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

2018-01-12 (星期五)

2018-01-12 (星期五)

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

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

這類能隨身攜帶的發熱小物，在加拿大最常見的是一次性使用、用前要先搖晃幾下的拋棄式暖暖包， Shake Shake 暖袋可在戶外活動用品店或大型超市有售。

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

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

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

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

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

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

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