손이 시려울땐 손난로! 성분과 원리가 궁금하다!


shake it~! shake it~! 



재료로는 철분, 활성탄, 소금, 합성수지 등이 쓰입니다. 우리가 흔드는 동안 이 성분들은

무슨 작용을 하는 것일까요? 그것은 바로 철 성분에 답이 있습니다. 철 성분들은 흔드는

동안 산화가 되어(산소와 결합하게 되어) 좀 더 안정한 상태로 바뀌게 됩니다.

화학에서는 불안정한 물질에서 안정한 물질로 바뀌면 그 에너지 차이만큼을 방출한다고 봅니다. 즉 이 경우에는 철 성분이 산화철로 바뀌면 더 안정해져서 열이라는 에너지를 방출하게 되는 것이죠.

 

 

 이해하셨나요? 어려우신 분들을 위해 조금 더 쉽게 설명 해보도록 하겠습니다.

 철이 녹스는 현상 많이 보셨을텐데요~똑같은 현상이 손난로 안에서 일어나고 있다고 생각하시면 됩니다. 그래서 좀 더 안정한 형태로 변하면서 열을 내는 원리를 이용해서 손난로라는 아이템을 만들어 낸 것이죠.

 

4Fe+3O2⇒2Fe2O3 + 열

 

 

한가지 더 ! 대체 소금이며 활성탄 이런 것은 어디에 쓰이는 것 일까요?

소금이나 활성탄은 위와 같은 반응을 좀 더 잘 일어날 수 있도록 해주는 첨가제 라고 보시면

됩니다. 여러분들이 바로 따뜻하게 쓸 수 있도록 철의 산화를 촉진 시켜주는 것이죠~


똑딱! 똑딱이 손난로의 원리



똑딱이 손난로는 금속판과 투명한 겔이 들어가있는데요~금속판을 똑딱!하고 구부리면

겔 부분이 딱딱하게 굳어지면서 열이 납니다. 이 손난로의 비밀은 바로 저기 들어있는 겔에 있는데요. 겔 성분에는 보통 아세트산나트륨 과포화용액이나 티오황산나트륨 과포화 용액이 많이 쓰입니다. 과포화 용액이라는 것은 매우 불안정한 상태라 매우 작은 자극에도 변화를 보이는 용액을 말합니다. 즉 금속판을 구부리는 자극에도 용액은 과포화인 상태를 견디지 못하고 결정화가 일어나게 되는 것이죠.

 

똑딱이 손난로는 흔드는 손난로와 다르게 재사용이 가능한데요. 열을 가해주면 다시 위에서 일어난 반응의 반대 반응이 일어나 다시 사용할 수 있게되는 원리입니다. 즉 뜨거운 물에 담그거나 따뜻한 곳에 두면 다시 재사용할 수 있다는 장점이 있습니다! 남은 겨울 손난로와

함께 따뜻하게 보내시면 좋겠네요~!

 

 

추가적인 화학상식>>

*과포화 용액: 용매에 용질이 일정한 온도에서 녹을 수 있는 양보다 더 많은 양을 녹인 상태, 휘저어주거나 흔들 경우

                  바로 포화용액으로 돌아가려는 성질이 있음

*포화 용액: 용매에 용질이 일정한 온도에서 녹을 수 있는 최대치 만큼 녹아있는 상태