Термохимические реакции в создании химической грелки. Инструкция по применению солевой грелки Химическая грелка многоразовая своими руками

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 .

С холодом, при нахождении в условиях природы вдали от дома, можно и нужно бороться. Тем более, что сейчас в свободной продаже есть много современных и технологичных портативных устройств, индивидуальные грелки различных типов и видов, компактные обогреватели на газу и так далее, работа которых основана на различных физико-химических процессах.

По статистике, от 10 до 15% людей, погибших в условиях природы — стали жертвами . Даже самая теплая одежда, при отрицательных температурах воздуха, способна обеспечить поддержание положительного теплового баланса организма человека лишь очень ограниченное время. Рано или поздно теплопотери окажутся больше, чем теплопроизводство и начнется охлаждение организма. Длительное пребывание на холоде опасно. Оно парализует волю и притупляет инстинкт самосохранения. Это в конечном итоге может привести как минимум — к серьезным проблемам со здоровьем, или как максимум — к смерти.

Одноразовые химические грелки и термопакеты для обогрева в полевых условиях.

Самыми дешевыми и доступными средствами индивидуального обогрева являются различные одноразовые химические грелки (термопакеты) для рук и ног. Тепло в таких грелках как правило вырабатывается в результате химической реакции между содержимым самого пакета и кислородом. Такие грелки очень просты в эксплуатации, иногда для запуска процесса выделения тепла будет достаточно вынуть ее из упаковки. Рабочая температура, в зависимости от назначения одноразовой грелки — от плюс 40 до 60 градусов Цельсия. Время работы — от 4 часов и более.

Конструкция некоторых одноразовых химических грелок позволяет временно останавливать процесс выделения из нее тепла. Для этого бывает достаточно прекратить доступ кислорода к ее активному содержимому и реакция останавливается. Одноразовые химические грелки будут удобными автономными источниками тепла для рыбаков, туристов, охотников и военных. Их можно положить в обувь, в перчатку, во внутренние карманы одежды, обогреть технику (фото и видеокамеры) при работе на морозе и т.д.

Многоразовые солевые грелки для обогрева в полевых условиях.

Многоразовые солевые грелки представляет собой герметичную емкость из плотного материала, которая наполнена перенасыщенным солевым раствором. Принцип работы основан на эффекте выделения тепла при изменении фазового состояния материалов. Солевая грелка может иметь практически любую форму и размер. Так, например, солевая грелка для ног может иметь форму стельки.

Внутри грелки находится аппликатор (палочка или кружок), с помощью которого и происходит ее запуск. Рабочая температура солевых грелок от 50 градусов и выше. Время работы зависит от размеров самой грелки и температуры окружающего воздуха — от 2 часов и больше. После окончания цикла работы солевые грелки приводят в рабочее состояние помещая на некоторое время в кипящую воду, после чего она вновь готова к повторному использованию.

Многоразовые каталитические грелки для обогрева в полевых условиях.

Кроме одноразовых химических грелок существуют многоразовые карманные каталитические грелки. Принцип их действия основан на каталитическом беспламенном окислении паров спирта или бензина, который сопровождается выделением тепла. Катализатором в таких грелках служит платина. Яркий пример — классическая карманная каталитическая бензиновая грелка Zippo Hand Warmer. Более подробно о ней написано в на нашем сайте.

Профилактика переохлаждения в условиях холодной погоды.

В условиях холодной погоды надо стараться придерживаться следующих несложных правил.

1. Вырабатывать тепло.

Есть часто, но понемногу и высококалорийные продукты. Когда пища принимается часто и маленькими порциями, то это повышает общий уровень обмена веществ организма, так как на процесс пищеварения расходуется большее количество калорий. Это, в свою очередь, приводит к производству большего количества внутреннего тепла.

При необходимости.

— Делать согревающие физические упражнения.
— Развести огонь и использовать отражающие поверхности.
— По возможности всегда располагаться с южной стороны, чтобы получать солнечное тепло по максимуму.
— Пить теплые или горячие жидкости с растворенными в них сладостями или сахаром.

2. Уменьшать потери тепла.

— Носить соответствующие погоде одежду и обувь.
— Особенно утеплять голову и шею.
— Как только это возможно, сразу переодеваться из промокшей одежды в сухую.
— Найти или сделать защитное укрытие или убежище.
— Максимально изолировать тело от холодных поверхностей.
— Полностью отказаться от алкоголя.

Грелки – это универсальные нагревательные инструменты, которые применяются в различных сферах жизни. Их используют как для проведения терапевтических процедур с целью прогревания, так и для согревания отдельных частей тела в зимние морозы. Наиболее качественное и безвредное согревание осуществляется в процессе применения солевых грелок. Зачастую это многоразовые, реже одноразовые пластиковые пакеты, наполненные солевым раствором, который и является компонентом выделяющим тепло.

Как работает солевая грелка

В основе работы солевой грелки лежит химический процесс взаимодействия солевого концентрата с алюминиевой пружинкой и другими компонентами, которые не являются токсичными и не оказывают негативное воздействие на организм. Химическая реакция сопровождается моментальным выделением тепла. Стоит отметить, что тепло полученное в ходе взаимодействия реагентов остается в течение длительного времени. Продолжительность сохранения температуры зависит от концентрации состава в компрессе и объема пакета. Подробные сведения указаны на самой грелке.

Показания к использованию солевой грелки

Как известно, грелки предназначены не только для согревания отдельных частей тела в холодную пору. Зачастую их применяют в терапевтических целях для снятия воспаления, прогревания во время простудных заболеваний, для расширения кровеносных сосудов и пр. Стоит отметить, что данные термопакеты могут быть применены даже в косметологических целях.

Устройство имеет следующие показания относительно лечения и профилактики заболеваний:

обильные локальные воспалительные процессы;
в первые часы после механических повреждений (растяжений, ушибов и пр. если использовать солевую грелку как охлаждающий элемент);
кровотечения из полости носа;
в рамках послеоперационной реабилитации;
при менингите, гайморите, бронхите и других заболеваний.

Применение для новорожденных детей

Солевая грелка – это «волшебное» средство, которое позволяет избавить малыша от коликов. Для того чтобы использовать ее для ребенка грудного возраста следует проконсультироваться с педиатром относительно способа применения термо-компресса. Зачастую, чтобы температура грелки не была слишком горячей для малыша, ее обворачивают в ткань или полотенце из натурального материала и прикладывают к животику ребенка. Такое средство легко применять и можно купить в аптеке – оно продается практически везде.

Инструкция по применению солевой грелки

Такой продукт как солевая грелка является универсальным и необходимым прибором в каждом доме. Чтобы воспользоваться термо-компрессом, необходимо активировать его, после чего начинается химическая реакция внутри грелки с выделением тепла. Процесс нагревания осуществляется очень быстро, примерно за 30 секунд, достигая оптимальной температуры, равной 52-55 градусам. В ходе нагревания жидкость внутри пластикового пакета приобретает цвет и становится твердой. По этой причине необходимо сразу же приложить терма-компресс к той области, которую следует согреть, чтобы пакет приобрел изгибы тела при локальном взаимодействии.

Как включить грелку и сколько держится тепло

Чтобы активизировать грелку, следует ее сжать. В большинстве случаев, если приспособление подразумевает под собой выдерживание нагрузки, например грелка-стелька, грелка-воротник или же грелка-матрац под спину, то процесс сжатия осуществляется сам по себе. После того, как давление в пластиковом пакете увеличилось, начинается реакция с выделением тепла.

Как восстановить прибор

Данный нагревательный элемент достаточно популярен за счет того, что для его восстановления, подзарядки не требуется никаких дополнительных инструментов или сложных процессов. Все что нужно для того, чтобы грелка вновь стала вырабатывать тепло – это прокипятить ее в обыкновенной воде. Эта процедура проводится в течение 20-ти минут, после чего элемент вновь способен выполнять свои прямые функции.

Обзор солевых грелок с фото

На сегодняшний день существует огромный ассортимент солевых грелок, которые применяются в разных сферах жизни и для различных целей. Ниже описан перечень наиболее популярных продуктов, которые пользуются наибольшим спросом.

Грелка «Супер ЛОР» для носа

Это многоразовая грелка, которая разработана специально для лечения лор-заболеваний, в том числе: гайморита, фронтита, ринита и пр. Благодаря удобной форме и небольшому весу, который равен 130-ти граммам, ее без труда можно прикладывать к области носа, при этом процесс согревания носовых пазух не будет вызывать никакого дискомфорта. Для изготовления продукта используются только экологические материалы, которые не являются токсичными. Внутри нагревательная подушка содержит солевой раствор, широко используемый в разных сферах жизни. Температура нагрева равна 53-ем градусам, причем данный показатель может оставаться неизменным в течение 85-ти минут.

«Стелька» для ног

Это особенная стелька, которая предназначена для укладывания внутрь обуви для контактного согревания стоп ног. Данный вариант отлично подойдет для любителей зимних видов спорта, в том числе рыбалки, охоты, сноуборда и пр. В состав грелки входят такие компоненты как: вода, активированный уголь, соль, целлюлоза и железо, что делает приспособление совершенно нетоксичным. Средняя температура стельки приблизительно равна 35 градусам, максимальная же температура составляет 39 градусов. Тепло выделяемое устройством сохраняется в течение пяти часов и более.

«Матрасик» для спины и суставов

Данная грелка представляет собой небольшой пластиковый пакет, наполненный концентрированным солевым раствором. Его размеры в длину равны примерно 29 см, а в ширину 18 см, что делает нагревательный инструмент удобным приспособлением, который легко использовать в бытовых целях. Максимальная температура нагрева грелки равна 55 градусам. Для активизации процесса кристаллизации соли с выделением тепла, необходимо лишь слегка сжать пружинку, погруженную в жидкость. Чтобы воспользоваться инструментом повторно, его следует погрузить в воду и прокипятить в течение 20-ти минут, после чего грелка способна вновь вернуться к выполнению своих функций.

«Детская»

Детские грелки практически ничем не отличаются от классических солевых нагревательных подушек. В принципе их работы лежит процесс кристаллизации соли, что делает продукт полностью экологичным. Чаще всего детские грелки имеют интересную для малышей форму и рисунок, часто они продаются в форме героев мультфильмов или сказок. При нагреве раствор достигает температуры комфортной для тела ребенка и не может навредить детскому организму. Однако перед использованием таких нагревательных подушек следует проконсультироваться с педиатром.

«Мега» для рук

Данный тип грелок представлен набором прямоугольных пластинок, которые индивидуально упакованы. Мега-грелка для рук — это легкий способ согреть замерзшие пальцы в холодную пору. Для того чтобы активизировать грелку, следует снять с пластинки защитную пленку и бумагу, после чего свернуть пластинку пополам. Принцип действия ее построен таким образом, что процесс выделения тепла происходит только тогда, как образуется сгиб. Ее без труда можно положить в карман куртки или засунуть внутрь перчатки. Греет инструмент достаточно долго, более восьми часов и его температура равна приблизительно 14-ти градусам.

Видео: как сделать химическую грелку своими руками

В рамках данного видео показан принцип изготовления химической грелки своими руками. Благодаря детальным пояснениям изготовления нагревательного инструмента на каждом этапе, процесс создания приспособления значительно облегчается и становится доступным каждому без дополнительных знаний и навыков.

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 &rt; 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 &rt; 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.

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