rumah · Jaringan · Apakah bantalan pemanas kimia berbahaya dan cara membuatnya sendiri. Reaksi termokimia dalam pembuatan bantalan pemanas kimia Vitriol aluminium thyrsus yang lebih hangat

Apakah bantalan pemanas kimia berbahaya dan cara membuatnya sendiri. Reaksi termokimia dalam pembuatan bantalan pemanas kimia Vitriol aluminium thyrsus yang lebih hangat

Saat hiking, memancing, terutama saat cuaca buruk, seringkali Anda membutuhkan bantal pemanas biasa. Tentu saja karet biasa lumayan, tapi ada kelemahan yang signifikan: Air dipanaskan dengan sangat lambat untuk dia di atas api. Mari kita coba membuat bantalan pemanas kimia. Untuk ini kita memerlukan reagen yang paling umum.

Saat hiking, memancing, terutama saat cuaca buruk, seringkali Anda membutuhkan bantal pemanas biasa. Tentu saja, karet biasa tidak buruk, tetapi memiliki satu kelemahan signifikan: karet ini memanaskan air dengan sangat lambat di atas api.

Mari kita coba membuat bantalan pemanas kimia. Untuk ini kita memerlukan reagen yang paling umum.

Untuk memulainya, mari kita lakukan pengalaman yang tidak rumit. Pergi ke dapur dan ambil sebungkus garam meja. Namun, Anda tidak memerlukan paket. 20 g (2 sendok teh) sudah cukup. Kemudian lihat ke dalam lemari tempat menyimpan segala macam perlengkapan dan bahan rumah tangga. Pasti masih ada sisa tembaga sulfat di sana setelah apartemen direnovasi. Kamu membutuhkan 40 gr (3 sendok teh). Serpihan kayu dan sepotong kawat aluminium kemungkinan juga akan ditemukan. Jika demikian, Anda sudah selesai. Giling vitriol dan garam dalam mortar sehingga ukuran kristal tidak melebihi 1 mm (tentu saja dengan mata). Tambahkan 30 g (5 sendok makan) ke dalam campuran yang dihasilkan. serbuk gergaji dan aduk rata. Tekuk sepotong kawat menjadi spiral atau ular dan masukkan ke dalam stoples mayones. Tuang adonan yang sudah disiapkan ke dalamnya sehingga ketinggian isian 1-1,5 cm di bawah leher toples. Bantalan pemanas ada di tangan Anda. Untuk mengaktifkannya, cukup tuangkan 50 ml (seperempat gelas) air ke dalam toples. Setelah 3-4 menit, suhu bantalan pemanas akan naik menjadi 50-60° C.

Dari mana asal panas dalam toples, dan apa peran masing-masing komponen? Mari kita lihat persamaan reaksinya:

CuSO4+2NaCl Na2SO4+CuCl2

Sebagai hasil interaksi tembaga sulfat dengan garam meja, terbentuk natrium sulfat dan tembaga klorida. Dialah yang menarik minat kita. Jika kita menghitung keseimbangan panas reaksi, ternyata pembentukan satu gram molekul tembaga klorida melepaskan 4700 kalori panas. Ditambah panas pelarutan pada obat awal yang dihasilkan - 24999 kalori. Total: sekitar 29.600 kalori.

Segera setelah pembentukan, tembaga klorida berinteraksi dengan kawat aluminium:

2Al+3CuCl2 2AlCl3+3Cu

Dalam hal ini, sekitar 84.000 kalori dilepaskan (juga dihitung per 1 g-mol tembaga klorida).

Seperti yang Anda lihat, sebagai hasil dari proses tersebut, jumlah total panas yang dilepaskan melebihi 100.000 kalori per gram-molekul suatu zat. Jadi tidak ada kesalahan atau penipuan: bantalan pemanas itu asli.

Bagaimana dengan serbuk gergaji? Tanpa mengambil bagian dalam reaksi kimia, mereka pada saat yang sama memainkan peran yang sangat penting. Dengan rakus menyerap air, serbuk gergaji memperlambat jalannya reaksi dan memperpanjang pengoperasian bantalan pemanas seiring waktu. Selain itu, kayu memiliki konduktivitas termal yang cukup rendah: kayu tampaknya mengakumulasi panas yang dihasilkan dan kemudian melepaskannya secara terus-menerus. Wadah yang tertutup rapat akan menahan panas setidaknya selama dua jam.

Satu catatan terakhir: stoples, tentu saja, bukanlah wadah terbaik untuk bantalan pemanas. Kami hanya membutuhkannya untuk demonstrasi. Jadi pikirkan tentang bentuk dan bahan tangki untuk menempatkan campuran pemanas.


Kimia sering kali menghasilkan keajaiban. Kali ini kami mempersembahkan kepada Anda produk buatan sendiri lainnya, yang didasarkan pada sifat kimia dan sifat zat tertentu. Kita berbicara tentang pembuatan bantalan pemanas kimia, yang sifatnya tidak kalah dengan yang klasik.

Anda dapat menyaksikan proses pembuatan bantalan pemanas kimia dengan menonton video penulisnya

Apa yang kita butuhkan:
- tembaga sulfat;
- sendok;
- kertas makanan;
- garam dapur;
- botol plastik;
- tusuk sate kayu untuk barbekyu;
- lem tembak.


Di awal video, penulis menggunakan vitriol yang dihaluskan dalam penggiling kopi. Menurutnya, hal itu dilakukan semata-mata untuk demonstrasi, karena kristal vitriol akan retak jika dipanaskan. Adapun sifat-sifat zat ini adalah satu properti penting adalah transformasi vitriol menjadi bubuk abu-abu ketika dipanaskan. Selain itu, saat dipanaskan, vitriol sama sekali tidak mengandung air.


Anda harus menambahkan air ke bubuk yang dihasilkan saat mulai memanas. Pemanasan dalam hal ini mempercepat timbulnya reaksi. Penulis menggunakan sifat vitriol ini untuk mendapatkan bantalan pemanas kimia. Mari kita mulai.


Ambil selembar kertas makanan. Penulis menggunakan potongan dengan lebar 28 cm dan panjang 20 cm.


Lipat kertas timah menjadi dua.




Setelah itu, bungkus dengan kertas timah ke dalam tabung.


Ambil tusuk sate kayu dan rekatkan ke tutup botol dengan lem.


Sekarang kita campurkan komponen utama pembakar yaitu garam dan bubuk vitriol abu-abu. Perbandingan garam dan vitriol adalah 1:2.

Tuang garam dan vitriol ke dalam botol.

Tambahkan air.


Kami menutup tutup botol, dan kemudian mengamati bahwa campuran memanas dengan cepat suhu kamar karena pelarutan tembaga sulfat anhidrat.


Kami menaruh tabung foil pada tusuk sate untuk memanaskan cairan dalam botol plastik secara merata.

Sedang berlangsung reaksi kimia hidrogen dan panas akan dilepaskan, yang akan mempercepatnya. Dalam hal ini, Anda perlu terus-menerus mengeluarkan hidrogen dan memantau tekanan di dalam botol dengan membuka dan menutup tutupnya, serta mengocoknya secara berkala.

Beberapa waktu kemudian pelapis Alumunium akan mulai larut, dan tembaga akan terlepas dari larutan.


Selesainya reaksi dapat ditentukan pada akhir evolusi gas dalam satu menit.

Pengujian penulis menunjukkan bahwa dengan cara ini air dipanaskan hingga 50 derajat Celcius. Sekali lagi, menurut penulis, Anda bisa merebus air, tetapi botol plastik tidak tahan. Ini bisa dilakukan dalam gelas kaca. Bantalan pemanas ini dapat digunakan untuk menghangatkan jari yang mati rasa saat memancing atau di rumah. Pemanas makanan tanpa api tentara beroperasi berdasarkan prinsip ini.

Gerasimenko Elena

Karya “Reaksi termokimia dalam pembuatan bantalan pemanas kimia” membahas penggunaan praktis materi teori tentang reaksi kimia.

Pilihan masalah yang menjadi perhatian dapat dibenarkan. Kemampuan membuat “bantalan pemanas kimia” di rumah dari bahan bekas yang murah bisa sangat berguna dalam kondisi alam yang ekstrim.

Unduh:

Pratinjau:

Pendidikan menengah kota organisasi yang dibiayai negara rata-rata
sekolah menengah No. 19 MO distrik Korenovsky

Konferensi ilmiah dan praktis untuk anak sekolah “Eureka”

“Reaksi termokimia dalam penciptaan
bantalan pemanas kimia"

Diselesaikan oleh siswa kelas 11 A SMP MOBU No.19Distrik kota distrik Korenovsky

Gerasimenko Elena Mikhailovna Kepala guru kimia Bobrovskaya L.F.

Korenovsk

tahun 2014

anotasi

Karya “Reaksi termokimia dalam pembuatan bantalan pemanas kimia” mengkaji penerapan praktis materi teoretis tentang reaksi kimia.

Pilihan masalah yang menjadi perhatian dapat dibenarkan. Kemampuan membuat “bantalan pemanas kimia” di rumah dari bahan bekas yang murah bisa sangat berguna dalam kondisi alam yang ekstrim.

Ketersediaan dianalisis Persediaan. Efek termal reaksi dihitung menggunakan entalpi pembentukan standar zat.

Dalam karyanya, siswa tersebut melakukan eksperimen menggunakan peralatan laboratorium baru Mishab, yang menjadi dasar dia menghitung efek abu dari reaksi dan menetapkan reaksi yang paling efektif.

Hasil kerja tersebut adalah rumusan resep dan rekomendasi untuk pembuatan “bantalan pemanas kimia” dalam bentuk yang dapat dipahami dan diakses.

Karya tersebut memiliki penerapan praktis dan patut mendapat perhatian.

Perkenalan.

Di musim dingin, orang-orang yang aktivitasnya melibatkan kinerja tertentu
tugas di jalan, selalu ada keinginan untuk melakukan pemanasan. Namun hal ini tidak selalu terjadi
kondisi. Masalahnya bisa diatasi dengan menggunakan bantalan pemanas.

Dalam pekerjaan saya, saya memutuskan untuk mengeksplorasi masalah pembuatan bantalan pemanas kimia. Bantalan pemanas dapat digunakan kembali. Untuk “penghangat” yang dapat digunakan kembali, hidrat garam kristal, yang dapat disimpan dalam suhu sangat dingin untuk waktu yang lama, paling cocok. Ada bantalan pemanas serupa yang dijual, diisi dengan kristal natrium asetat hidrat SNZS0 (Zha-ZN20. Garam ini meleleh dalam air kristalisasinya sendiri pada suhu 58 ° C. Garam, ditempatkan dalam kantong plastik, dilebur dalam air mendidih dan kemudian lelehan dapat didinginkan hingga suhu kamar dan di bawahnya tanpa kristalisasi ( hipotermia). Maka cukup dengan meremas kantongnya - dan kristalisasi dimulai dengan pelepasan panas. Proses ini dapat diulang berkali-kali."

Saya lebih tertarik pada kemungkinan menciptakan bantalan pemanas kimia nyata yang bekerja karena reaksi eksotermik yang terjadi di dalamnya. Bantalan pemanas ini sekali pakai, sehingga nyaman karena dapat dibuang atau didaur ulang setelah digunakan.

Saya berhasil menemukan beberapa resep penghangat seperti itu. Tujuan pekerjaan saya adalah memilih yang paling nyaman, andal, mudah diakses, murah, dan resep yang efektif, menguji dan mengujinya dalam praktik.

. .) ^ > * 1 3

Selama bekerja, saya mempelajari teori reaksi termokimia, menghitung efek termal dari reaksi yang dipilih, dan melakukan eksperimen dengan pemilihan resep yang berbeda.

Rencana belajar

Dalam pembelajaran kimia, kita mengenal reaksi termokimia yang terjadi dengan penyerapan atau pelepasan panas. Energi yang tersimpan dalam zat dalam bentuk ikatan kimia, dilepaskan selama pembentukan zat baru. Dalam produksi kimia, energi ini digunakan untuk memanaskan reagen atau menghasilkan uap atau memanaskan air.

Efek termal dari reaksi kimia diperlukan untuk banyak perhitungan teknis.

Efek dari reaksi eksotermik tertentu dapat digunakan untuk membuat pemanas portabel yang disesuaikan.

Tujuan dari pekerjaan ini adalah untuk menyelidiki beberapa reaksi kimia untuk membuat bantalan pemanas termokimia. Untuk tujuan ini, beberapa percobaan dilakukan dengan menggunakan reagen yang paling tersedia.

Saya ingin mengeksplorasi masalah penggunaan energi reaksi kimia dalam miniatur sistem pemanas individu “botol air panas”. Untuk ini perlu:

  1. Pelajari masalahnya dan tentukan apakah ada bantalan pemanas serupa;
  2. Pilih reaksi yang paling sesuai untuk membuat bantalan pemanas kimia;
  3. Pilih reaksi yang paling efisien dalam hal nilai kalor selama percobaan perbandingan kimia;
  4. Pilih formulir yang paling nyaman untuk diisi dan diaplikasikan.
  1. Reaksi termokimia.

Kimia panas -- bagian termodinamika kimia, yang tugasnya adalah menentukan dan mempelajari efek termal suatu reaksi, serta membangun hubungannya dengan berbagai parameter fisikokimia. Tugas termokimia lainnya adalah mengukur kapasitas panas suatu zat dan menentukan panas transisi fasanya.

Persamaan termokimia

Persamaan reaksi termokimia adalah persamaan yang dekat dengan simbol senyawa kimia ditunjukkan keadaan agregasi senyawa ini atau modifikasi kristalografi dan nilai numerik efek termal ditunjukkan di sisi kanan persamaan.

Besaran terpenting dalam termokimia adalah panas pembentukan standar (entalpi pembentukan standar). Panas standar (entalpi) pembentukan zat kompleks disebut efek termal (perubahan entalpi standar) dari reaksi pembentukan satu mol zat ini dari zat sederhana dalam kondisi standar. Entalpi pembentukan standar zat sederhana dalam hal ini dianggap nol.

Dalam persamaan termokimia, keadaan agregat zat perlu ditunjukkan menggunakan indeks huruf, dan efek termal reaksi (TR) harus ditulis terpisah, dipisahkan dengan koma. Misalnya persamaan termokimia

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

menunjukkan bahwa reaksi kimia ini disertai dengan pelepasan panas sebesar 1531 kJ, pada tekanan 101 kPa, dan mengacu pada jumlah mol setiap zat yang sesuai dengan koefisien stoikiometri dalam persamaan reaksi.

Dalam termokimia, persamaan juga digunakan di mana efek termal dikaitkan dengan satu mol zat yang terbentuk, jika perlu menggunakan koefisien fraksional.

hukum Hess

Perhitungan termokimia didasarkan pada hukum Hess: Efek termal (TE) suatu reaksi kimia (pada P dan T konstan) bergantung pada sifat dan keadaan fisik zat awal dan produk reaksi dan tidak bergantung pada jalur terjadinya.

Akibat wajar dari hukum Hess:

  1. Efek termal dari reaksi maju dan reaksi balik sama besarnya dan berlawanan tanda.
  2. Efek termal suatu reaksi kimia (TR) sama dengan selisih antara jumlah entalpi pembentukan produk reaksi dan jumlah entalpi pembentukan zat awal, dengan memperhitungkan koefisien dalam persamaan reaksi ( yaitu, dikalikan dengan mereka)."

Hukum Hess dapat dituliskan sebagai ekspresi matematika berikut:

∆ N dalam =∑(∆ N 0 produk reaksi) - ∑(∆ H 0 reagen)

Dengan menggunakan data entalpi standar, saya akan menghitung efek termal dari reaksi bantalan pemanas kimia.

  1. Resep bantalan pemanas kimia.
  1. menggabungkan : Salah satu bantalan pemanas kimia paling sederhana mengandung kalsium oksida CaO ( kapur mentah), yang bereaksi dengan air membentuk kalsium hidroksida:

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

Reaksi tersebut disertai dengan pelepasan panas. Suhu bantalan pemanas bisa mencapai 70-80°C.

  1. menggabungkan : Jenis bantalan pemanas kimia lainnya menggunakan interaksi logam (dalam bentuk serutan) dan garam. Campuran serutan besi (Fe) yang benar-benar kering dengan garam tembaga (misalnya CuCl 2 ) dapat disimpan cukup lama, dan bila ditambahkan air, suhu langsung naik hingga hampir 100°C karena reaksi:

Fe + CuC1 2 = F eC1 2 + Cu.

Pada saat yang sama, bantalan pemanas di mana tembaga klorida CuC1 2 berubah menjadi besi klorida F еС1 2 , menahan panas selama sekitar sepuluh jam.

  1. menggabungkan : Peralatan: kawat aluminium, tembaga sulfat, garam meja, serbuk gergaji, air.

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

Natrium klorida ditambahkan untuk mengintensifkan proses; ion klorin mempercepat dan memfasilitasi reaksi dengan aluminium. Dengan latar belakang reaksi ini, kemungkinan juga terjadi reaksi aluminium dengan air, misalnya

2А1 + 4Н 2 0 => 2А10(0Н) + ЗН 2.

  1. menggabungkan : Untuk membuat bantalan pemanas kimia sebaiknya menggunakan bubuk tembaga klorida dan serbuk aluminium. Campurkan 5-6 g tembaga klorida dengan serbuk gergaji aluminium dengan berat yang sama dan tambahkan 5-6 sendok makan serbuk gergaji kering ke dalam campuran. Tuang campuran yang dihasilkan ke dalam kantong plastik. Bantalan pemanas mulai bekerja ketika 30-40 ml air dituangkan ke dalam kantong. Tembaga klorida, larut dalam air, bereaksi dengan aluminium:

ZSiS12+2A1=2A1S13+ZSi.

Reaksi tersebut disertai dengan pelepasan panas. Serbuk gergaji bertindak sebagai "pengencer" untuk mencegah reaksi berlangsung terlalu cepat.

  1. menggabungkan : campuran kalium permanganat dan serbuk besi dalam silinder baja. Itu ditemukan oleh Jepang selama Perang Dunia II. Beratnya sekitar dua ratus gram. Segera setelah Anda menambahkan sedikit air, campuran ini mulai menghangat. Bantalan pemanas bekerja hingga 20-30 jam, dan itu suhu luar tidak melebihi enam puluh derajat, artinya tidak dapat membakar kulit. Satu bantalan pemanas seperti itu cukup untuk menghangatkan orang dewasa.
  2. menggabungkan : Kantong polipropilena datar tempat terjadinya oksidasi debu besi dengan oksigen atmosfer, membentuk karat dan menghasilkan panas. Campurannya juga mencakup air, garam (berfungsi sebagai katalis), Karbon aktif(mendistribusikan panas secara merata), vermikulit (berfungsi sebagai akumulator panas) dan selulosa (pengisi). Bantalan pemanas sekali pakai, mulai bekerja setelah kemasan tertutup dibuka (untuk memastikan akses oksigen) dan mampu memberikan panas selama beberapa jam.
  3. menggabungkan : Anda juga dapat menambahkan oksalat atau asam sitrat(kristal hidrat), yang meningkatkan keluaran panas. Bantalan pemanas semacam itu memungkinkan Anda memperoleh suhu dari 100 hingga 300°C. Untuk memulainya, sejumlah kecil air dimasukkan ke dalam campuran reaksi kalsium oksida dan kristal hidrat asam oksalat; selama reaksi, air yang dilepaskan selama netralisasi akan bereaksi dengan kalsium oksida.

. - « ■ (IV /1 V*

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

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

  1. menggabungkan: LAGI Komposisi yang EFEKTIF bantalan pemanas kimia adalah campuran serbuk besi, kalium permanganat, batu bara dan pasir. Batubara dan pasir berfungsi sebagai pengisi penghambat reaksi. Panas dilepaskan sebagai akibat penambahan air ke dalam campuran ini.

Reaksi yang dihasilkan ketika air ditambahkan ke dalam campuran adalah:

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

Campuran seperti itu, ditempatkan di dalam wadah, memungkinkan Anda mempertahankan suhu 100°C selama 10-12 jam. Bantalan pemanas individu jenis ini adalah kantong karet berisi komposisi tertentu dengan leher untuk menuangkan air.

  1. menggabungkan: Dan bantalan pemanas kimia sekali pakai yang terbaik (yaitu bantalan pemanas kimia, karena bantalan pemanas yang dapat digunakan kembali tidak ada hubungannya dengan bahan kimia) adalah campuran serbuk besi dan tembaga dengan garam. Itu terisi dengan air dan mulai memanas.

Substansi dan keadaan

DN 298 kJ/mol

Substansi dan keadaan

DN° 2 98 kJ/mol

Ca09(kr)

635,1

A12(50)3(kr)

3441,8

N 2 0(w)

285,83

A1S13(kr)

704,2

Ca(OH)2 (kr)

985,1

(Ее203*Н20)

SiS(kr)

205,85

Si504*5N 2 0(kr)

2279,4

ReS1 2 (kr)

341,7

Su$04(kr)

770,9

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. Eksperimen.

Untuk penentuan hasil praktispanasnya reaksi yang berbeda, saya akan melakukan percobaan. DI DALAM

dalam kondisi yang sama saya akan mengamati panasnyakemampuan kreatif campuran dan waktu pendinginan.

Komposisi campuran

Perubahan suhu

awal

melalui

melalui

melalui

melalui

melalui

melalui

menit

menit

menit

menit

menit

dikurangi

CaO + H 2 0

“20

"tanggal 20

“20

“20

“20

20°

Re + CuC1 2

tanggal 20

55°

100°

“ke-68

37° ■

25°

A1(pori)+ CuC1 2

20°

100°

95°

“95

oo

A1(pr)+Ci804+NaC1

20°

“tanggal 30”

35°

"32

28°

^22°

20°

Kesimpulan, keluaran panas terbesar diamati ketika aluminium berinteraksi dengannya

tembaga klorida. Berdasarkan campuran ini, bantalan pemanas akan bekerja paling efektif, tetapi Anda harus memilih proporsi reagennya

5.0 penentuan efek termal reaksi 5 gram CuC ditambahkan ke dalam 50 g air aku 2 *2 N 0 dan sedikit bubuk aluminium. Oleh

perubahan suhu air d e la efek termal dari reaksi.

b.Resep bantal pemanas kimia

Untuk membuat bahan kimia Yunani, Anda perlu menyiapkan campuran.

Untuk 1 sendok makan tembaga sulfat, ambil 1 sendok makan garam dan tambahkan 1 sendok teh bubuk aluminium. Suhu bantalan pemanas akan naik hingga 100° dan

menurun secara bertahap.

Kesimpulan.

Berkat percobaan yang dilakukan, disimpulkan bahwa cara paling optimal untuk membuat bantalan pemanas termokimia adalah dengan reaksi penggantian logam dari garam dengan logam yang lebih kuat.

Tugas utama kerja praktek adalah membuat pemanas portabel dari reagen yang tersedia, yang akan digunakan di musim dingin dan berfungsi sebagai bantalan pemanas dalam kondisi berkemah.

Untuk membuat bantalan pemanas, beberapa reaksi dilakukan:

  1. .Interaksi tembaga klorida (||) dengan aluminium

Campuran tembaga klorida, batu bara, dan serbuk gergaji disiapkan. Saya menuangkan bubuk aluminium. Ditambahkan air. Dengan menggunakan alat itu diukur Suhu maksimum pemanasan (100°C) dan waktu untuk menurunkan suhu hingga 22°C (kurang lebih 1,5 -2 jam)

  1. .Interaksi tembaga klorida (||) dengan besi

Saya menyiapkan campuran tembaga klorida (kering), batu bara dan serbuk gergaji. Ditambahkan bubuk besi. Ditambahkan air. Dengan menggunakan perangkat ini, saya menemukan bahwa zat-zat tersebut berinteraksi dengan buruk. Suhu naik dari 25°C menjadi 35°C, dan berlangsung tidak lebih dari 40 menit.

  1. jeruk nipis

Kalsium oksida diambil untuk reaksi. Ditambahkan air. Reaksi tidak terjadi (kemungkinan besar karena penyimpanan jangka panjang, kalsium oksida telah berubah menjadi kalsium karbonat).

Berdasarkan percobaan yang dilakukan disimpulkan bahwa untuk membuat bantalan pemanas, reaksi yang paling optimal adalah perpindahan garam logam ke logam yang lebih aktif.

Pengalaman menunjukkan bahwa banyak reaksi eksotermik terjadi secara agresif, dengan pelepasan gas yang hebat, dengan efek termal yang kecil dan tidak cocok untuk membuat bantalan pemanas termokimia.

Bibliografi:

TemukanPatent.RU2012-2013

Anda bisa dan harus melawan hawa dingin saat berada di alam jauh dari rumah. Selain itu, sekarang banyak perangkat portabel modern dan berteknologi maju, bantalan pemanas individual, tersedia untuk dijual berbagai jenis dan jenisnya, pemanas gas kompak dan sebagainya, yang pengoperasiannya didasarkan pada berbagai proses fisika dan kimia.

Menurut statistik, 10 hingga 15% orang yang meninggal di alam menjadi korbannya. Bahkan pakaian terhangat sekalipun, dengan suhu negatif udara, dapat memastikan pemeliharaan positif keseimbangan panas tubuh manusia hanya untuk waktu yang sangat terbatas. Cepat atau lambat, kehilangan panas akan lebih besar daripada produksi panas dan tubuh akan mulai mendingin. Paparan dingin dalam waktu lama berbahaya. Ini melumpuhkan kemauan dan menumpulkan naluri mempertahankan diri. Hal ini pada akhirnya dapat menyebabkan setidaknya masalah serius dengan kesehatan, atau paling banyak - sampai mati.

Bantalan pemanas kimia sekali pakai dan kantong termal untuk pemanasan di kondisi lapangan.

Yang termurah dan sarana yang tersedia Pemanasan individu disediakan oleh berbagai bantalan pemanas kimia sekali pakai (paket termal) untuk tangan dan kaki. Panas pada bantalan pemanas tersebut biasanya dihasilkan oleh reaksi kimia antara isi kemasan itu sendiri dan oksigen. Bantalan pemanas seperti itu sangat mudah digunakan, terkadang untuk memulai proses pembangkitan panas, cukup dengan mengeluarkannya dari kemasannya. Suhu pengoperasian, tergantung pada tujuan bantalan pemanas sekali pakai, berkisar antara plus 40 hingga 60 derajat Celcius. Waktu pengoperasian: 4 jam atau lebih.

Desain beberapa bantalan pemanas kimia sekali pakai memungkinkan Anda menghentikan sementara proses pelepasan panas darinya. Untuk melakukan ini, cukup dengan menghentikan akses oksigen ke kandungan aktifnya dan reaksi akan berhenti. Bantalan pemanas kimia sekali pakai akan menjadi sumber panas otonom yang nyaman bagi nelayan, wisatawan, pemburu, dan personel militer. Mereka dapat dimasukkan ke dalam sepatu, sarung tangan, di saku bagian dalam pakaian, untuk menghangatkan peralatan (kamera foto dan video) saat bekerja di cuaca dingin, dll.

Dapat digunakan kembali penghangat garam untuk pemanasan dalam kondisi lapangan.

Penghangat garam yang dapat digunakan kembali adalah wadah tertutup yang terbuat dari bahan padat, yang diisi dengan zat jenuh larutan garam. Prinsip pengoperasiannya didasarkan pada efek pelepasan panas saat diganti keadaan fase bahan. Bantalan pemanas garam bisa memiliki hampir semua bentuk dan ukuran. Misalnya, penghangat kaki garam bisa berbentuk sol dalam.

Di dalam bantalan pemanas terdapat aplikator (tongkat atau lingkaran) yang digunakan untuk meluncurkannya. Suhu pengoperasian bantalan pemanas garam adalah 50 derajat ke atas. Waktu pengoperasian tergantung pada ukuran bantalan pemanas itu sendiri dan suhu sekitar - mulai 2 jam atau lebih. Setelah siklus kerja berakhir, penghangat garam dikembalikan ke kondisi kerja dengan memasukkannya ke dalam air mendidih sebentar, setelah itu siap digunakan kembali.

Bantalan pemanas katalitik yang dapat digunakan kembali untuk pemanasan di kondisi lapangan.

Selain bantalan pemanas kimia sekali pakai, ada bantalan pemanas katalitik saku yang dapat digunakan kembali. Prinsip operasinya didasarkan pada oksidasi katalitik tanpa api dari alkohol atau uap bensin, yang disertai dengan pelepasan panas. Katalis dalam bantalan pemanas tersebut adalah platinum. Sebuah contoh yang mencolok— bantalan pemanas bensin katalitik saku klasik Zippo Hand Warmer. Rincian lebih lanjut tentang itu tertulis di situs web kami.

Pencegahan hipotermia dalam kondisi cuaca dingin.

Dalam kondisi cuaca dingin, Anda harus mencoba mengikuti aturan sederhana berikut.

1. Menghasilkan panas.

Makanlah sering, tapi sedikit demi sedikit, dan makanan berkalori tinggi. Ketika makanan sering dikonsumsi dan dalam porsi kecil, hal itu meningkatkan laju metabolisme tubuh secara keseluruhan, karena lebih banyak kalori yang dikeluarkan untuk proses pencernaan. Hal ini pada gilirannya menyebabkan produksi lebih banyak panas internal.

Jika diperlukan.

- Lakukan latihan fisik pemanasan.
— Nyalakan api dan gunakan permukaan reflektif.
- Jika memungkinkan, selalu posisikan diri Anda di sisi selatan untuk menerima panas matahari secara maksimal.
- Minumlah cairan hangat atau panas dengan permen atau gula yang dilarutkan di dalamnya.

2. Mengurangi kehilangan panas.

— Kenakan pakaian dan sepatu yang sesuai dengan cuaca.
- Terutama melindungi kepala dan leher Anda.
- Sesegera mungkin segera ganti pakaian basah ke pakaian kering.
- Menemukan atau membuat tempat berlindung atau perlindungan.
— Sebisa mungkin isolasi tubuh dari permukaan yang dingin.
- Berhenti minum alkohol sepenuhnya.

Di Internet Anda dapat menemukan banyak desain bantalan pemanas kimia buatan sendiri untuk nelayan dan turis. Pengoperasian bantalan pemanas didasarkan pada reaksi kimia yang melibatkan air, garam, aluminium, dan tembaga sulfat. Bantalan pemanas digunakan untuk menghangatkan jari yang mati rasa saat memancing. Anda bisa menggunakannya untuk menghangatkan makanan dingin.
Harus diakui bahwa reagen sekarang tidak murah, mungkin lebih mudah dan menguntungkan untuk mengambil bantalan pemanas katalitik, satu isi ulang cukup untuk 6-8 jam pengoperasian, setelah 200-300 penggunaan elemen platinum cukup diganti. Tapi, menurut penulis perkembangan yang sedang kami pertimbangkan, adalah orang Cina bantalan pemanas katalitik memiliki kelemahannya. Jika Anda menemukan katalis yang lemah, katalisnya akan bertahan selama seminggu. Selain itu, bantalan pemanas ini sensitif terhadap suhu. Di saku luar, bodi menjadi dingin, bahan bakar berhenti menguap dan bantalan pemanas tanpa bahan bakar berhenti menghasilkan panas. Dia berubah-ubah dalam hal ini. Bahkan kasusnya pun tidak membantu. Dan jika Anda mengambilnya dengan tangan beku, itu akan menjadi dingin dengan sangat cepat.

Penulis video tutorial pertama kali mendemonstrasikan mekanisme pengoperasian bantalan pemanas kimia. Untuk melakukan ini, ia mengambil tembaga sulfat yang dibeli di toko dan menggilingnya dalam penggiling kopi. Namun, dia harus menggiling vitriol hanya untuk mendemonstrasikan pengoperasian perangkat tersebut, karena kristal besar retak saat dipanaskan. Tembaga sulfat dikalsinasi untuk meningkatkan suhu awal larutan, agar tidak menunggu beberapa menit tambahan sebelum reaksi dimulai, tetapi Anda dapat melakukannya tanpanya.

Aluminium apa yang digunakan pada bantalan pemanas? Kertas makanan. Lebar 28 cm, panjang 20 cm, tebal 14 mikron. Perbandingan tembaga sulfat dan garam dapur adalah 2:1. Tusuk sate bambu direkatkan ke gabus menggunakan lem panas.

Dalam percobaan itu sangat air dingin. Campuran dipanaskan sampai suhu kamar dengan melarutkan tembaga sulfat anhidrat. Kocok botol berisi campuran untuk mempercepat reaksi kimia. Kertas timah pada tusuk sate akan memanaskan cairan di dalam botol secara merata. Selama reaksi, hidrogen dan panas akan dilepaskan, yang akan mempercepat reaksi. Tekanan di dalam botol harus dipantau dan hidrogen harus terus dilepaskan. Aluminium larut dan tembaga dilepaskan dari larutan. Jika tidak ada gas yang dilepaskan dalam satu menit, reaksi selesai. Pada prinsipnya, Anda bahkan bisa merebus air, tetapi botolnya tidak akan tahan terhadap panas tersebut.

Dan sekarang tentang bagaimana tidak membuat bantalan pemanas kimia.

Ingin mengurangi waktu reaksi seminimal mungkin, penulis video memutuskan untuk menambah area kontak aluminium. Untuk tujuan ini, dia menghancurkan pelat aluminium. Selanjutnya, seperti biasa, saya memasukkan garam dan tembaga sulfat ke dalam botol sesuai proporsi yang diinginkan. Mengisinya dengan air. Diaduk. Saya memasukkan aluminium kosong dan mengencangkan tutupnya. Setelah membuka tutupnya sedikit untuk mengeluarkan hidrogen, dia menerima muatan cairan panas kotor pada dirinya sendiri.

Tonton video eksperimen yang menunjukkan reaksi kimia di balik bantalan pemanas dan cara membuatnya sendiri. Nah, jika Anda ingin segera melihat “apa akibat dari pelanggaran teknologi”, yaitu tentang bahaya bantalan pemanas berbahan kimia, maka mulai saat ini 3:41.

Fitur bantalan pemanas yang terbuat dari tembaga sulfat diusulkan oleh penulis.

Resep serupa telah beredar di internet selama beberapa dekade, tetapi semuanya bermuara pada mencampurkan garam, menambahkan serbuk gergaji, aluminium, dan air. Namun tidak
sudah jelas cara mengatur kecepatan reaksi, suhu bantalan pemanas dan cara menghilangkan gas-gas yang dikeluarkan. Penulis memilih jalan yang sederhana. Reaksi kimia yang singkat namun aktif menghasilkan panas yang menahan campuran garam. Hal ini memungkinkan Anda menghemat reagen dan menjaga suhu dalam kisaran yang nyaman.
Saat bantalan pemanas mendingin, Anda dapat menambahkan aluminium dalam porsi baru.

Laju reaksi kimia bergantung pada konsentrasi, suhu, dan luas permukaan reaktan. Oleh karena itu, aluminium berbentuk foil, bukan kawat, pipa, sudut dan lain-lain. Karena Konsentrasi garam berkurang selama reaksi, maka garam harus berlebih. Kelarutan tembaga sulfat dalam 100 gram air pada suhu 25 derajat Celcius adalah 23 gram. Saya tidak menyarankan mengambil lebih dari 4 kali lipat jumlahnya karena... Selama reaksi, tembaga dilepaskan dalam bentuk bubuk halus, yang mengentalkan larutan garam dan mencegah sirkulasi larutan. Tembaga sulfat dikalsinasi untuk meningkatkan suhu awal larutan, agar tidak menunggu beberapa menit tambahan sebelum reaksi dimulai, tetapi Anda dapat melakukannya tanpanya.

Tusuk sate kayu dirancang untuk menenggelamkan bungkusan foil dan mengisolasinya dari dinding botol. Jika tidak, kertas timah akan tertutup banyak gelembung dan mengapung. Dalam hal ini, semua panas dilepaskan di bagian atas botol, yang menyebabkan pemanasan parah dan deformasi dinding. Dalam kasus tusuk sate, gelembung gas menyebabkan cairan bersirkulasi, sehingga tidak perlu terus-menerus mengocok botol dan mengeluarkan gas. Cukup dengan mendiamkan botol selama beberapa menit tanpa mengencangkan tutupnya. Tentara bekerja dengan prinsip yang sama.
pemanas makanan tanpa api.

Yang lainnya adalah bantalan pemanas yang aman dengan prinsip pengoperasian yang sangat menarik.