暖宝宝的发热原理和问题设计实验

暖宝宝的加热原理

“暖宝宝”是铁、蛭石、活性炭、无机盐、水等的合成混合物。其中，蛭石是一种铁镁铝硅酸盐矿物，(H2O)4Mg3[](OH)2。 由于受热时能迅速膨胀，弯曲成水蛭状（水蛭液），并逐渐开始出现深绿色沉淀、振荡、沉淀。 消失。 继续滴加NaOH溶液至过量，沉淀消失，变成棕色。 静置并分层。 上层为无色透明溶液，下层积累红棕色沉淀。 过滤并加热所得固体，得到红棕色固体。 ，该固体不溶于水，但溶于酸，得到棕色溶液，初步确定为Fe2O3。

【结论】深绿色沉淀是红棕色氢氧化铁沉淀和白色氢氧化铝（可能是氢氧化镁）沉淀的混合物。 继续滴加NaOH溶液，氢氧化铝沉淀逐渐消失，最后留下红棕色氢氧化铁沉淀。 。

(4)收集滤渣，干燥得黑色粉末，可引燃，能燃烧。 产生的气体会使清澈的石灰水变得浑浊。 初步判断为碳粉。

③实验中的问题设计

（1）为什么暖宝宝使用前后固态状态不同？ （使用前里面有NaCl溶液，物质还没有反应，所以是糊状；使用后转变成固体，所以比较硬）

（2）暖宝宝为什么采用双层包装？ （外层为常规的不透气外袋，用于隔离空气，使用过程中需要氧气暖宝宝发热原理，所以内层为微孔透气膜制成的无纺布袋）

（3）为什么暖宝宝能产生热量并维持这么长时间？ （它通过铁粉缓慢氧化放出热量暖宝宝发热原理，然后通过原电池的原理加速氧化，将化学能转化为电能。然后它用蛭石来维持温度，所以往往可以持续长达12小时，整个过程温度基本恒定。）

3 研究结论分析

通过观察到的实验现象，我们综合各种因素得出结论：暖宝宝的反应原理是利用原电池加速氧化反应，将化学能转化为热能。 为了让温度持续更长时间，产品使用矿物材料蛭石进行隔热。 由于产品在使用前无法发生反应，因此袋子的材质必须非常特殊，由原料层、明胶层和无纺布袋组成。 无纺布袋是由微孔透气膜制成的。 它还必须有一个常规的密封外袋——明胶层。 使用时，去掉外袋，将内袋（无纺布袋）暴露在空气中，空气中的氧气就会通过透气膜进入。 放热的时间和温度由透气膜的透氧率控制。 如果氧气渗透太快，热量会一下子释放出来，可能会灼伤皮肤。 如果氧气渗透太慢，就没有温度。 使用后变成深棕色固体，其中含有碳粉、NaCl固体、Fe2O3固体和含镁、铝的盐类。

“暖宝宝”贴片由原料层、明胶层、无纺布袋三部分组成。 原料层置于无纺布袋内，含有铁、活性炭、无机盐、水等合成的聚合物，在空气中氧气的作用下能发生放热反应。 在空气中氧气的作用下，12-20小时内不断释放热量。 当真空包装打开时，这个反应过程就开始了。

该产品是最新一代日本高科技产品。 是各类畏寒患者理想的热敷、镇痛、消肿贴剂。 产品薄如纸，轻如棉，柔软有弹性。 使用时只需将其涂抹在疼痛的相应部位，半小时左右即可立即缓解、消除疼痛。 产品最高加热温度63℃，平均53℃，持续时间12-20小时，是关节炎、肩周炎、腰腿痛、风湿类风湿、畏寒患者理想的镇痛保健品以及受伤部位的不适、四肢冰冷、冷痛等。

1、产品材质

本产品为片状贴剂，由原料层、明胶层、无纺布袋三部分组成。 将原料层放入无纺布袋中，利用明胶层将贴剂热粘在衣服上。 原料层是由铁、石、活性炭、无机盐、水等合成的聚合物，在空气中氧气的作用下能发生放热反应。无纺布袋的特点是均匀和不均匀