка или натискане на специален бутон. Това ще започне реакцията на кристализация.
2. След това нагревателната подложка трябва леко да се омеси в ръцете ви и да се приложи към болния орган, така че докато се затопля, да придобие желаната анатомична форма. Няколко минути след включване разтворът ще стане твърд.
3. За да избегнете изгаряния по тялото, апликаторът не трябва да докосва голата кожа. Затова е по-добре да го поставите в специален калъф или да го увиете в кърпа.
4. За да предотвратите движението на устройството, трябва да останете спокойни през цялото време, докато приемате компреса.

Времето за работа на нагревателна подложка за многократна употреба в активно състояние е около 30-90 минути. След това трябва да се възстанови.

Правила за охлаждане със солен апликатор

За студен компрес се използва и такъв за многократна употреба.Инструкциите за употреба са прости: неактивният апликатор се поставя в хладилника за половин час, след което веднага е готов за употреба.

Тази нагревателна подложка ще поддържа студена три пъти по-дълго от обикновения лед. И освен за студени компреси на тялото, може да се използва и за охлаждане на оборудване и хранителни продукти. Подобни апликатори за сол се използват при транспортиране на продукти.

В този случай не можете:

• Поставете загрята активна нагревателна подложка в хладилника. Температурните промени могат да доведат до счупване.
• Охладете апликатора фризер. При минусови температури разтворът в него кристализира, втвърдява се и става неизползваем.

Изхвърляне и възстановяване на нагревателната подложка

Веднага след употреба еднократната химическа нагревателна подложка се изхвърля заедно с битовите отпадъци, а многократната нагревателна подложка се изхвърля само след изтичане на срока на годност на разтвора в нея. До нагревателна подложка за многократна употребаможе да се възстанови след всяка употреба. За да направите това ви трябва:

1. Изчакайте, докато приключи нагряването и започне да се охлажда.
2. Увийте нагревателната подложка в обикновена кърпа.
3. Поставете във вряща вода за 5-20 m.
4. Отцедете и оставете да изсъхне.
5. Поставете на тъмно и сухо място при стайна температура до следваща употреба.

Ако е необходимо, нагревателната подложка за многократна употреба може да се използва повторно веднага.

Бебетата често изпитват колики и никнене на зъби. И докато изследват света, малките деца могат случайно да се наранят. Ето защо, устройство, с което детето може да получи охлаждащ или загряващ компрес за няколко минути, е толкова ценно при грижите за деца.

Самостоятелните апликатори за деца се предлагат в специален дизайн. Те имат ярък и цветен външен вид, което ги прави да изглеждат като играчки. Такива нагревателни подложки, в допълнение към традиционните компреси, използват:

• за отопление на количката при разходка;
• за затопляне на креватчето преди лягане.

Всеки солен продукт е абсолютно безопасен благодарение на запечатаната си опаковка. В този случай устройството не предизвиква алергии и приема формата на тялото.

Използване на нагревателна подложка за козметични процедури

Изпарете кожата на лицето си, преди да нанесете подхранваща маска. Освен това ще третира дребни пъпки и ще отпусне лицевите мускули след тежък работен ден, което ще се отрази благоприятно върху цялостното благосъстояние и гладка кожа. Инструкциите за използване за козметични цели ще ви помогнат да направите тази процедура, те са много прости и не се различават от правилата за използване на обикновен топлинен компрес.

За да направите това, трябва да го активирате и да го приложите върху лицето си в зоната на интерес. За да предотвратите изгарянето на кожата при нагряване на нагревателната подложка, можете допълнително да увиете устройството в марля или кърпа. Основното е, че както самата нагревателна подложка, така и кърпата са чисти, тъй като по време на компреса може да се въведе инфекция в разширените пори.

Но най-добре е да си купите специално устройство, което има подходящ размери анатомична форма. В комплект с апликатора за козметични процедуриИма удобно покритие от микрофибър.

Ще помогнат ли нагревателните подложки на къмпинг?

Когато отивате на риболов, лов или просто на почивка сред природата, определено трябва да вземете със себе си няколко самостоятелни нагревателни подложки. Те ще бъдат полезни за:

• затоплете спалния чувал;
• затоплете ръцете си в джобовете;
• затоплете и подсушете краката си.

За да използвате химическите, трябва само да активирате апликаторите и да ги поставите в обувките си. За тази цел най-подходящи са нагревателни подложки за еднократна употреба или устройства за многократна употреба под формата на стелки.

Но отоплението по този начин може да се извърши само локално. Ако е разрешена обща хипотермия на тялото, компресът трябва да бъде изоставен, тъй като в този случай кръвният поток ще се втурне към нагрятия орган, лишавайки останалата част от нормалното кръвообращение. Което ще доведе до още повече замръзване.

Знаейки как да използвате химическа нагревателна подложка, можете да имате време да окажете първа помощ в случай на нараняване и да се затоплите дори по време на зимен риболов.