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 .

В походе, на рыбалке, особенно в непогоду часто возникает нужда в обыкновенной грелке.

В походе, на рыбалке, особенно в непогоду часто возникает нужда в обыкновенной грелке. Конечно, неплоха и обычная резиновая, но у нее есть один существенный недостаток: очень уж медленно греется для нее на костре вода. Попробуем сделать химическую грелку. Для этого нам понадобятся самые обычные реактивы.

В походе, на рыбалке, особенно в непогоду часто возникает нужда обыкновенной грелке. Конечно, неплоха и обычная резиновая, но у нее есть один существенный недостаток: очень уж медленно греется для нее на костре вода.

Попробуем сделать химическую грелку. Для этого нам понадобятся самые обычные реактивы.

Для начала проведем несложный опыт. Пойдите на кухню и возьмите пачку поваренной соли. Впрочем, пачка не понадобится. Достаточно будет 20 г (2 чайных ложки). Затем загляните в шкафчик, где хранятся всевозможные хозяйственные препараты и материалы. Наверняка там сохранилось после ремонта квартиры немного медного купороса. Его понадобится 40 г (3 чайных ложки). Древесные опилки и кусок алюминиевой проволоки, надо полагать, тоже найдутся. Если так, все готово. Разотрите в ступке купорос и соль так, чтобы величина кристаллов не превышала 1мм (разумеется, на глаз). В полученную смесь добавьте 30 г (5 столовых ложек) древесных опилок и тщательно перемешайте. Кусок проволоки согните спиралью или змейкой, вложите в банку из-под майонеза. Туда же засыпьте подготовленную смесь так, чтобы уровень засыпки был на 1-1.5 см ниже горлышка банки. Грелка у вас в руках. Чтобы привести ее в действие, достаточно влить в банку 50 мл (четверть стакана) воды. Спустя 3-4 минуты температура грелки поднимется до 50-60° С.

Откуда берется в банке тепло, и какую роль играет каждый из компонентов? Обратимся к уравнению реакции:

CuSO4+2NaCl > Na2SO4+CuCl2

В результате взаимодействия медного купороса с поваренной солью образуется сульфат натрия и хлорная медь. Именно она нас интересует. Если вычислить тепловой баланс реакции, то окажется, что при образовании одной грамм-молекулы хлорной меди выделяется 4700 калорий тепла. Плюс теплота растворения в исходных образующихся препаратов -- 24999 калорий. Итого: примерно 29600 калорий.

Тотчас же после образования хлорная медь вступает во взаимодействие с алюминиевой проволокой:

2Al+3CuCl2 > 2AlCl3+3Cu

При этом выделяется (также в пересчете на 1 г-моль хлорной меди) примерно 84000 калорий.

Как видите, в результате процесса суммарное количество выделяющегося тепла превышает 100000 калорий на каждую грамм-молекулу вещества. Так что никакой ошибки или обмана нет: грелка самая настоящая.

А что же опилки? Не принимая никакого участия в химических реакциях, они в то же время играют очень важную роль. Жадно впитывая в себя воду, опилки замедляют течение реакций, растягивают работу грелки во времени. К тому же древесина обладает достаточно низкой теплопроводностью: она как бы аккумулирует выделяющееся тепло и затем постоянно отдает его. В плотно закрытой посуде тепло сохраняется, по меньшей мере, два часа.

И последнее замечание: банка, конечно, не лучший сосуд для грелки. Она понадобилась нам только для демонстрации. Так что сами подумайте над формой и материалом для резервуара, в который поместить греющую смесь.

Правила использования!

Не помещайте грелку в микроволновую печь
При восстановлении грелки всегда используйте тканевую салфетку или полотенце.
Извлекая грелку из кипящей воды, избегайте острых предметов.
Если после использования грелка находится в твердом состоянии, не пытайтесь ее сложить, чтобы поместить в кастрюлю, это может привести к разрыву пакета. Прокипятите сначала одну сторону грелки, затем переверните и прокипятите вторую сторону, чтобы она стала мягкой, а затем уже полностью можно опустить грелку в кастрюлю.
При проколе грелка самокристаллизуется и становится непригодной.
При охлаждении грелки до - 8 Сº раствор самокристаллизуется. Для восстановления грелки ее необходимо сначала согреть до комнатной температуры, а затем прокипятить.
Если приобретенная вами грелка находится в твердом состоянии, это означает, что она самокристаллизовалась из-за случайного сильного. удара или низкой температуры во время транспортировки. Это естественное явление - если оно произошло, то перед первым применением прокипятите грелку.
Для прогревания тела людям с чувствительной кожей и детям до 3-х лет, грелку рекомендуется обернуть тканевой салфеткой.
В процессе эксплуатации грелки в растворе могут появиться кристаллы в виде снежинок. Наличие кристаллов не влияет на нормальную работу грелки и не является браком солевой грелки.
Грелки стельки не предназначены для использования в качестве стелек для ходьбы. Максимальная статичная нагрузка на грелки не должна превышать 90 кг.
В случае попадания раствора на слизистые оболочки глаз, носа, ротовой полости промойте их теплой водой.
Хранить при комнатной температуре. Избегать попадания прямых солнечных лучей.
Перед применением солевой грелки в лечебных целях проконсультируйтесь со специалистом.

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.

Солевая грелка – это незаменимая вещь широкой сферы применения. Она разогревается за счёт содержащегося в грелке ацетата натрия, выделяющего тепло в процессе кристаллизации. Применяется во время болезни, когда нужно прогревать грудную клетку, пазухи носа или уши. Солевую грелку безопасно давать детям. ПВХ-оболочка гигиенична и безвредна, и её невозможно перекусить. Внутреннее содержимое, ацетат натрия, является безопасным раствором, применяемым в медицине.

Принцип действия самонагревающейся солевой грелки

Солевая многоразовая грелка представляет собой герметично запаянную полиэтиленовую ёмкость с солевым раствором внутри. Обычно это ацетат натрия, который начинает кристаллизироваться при нажатии на кнопку или после перегибания палочки-активатора внутри грелки. Палочка или кнопка становятся центром кристаллизации, и жидкий раствор начинает постепенно твердеть, потому что смещается равновесие соляного раствора.

При переходе из жидкого состояния в твёрдое происходит каталитический процесс, сопровождающийся выделением тепла. Вскоре ацетат натрия полностью кристаллизируется, грелку следует помять руками, и она примет любую форму. Грелка нагревается максимум до +54С, поэтому обжечься ею невозможно. Тепло сохраняется на протяжении от 40 минут до 4 часов. Это зависит от модели грелки.

Солевая грелка предназначена для многоразового использования. После применения следует обратно привести её содержимое в жидкое состояние. Для этого грелку заворачивают в кусок ткани (полотенце) и опускают в кастрюльку с кипящей водой на 5-15 минут. Кристаллы постепенно растворяются, пока не примут жидкое состояние. После этого грелку можно использовать вновь. Одна грелка рассчитана на 50 циклов работы. Срок эксплуатации до 3 лет.

Можно ли использовать солевую грелку в качестве охлаждающего компресса
При ушибах, укусах насекомых, головных болях солевая грелка может использоваться в качестве охлаждающего компресса, ведь она в 3 раза лучше льда удерживает холод. Для этого необходимо не активированную грелку на полчаса положить в холодильник. Ни в коем случае не трогайте механизм-активатор! Также не следует помещать солевую грелку в морозильную камеру, иначе солевой раствор начнёт самокристаллизироваться. Через 30-40 минут достаньте грелку их холодильника. Она готова к эксплуатации.

В каких случаях следует использовать солевую грелку

При лечении ОРВИ-заболеваний, при прогревании пазух носа, при бронхите.
Прикладывают к ушку ребёнка при отите, не боясь ожога или перегрева.
При коликах и вздутии живота у младенца.
Во время гайморита.
Класть на грудь при мастите.
Прогревание спины при радикулите или артрите.
Разогрев мышц у спортсменов перед соревнованиями.
Для согревания конечностей при обморожении.
При шейном остеохондрозе или невралгии.
При бессоннице или вегетососудистой дистонии.
Можно положить малышу в коляску во время прогулки.
При болях в коленях.
В турпоходе или на рыбалке, когда нужно согреться.

Не разогревайте грелку в микроволновой печи, а также когда кладёте грелку в кипящую воду, обязательно оберните её тканью, чтобы полиэтиленовая оболочка не повредилась о стенки горячей кастрюли.
Если кристаллизованная грелка полностью не помещается в кастрюлю, не пытайтесь согнуть её. Сначала прокипятите одну сторону, затем переверните грелку. После размягчения она полностью поместится в кастрюлю.
Не дотрагивайтесь до грелки колющими предметами. Если она протекает, выбрасывайте её.
Если грелка была помещена в морозильную камеру и самокристаллизовалась, сначала нагрейте её до комнатной температуры, и только затем прокипятите.
Солевая грелка может случайно самокристаллизироваться при ударе или падении.
Грудным младенцам или малышам с кожными заболеваниями кладите разогретую грелку, обернув в слой ткани.
Если грелка имеет форму стельки, то она имеет лечебное назначение и не предназначена для ходьбы.

Когда нельзя применять солевую грелку

Несмотря на прекрасные потребительские свойства, грелка имеет некоторые противопоказания:

Не применяйте солевую грелку во время критических дней и другого рода кровотечений.
Нельзя её использовать в гинекологических заболеваниях (миома матки, киста яичника, полипы эндометрия).
Не используйте разогревание при воспалительных процессах (цистите, панкреатите, аппендиците).
Нельзя прикладывать грелку на участки повреждённой или воспалённой кожи, а также при инфекционных заболеваниях кожи.

Обзор саморазогревающихся многоразовых солевых грелок

Солевая грелка Дельта-Терм. Она предназначена для детей, и имеет форму медвежонка. Представляет собой гипоаллергенную ПВФ-плёнку и ацетат натрия внутри. Кристаллы соли нагреваются за считанные секунды, грелка не твердеет. Не вызывает раздражения кожи. Можно прикладывать к животику или ушку ребёнка.

Солевая грелка «ЛОР» Линтуб. Имеет форму лёгких человека. Можно использовать ребёнку. Хорошо прогревает пазухи носа взрослого человека. Имеет удобную анатомическую форму.

Солевая многоразовая саморазогревающаяся грелка «Белка и К» в форме ёлки. Может использоваться как для прогревания (гайморит, радикулит, отит), так и для охлаждения тканей (ушибы, мигрени, укусы). Ацетат натрия начинает кристаллизоваться после нажатия на мембрану-активатор. Нагревается до +54С. Незаменимая вещь в туристических походах.

Солевая грелка Orlett. Держит тепло до 4 часов, холод – до 2 часов. Имеет форму матраса. Может применяться для лечения болей в спине.

Солевая грелка-воротник «Новомед». Имеет анатомическую форму, удобную при лечении шейного остеохондроза. Тепла хватает ровно на один сеанс – 45 минут. В грелке можно передвигаться и заниматься повседневными вещами.