Подробности Просмотров: 3341

Изготовление химической грелки

В зимнем походе или путешествии по северным районам так приятно согреться от постороннего источника тепла. Но костер можно развести только на привале или во время длительной стоянки, а что же делать в движении? Тут может помочь химическая грелка , которая является необходимым атрибутом в наборах для выживания .

Конечно, ее можно приобрести в специализированных магазинах, но это будет стоить не так дешево, как хотелось бы, поэтому лучше остановиться на самодельном устройстве. В зависимости от того, как вы хотите ее применять: для согревания рук, тела под одеждой или как грелку в спальник, выбирается и емкость, в которой будет протекать химическая реакция.

Существует несколько способов изготовления химической грелки, но мы остановимся на трех, наиболее распространенных. Для начала определимся с ингредиентами, которые я изобразил на рисунке.

Способ 1 (более старый)

Для первого способа вам понадобятся: 20 г обыкновенной соли (NaCl), 40 г медного купороса (CuCl), кусок алюминиевой проволоки и 30г древесных опилок. Купорос и соль желательно измельчить до размера кристаллов не более 1 мм (если они крупнее).

В смесь соли и медного купороса добавьте древесные опилки и тщательно перемешайте. Алюминиевую проволоку согнуть спиралью и вложить в баночку или бутылочку (желательно стеклянную). Сверху засыпать приготовленную смесь, чтобы уровень был на 1см ниже горлышка. Для приведения в рабочее состояние достаточно добавить в емкость 50 мл воды, которая запустит реакцию и поднимет температуру вашей грелки до 60°С через 3-4 минуты.

Чтобы понять принцип действия, я приведу формулу химической реакции:

CuSO 4 +2NaCl → Na 2 SO 4 +CuCl 2

Именно образование хлорной меди приводит к выделению части тепла, основное же тепло возникает при ее взаимодействии с алюминиевой проволокой:

2Al+3 CuCl 2 → 2AlCl 3 +3Cu

Древесные опилки не принимают участия в химической реакции. Впитывая воду, они являются своеобразным замедлителем реакции, что значительно продлевает время работы грелки. К тому же древесина обладает низкой телопроводностью, что позволяет ей накапливать тепло и отдавать его постепенно. В закрытой емкости тепло удерживается до 2 часов.

Для современных реалий, стеклянная тара - это что-то раритетное. Гораздо проще найти пластиковую емкость подходящей формы и объема. В таком случае побеспокойтесь о том, чтобы проволока не прикасалась к пластику, так как при нагревании он может покоробиться.

Способ 2

Такая конструкция химической грелки востребована у туристов, которые устраивают зимние ночевки в палатках. Они берут ее с собой в спальник и размещают за пазухой, чтобы согреться перед сном.

Чтобы ее сделать понадобится плотный непромокаемый пакет (опытные берут 2 - один в одном), в который засыпается смесь из 5 г порошка CuCl, 5 г алюминиевого порошка и 5 слоловых ложек древесных опилок. Достаточно добавить в такую смесь 40 мл воды, чтобы началась химическая реакция с выделением тепла.

Способ 3

Этот способ во многом напоминает первый. Только в данном случае мы не применяем опилки.

Вначале берем кусок алюминиевой фольги 20х30 см. Складываем его вдвое (10х30 см) и сворачиваем в трубочку вокруг деревянной шпажки для барбекю. После этого шпажку приклеиваем к крышке пластиковой бутылочки клеевым пистолетом. Так нагревающуюся фольга не будет касаться пластиковых стенок.

Берем пищевую соль и порошок медного купороса в соотношении 1:2 и засыпаем их в бутылку. Для начала реакции надо добавить в емкость воды. В процессе реакции будет выделяться тепло и водород, который придется стравливать время от времени. Алюминиевая фольга будет растворяться, поэтому бутылку надо периодически встряхивать. Об окончании реакции, а соответственно и прекращении тепловыделения, вы узнаете по прекращению выделения газа на фольге.

Как видите, приведенные мною способы имеют свои плюсы и минусы, так что выбирайте тот, который вам больше подходит для походов и местных условий выживания .

Химические солевые аппликаторы — удобные приспособления для согревающего или охлаждающего компресса. И если дома солевые грелки можно заменить электрическими приборами, то в туристическом походе без них просто не обойтись.

Виды соляных грелок

Грелка химическая представляет собой емкость, наполненную перенасыщенным соляным раствором, который в неактивном состоянии находится в равновесии. У разных производителей точный состав смеси может отличаться.

Все существующие на рынке соляные автономные аппликаторы можно разделить на две большие группы:

одноразового использования;
многоразового применения.

Одноразовые грелки имеют более простой состав. Внешне это небольшие тряпичные или резиновые футляры, обычно прямоугольной формы, в которых находится плотная сухая масса. При активации эта масса нагревается.

Химическая грелка многоразовая представляет собой более сложную конструкцию. Корпус для нее делается из каучука. Внутри корпуса, кроме раствора, присутствует специальный триггер, который и отвечает за запуск процесса кристаллизации. Также у этого устройства может быть дополнительный чехол из микрофибры и электронный пускатель.

Почему соляные аппликаторы лучше аналогов?

В сравнении с другими автономными обогревателями химические имеют несколько преимуществ:

Их можно приобрести в каждом магазине туристического снаряжения. Многоразовые грелки также продаются в аптеках и магазинах с товарами для детей.
Эти устройства портативны. Они имеют небольшие размеры.
В отличие от тех же бензиновых переносных грелок соляные при работе ничем не пахнут.
Они удобны в использовании.
Химические грелки безопасны даже для маленьких детей, так как гипоаллергенны и герметичны.
К ним не нужно докупать дополнительные фильтры или сменные детали.
Они долговечны. Срок годности одноразовых аппликаторов составляет 2-3 года, а многоразовые могут использоваться до 1000 применений.

А сколько же стоит грелка химическая многоразовая? Цена на автономный обогреватель любого вида демократична. Одноразовая грелка стоит 20-50 рублей. А цены на многоразовые устройства зависят от страны-изготовителя, размера и формы грелки, но обычно колеблются в пределах 300-2000 рублей.

Показания к применению

При лечении сухим теплом происходит расширение сосудов. Из-за этого улучшается кровообращение. Поэтому есть целый ряд медицинских показаний, при которых врач может назначить прогревания автономным химическим аппликатором:

аритмия;
сердечная недостаточность;
менструальные спазмы;
головная боль;
остеохондроз;
артрит;
артроз;
ринит;
фронтит;
гайморит;
ангина;
обморожение;
боли в ногах;
другие простудные заболевания.

Но согревающий компресс нельзя делать при:

острых воспалительных процессах;
гнойничковых поражениях кожи;
аллергических кожных реакциях;
лихорадке;
при болях и спазмах неясного происхождения.

А когда, наоборот, нужно замедлить кровообращение, грелка химическая используется для охлаждения. Показаниями к этому служат:

синяки и ушибы;
кровотечения из носа;
растяжения мышц и сухожилий;
высокая температура тела;
приливы крови к голове;
первые часы после травмы;
восстановительный период после хирургического вмешательства.

Но холодная грелка химическая противопоказана при шоке, коллапсе и спастических болях в животе.

Для удобства использования изготовители делают многоразовые аппликаторы разными по дизайну. Матрасы и воротники лучше всего подходят для прогревания больших участков тела: поясницы, шеи и суставов. А специальные наколенники имеют удобную для прикрепления к колену форму и завязки. Имеются грелки в виде стелек в обувь или накладок для носа и лица.

Как правильно сделать тепловой компресс?

Активация аппликатора в режим «обогрев» зависит от того, к какому виду он относится.

Одноразовую грелку нужно освободить от упаковки, затем как следует размять. Но при этом вскрывать сам мешочек с наполнителем не следует. После этого аппликатор следует оставить на открытом воздухе на некоторое время. Через 5-10 минут он станет теплым. Это значит, что грелка химическая готова к использованию. Ее можно убрать в карман или в обувь и греть с ее помощью руки и ноги на протяжении 3-4 часов. Допускать контакта грелки с голым телом нельзя.

Многоразовые аппликаторы активируются с помощью специального триггера, который обычно имеет вид палочки-пускателя:

Триггер нужно согнуть, сжав грелку или нажав специальную кнопку. Это запустит реакцию кристаллизации.
После этого грелку нужно немного размять в руках и приложить к больному органу, чтобы по мере разогрева она приняла нужную анатомическую форму. Через несколько минут после включения раствор станет твердым.
Чтобы на теле не было ожога, аппликатор не должен касаться голой кожи. Поэтому его лучше убрать в специальный чехол или обернуть полотенцем.
Чтобы устройство не сместилось, нужно оставаться в покое на все время получения компресса.

Время работы многоразовой грелки в активном состоянии составляет около 30-90 минут. После этого ее нужно восстановить.

Правила охлаждения с помощью соляного аппликатора

Для холодного компресса также используется многоразовая Инструкция по применению проста: неактивный аппликатор на полчаса убирают в холодильник, после чего он сразу готов к работе.

Такая грелка будет хранить холод в три раза дольше, чем обычный лед. И кроме холодных компрессов к телу, с ее помощью можно также охлаждать технику и пищевые продукты. Подобные соляные аппликаторы используют при транспортировке продуктов.

При этом нельзя:

Помещать в холодильник нагретую активную грелку. От перепада температур тот может сломаться.
Охлаждать аппликатор в морозильной камере. При минусовых температурах раствор внутри него кристаллизуется, твердеет и приходит в негодность.

Утилизация и восстановление грелки

Сразу после использования грелка химическая одноразовая утилизируется с бытовыми отходами, а многоразовая — только после того, как у раствора внутри нее закончится срок выработки. До тех пор многоразовую грелку можно восстанавливать после каждого применения. Для этого нужно:

Дождаться, пока она закончит нагреваться и начнет остывать.
Завернуть грелку в простую ткань.
Поместить в кипящую воду на 5-20 м.
Слить воду и дать высохнуть.
Убрать до следующего применения в темное сухое место, в котором поддерживается комнатная температура.

При необходимости многоразовую грелку можно сразу же использовать повторно.

У малышей часто случаются колики и режутся зубки. А во время познавания мира маленькие дети могут случайно ушибиться. Поэтому устройство, с помощью которого ребенку можно в считаные минуты сделать охлаждающий или обогревающий компресс, так ценно при уходе за детьми.

Автономные аппликаторы для детей выпускаются в специальном дизайне. Они имеют вид яркий и красочный, что делает их похожими на игрушки. Такие грелки, помимо традиционных компрессов, используют:

для обогрева детской коляски во время прогулки;
для обогрева кроватки перед сном.

Любая солевая абсолютно безопасна благодаря герметичной упаковке. При этом устройство не вызывает аллергию и принимает форму тела.

Использование грелки при косметических процедурах

Распарит кожу лица перед применением питательной маски. Он также подлечит небольшие прыщи и расслабит мышцы лица после тяжелого трудового дня, что благотворно скажется на общем самочувствии и гладкости кожи. Сделать такую процедуру поможет Инструкция по применению ее в косметических целях очень проста и не отличается от правил использования при обычном тепловом компрессе.

Для этого ее нужно активировать и приложить к лицу на интересующую область. Чтобы по мере нагревания грелка не обожгла кожу, устройство можно дополнительно обернуть марлей или полотенцем. Главное, чтобы и сама грелка, и полотенце были чистыми, так как во время компресса в расширенные поры можно занести инфекцию.

Но лучше всего купить специальное устройство, которое имеет подходящий размер и анатомическую форму. В комплекте к аппликатору для косметических процедур имеется удобный чехол из микрофибры.

Помогут ли грелки в туристическом походе?

Отправляясь на рыбалку, охоту или просто отдыхать на природу, обязательно нужно взять с собой несколько автономных грелок. Они пригодятся, чтобы:

обогревать спальник;
греть руки в карманах;
греть и сушить ноги.

Чтобы использовать химические нужно просто активировать аппликаторы и убрать их в ботинки. Лучше всего для этой цели подходят или одноразовые грелки, или многоразовые устройства в виде стелек.

Но обогреваться таким способом можно только локально. Если же было допущено общее переохлаждение тела, то от компресса нужно отказаться, так как в этом случае кровоток устремится к нагретому органу, лишив остальные нормального кровообращения. Что приведет к еще большему замерзанию.

Зная, как пользоваться химической грелкой, можно успеть оказать первую помощь при травме и обогреться даже во время зимней рыбалки.

Перед началом опыта наденьте защитные перчатки и очки.
Проводите эксперимент на подносе.

Общие правила безопасности

Не допускайте попадания химических реагентов в глаза или рот.
Не допускайте к месту проведения экспериментов людей без защитных очков, а также маленьких детей и животных.
Храните экспериментальный набор в месте, недоступном для детей младше 12 лет.
Помойте или очистите всё оборудование и оснастку после использования.
Убедитесь, что все контейнеры с реагентами плотно закрыты и хранятся по правилам после использования.
Убедитесь, что все одноразовые контейнеры правильно утилизированы.
Используйте только оборудование и реактивы, поставляемые в наборе или рекомендуемые текущими инструкциями.
Если вы использовали контейнер для еды или посуду для проведения экспериментов, немедленно выбросьте их. Они больше не пригодны для хранения пищи.

Информация о первой помощи

В случае попадания реагентов в глаза тщательно промойте глаза водой, при необходимости держа глаз открытым. Немедленно обратитесь к врачу.
В случае проглатывания промойте рот водой, выпейте немного чистой воды. Не вызывайте рвоту. Немедленно обратитесь к врачу.
В случае вдыхания реагентов выведите пострадавшего на свежий воздух.
В случае контакта с кожей или ожогов промывайте поврежденную зону большим количеством воды в течение 10 минут или дольше.
В случае сомнений немедленно обратитесь к врачу. Возьмите с собой химический реагент и контейнер от него.
В случае травм всегда обращайтесь к врачу.

Неправильное использование химических реагентов может вызвать травму и нанести вред здоровью. Проводите только указанные в инструкции эксперименты.
Данный набор опытов предназначен только для детей 12 лет и старше.
Способности детей существенно различаются даже внутри возрастной группы. Поэтому родители, проводящие эксперименты вместе с детьми, должны по своему усмотрению решить, какие опыты подходят для их детей и будут безопасны для них.
Родители должны обсудить правила безопасности с ребенком или детьми перед началом проведения экспериментов. Особое внимание следует уделить безопасному обращению с кислотами, щелочами и горючими жидкостями.
Перед началом экспериментов очистите место проведения опытов от предметов, которые могут вам помешать. Следует избегать хранения пищевых продуктов рядом с местом проведения опытов. Место проведения опытов должно хорошо вентилироваться и находиться близко к водопроводному крану или другому источнику воды. Для проведения экспериментов потребуется устойчивый стол.
Вещества в одноразовой упаковке должны быть использованы полностью или утилизированы после проведения одного эксперимента, т.е. после открытия упаковки.

Другие эксперименты

Утилизация

Утилизируйте твёрдые отходы эксперимента вместе с бытовым мусором.

Пищевая сода (бикарбонат натрия) весьма охотно реагирует с уксусной кислотой, образуя соль (ацетат натрия) и слабую углекислоту, которая тут же диссоциирует на углекислый газ и воду. Все компоненты и продукты реакции вполне безвредны, а насыщенная газом смесь активно пенится, делая пироги пышнее и заставляя школьников удивленно показывать пальцем.

CH 3 COOH + NaHCO 3 → CH 3 COONa + H 2 CO 3 H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2

Ацетат натрия находит самое широкое применение не только в качестве пищевой добавки (Е262), но и в химической промышленности — при окрашивании тканей, вулканизации резины и т. п. — и, конечно, в составе согревающих «солевых грелок». Это вещество плавится при температуре около 58 °C и легко растворяется в воде, а если затем выпарить из него лишнюю влагу и остудить, можно получить перенасыщенный раствор, ждущий лишь легкого «толчка» для того, чтобы моментально кристаллизоваться.

Этот экзотермический процесс сопровождается выделением большого количества энергии — от 264 до 289 кДж/кг. В отличие от получения ацетата натрия, это не химическая реакция, а физический процесс, фазовый переход, и он вполне обратим. Стоит нагреть смесь (например, на водяной бане), ацетат снова растворится в остатках воды, и «грелку» можно использовать повторно.

Коротко ознакомившись с теорией, перейдем к практическим занятиям. Конечно, «солевую грелку» можно купить почти в любой аптеке, а готовый ацетат натрия — в первом же подходящем магазине химических реактивов. Но зачем? Все нужные ингредиенты можно найти на собственной кухне.

Возьмите подходящую емкость (кастрюля вполне подойдет) и налейте пищевой уксус. Учитывайте, что в итоге объем уменьшится где-то на порядок — нам пришлось готовить раствор ацетата несколькими партиями.

Осторожно подсыпайте пищевую соду, не спешите, давая каждой новой порции прореагировать, иначе вам действительно придется познакомиться с «химическим вулканом». На каждые 500 мл 9-процентного раствора уксуса мы использовали 4−5 чайных ложек соды.

Мы получили раствор ацетата, из которого осталось выпарить избыток воды. Поставьте кастрюлю на слабый огонь и следите, чтобы жидкость медленно кипела, пока на стенках не начнут появляться мелкие кристаллы ацетата. Раствор при этом становится желтоватым и уменьшается в объеме почти на 90% - это может занять час или больше.

Пока наш раствор выпаривался, мы сделали активатор для грелки: из браслета-линейки вынули основу, изогнутую металлическую ленту, и вырезали из нее круг, который при нажатии выгибается то в одну, то в другую сторону со щелчком. Чтобы такая «кнопка» не повредила грелку, ее затянули изолентой.

Согревающий «вулкан»

Перенасыщенный раствор ацетата мы перелили в грелку, положив в нее и наш активатор — но в принципе реакцию можно запустить и без него. Достаточно бросить внутрь один из кристаллов, которые остались на стенках посуды, а один раз спонтанная кристаллизация началась у нас просто от резкого удара. Тепло в такой грелке может держаться до нескольких часов, а для повторного использования ее достаточно нагреть на водяной бане, снова переведя ацетат в жидкую форму.

Статья «Самодельное тепло, Химическая грелка своими руками» опубликована в журнале «Популярная механика» (

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 .