暖宝宝是什么,暖宝宝里面是什么成分

基本信息

暖贴为片状贴剂,是由原料层、明胶层、无纺布三部分组成的,原料层是由铁、 蛭石、活性炭、食盐、水等合成的聚合物,可在空气中氧气的作用下发生放热反应。从而达到暖的效果。

中文名称

暖贴

用途

防寒保暖、热敷身体、暖宫暖胃

持续时间

12小时

产品性质

铁,蛭石,活性炭,食盐等混合物

作用原理

暖贴中的原料层可以在空气中氧气的作用下12-20小时内持续不断地释放热量,这种反应过程是从一打开真空包装的时候开始的。

原理解析

暖贴是利用铁氧化反应放热来发热。实际上也就是根据铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀的原理。同时利用活性炭的强吸附性,在活性炭的疏松结构中储有水蒸气,水蒸气液化成水滴,流出与空气和铁粉接触,在氯化钠的催化作用下较为迅速的发生反应生成氢氧化铁,放出热量。

铁在自然条件下的氧化反应速度是缓慢的,若能加快这种反应,如设法加大铁的表面积,使用水,食盐和活性炭形成原电池来促进反应,就可以得到发热袋所需的温度,成为发热袋的热源。

负极:Fe-2e-=Fe2+

正极:O2 + 2H2O + 4e-=4OH-

总反应:2Fe + O2 + 2H2O=2Fe(OH)2

4Fe(OH)2 + 2H2O + O2=4Fe(OH)3

2Fe(OH)3 ==== Fe2O3+3H2O

功能用途

1. 防寒保暖、热敷身体、暖宫暖胃、经期护理、一贴即热,快速热敷、消肿、止痛、活血化瘀,广泛适用于各种畏寒症。

2、快速缓解并消除各种畏寒疾病引起的疼痛,是关节炎、肩周炎、腰腿痛、风湿及类风湿、四肢发凉、患处遇寒疼痛等疾病患者迅速止痛的即开即用型产品。

3、驱寒保暖,促进人体微循环,对手、脚冻伤、骨伤、肌肉损伤等症状具有良好的消肿止痛功能。

4、促进经络畅通,热敷相关穴位,消除胃寒不适、经血不通等症状,具有活血化瘀的作用。

5、冬季替代厚重的棉衣,为人体提供温度保障。

产品性质

暖贴是铁,蛭石,活性炭,食盐,水等合成的混合物。其中蛭石是一种铁镁质铝硅酸盐矿物,成分为Mg0.5(H2O)4Mg3[AlSi3O10](OH)2,因加热时能迅速膨胀,弯曲呈水蛭(蚂蟥)状而得名。蛭石一般呈褐色、褐黄色或暗绿色,带油脂的玻璃光泽。约有80%的膨胀蛭石用于建筑工业,是良好的隔热、隔音材料。蛭石是当今世界首屈一指的超级保温材料。将蛭石经过一系列复杂的化学处理,提取出来的蛭石薄膜呈半透明。这种薄膜表层的保温性能极好,用来制作防火覆盖层、房顶防热、高温衬垫、熔炉或锅炉用的膨胀连接件,冰箱等家用电器、孵化器的防热层和电缆外包层等都很适宜。

那么,我们使用的暖贴的发热原理是怎样的呢?通过收集相关资料,对暖贴的反应原理和使用过后的产物进行探究和鉴定。

注意事项

1、 取暖袋使用时要贴于内衣的外侧,不要直接贴于人体皮肤上(肌贴型除外)。

2、 取暖袋的最高发热温度为68℃,可持续12小时均匀放热,晚上睡觉时不宜使用。

3、 请避免在同一位置长时间使用,并注意皮肤状况,如有异常立即取下。

4、 请妥善保管产品,避免使取暖袋的真空塑料包装袋损伤或破坏,否则产品会失效。

探究过程设计

实验用品

原电池反应槽、导线、灵敏电流表、铁片、碳棒、5%NaCl溶液、烧杯、试管、漏斗、滤纸、铁架台、胶头滴管、玻璃棒、pH试纸、药匙、酒精灯、铂丝、蒸发皿、暖贴用后的剩余混合物(黑褐色固体)、NaOH溶液、稀HCl、AgNO3溶液、H2O、KSCN溶液、澄清石灰水等。

实验步骤

①原理探究

[操作]将铁片和碳棒用导线连接(在导线间接入灵敏电流表),平行插入盛有5%NaCl溶液的原电池反应槽中,观察实验现象。

[现象]电流表指针偏转,铁片上出现红褐色物质。

[结论]铁和碳可以形成原电池来加速铁的氧化反应,从而更快地释放出热量。

②产物探究

(1)取少量样品,加水溶解,有大量不溶物。过滤,得到无色透明滤液,将滤液分成四份。

[现象]第一份滤液中加入KSCN溶液,无明显现象。第二份加入AgNO3溶液,出现白色沉淀。第三份滴加NaOH溶液,无明显现象。第四份做焰色反应火焰为黄色。

[结论]说明样品可部分溶解,产物中含有NaCl,溶入水后的滤液中不含Fe3+,Al3+,Mg2+。

(2)另取少量样品,加入过量NaOH溶液,有大量不溶物。过滤,得到无色透明滤液。取少量滤液于试管中,滴加KSCN溶液,无明显现象。[结论]样品不与碱反应。

(3)另取少量样品,加入过量HCl溶液,过滤,得到金黄色澄清滤液。将滤液分成两份。一份加入KSCN溶液,溶液立即变为血红色。

另一份滴加NaOH溶液,一开始无明显现象,用pH试纸调节溶液的pH值为7,使NaOH溶液将剩余的HCl溶液中和。继续滴加NaOH溶液,渐渐开始出现墨绿色沉淀,振荡,沉淀消失。继续滴加NaOH溶液至过量,沉淀部分消失,变为棕黄色。静置分层,上层为无色透明溶液,下层积聚着红褐色沉淀,过滤,将得到的固体加热,得红棕色固体,该固体不溶于水,溶于酸得棕黄色溶液,初步确定为Fe2O3。

[结论]墨绿色沉淀为红褐色氢氧化铁沉淀和白色氢氧化铝(可能也有氢氧化镁)沉淀的混合物,继续滴加NaOH溶液,氢氧化铝沉淀逐渐消失,最终剩余红褐色氢氧化铁沉淀。

(4)将滤渣收集起来,烘干,得黑色粉末,点燃,能够燃烧,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,初步确定其为碳粉。

③实验中的问题设计

(1)为什么暖贴在用之前和用之后的固体状态不一样呢?(用之前内有NaCl溶液,各物质未反应,故为糊状物;用之后都转化为固体,故相对较硬)

(2)为什么暖贴要使用双层包装?(外层是一个常规不透气的外袋,用来隔绝空气,使用时需要有氧气参与,故内层采用微孔透气膜制作的无纺布袋)

(3)为什么暖贴能发热,而且能保持如此之长的时间?(它是通过铁粉的缓慢氧化放热,再通过原电池原理加速氧化,使化学能转变为电能,然后利用蛭石来保持温度,故能常达12小时之久,而且整个过程温度基本恒定)

探究结论

通过观察到的实验现象,我们综合多种因素得出结论:暖贴的反应原理为利用原电池加快氧化反应速度,将化学能转变为热能。为了使温度能够持续更长,产品使用了矿物材料蛭石来保温。因为产品在使用前不能发生反应所以袋子材质要很特别,由原料层,明胶层和无纺布袋组成。无纺布袋是采用微孔透气膜制作的。它还得有一个常规不透气的外袋–明胶层。在使用时,去掉外袋,让内袋(无纺布袋)暴露在空气里,空气中的氧气通过透气膜进入里面。放热的时间和温度就是通过透气膜的透氧速率进行控制的。如果透氧太快,热量一下子就放掉了,而且还有可能烫伤皮肤。如果透氧太慢,就没有什么温度了。使用后为黑褐色固体,其中含碳粉、NaCl固体、Fe2O3固体以及含镁铝的盐类。

发展历史

国外

在日本70年代,有人基于化学知识发明了取暖袋。不用火、电、水或其他能源,撕开外袋即可发热,可保持8-18小时左右(平均温度52℃),因此叫暖身宝又叫取暖袋(便利怀炉)。在日本便利怀炉已经成为现代生活的必需品。冬季在户外活动时,可防止肌肉过冷而紧张、防止手部冻伤、预防感冒、或者缓解腰痛、腿痛、肩痛和其他生理病痛。在日本的冬季,三个月内的销售量为8亿以上,2005年日本国内共计销售取暖贴14.6亿贴。因为不使用火,小孩和老人都可安全使用。

国内

中国初期的暖贴多由贸易商从日本进口而来,随着国内市场需求的增加,众多日本生产企业开始在国内兴建生产工厂,2006年国内涌现出了较多品牌,日化企业利用其行业优势率先抢占日用品市场,赚取了第一桶金,但此时由于技术和国家政策缘故,导致部分企业夭折。2008年,中国的保暖贴市场已渐入佳境,通过漫长的市场培育期,消费者对产品的认知逐渐觉醒,消费习惯正在慢慢形成。初期的暖贴多由贸易商从日本进口而来,随着国内市场需求的增加,越来越多的厂家将目光投到了生产暖贴的市场,2006年大部分厂商开始生产销售暖贴,由于生产厂商众多,部分厂商受到其销量大的诱惑,大量生产暖贴。随着暖贴在国内市场销售的热潮,不少厂商在利益的驱使下,导致市场上暖贴的质量良莠不齐。

预计2009年以后,取暖贴行业将进入了一个前所未有的高速发展时期,市场的快速发展孕育着巨大的商机。随着保暖贴市场培育期的逐渐结束,2009年开始利益驱动着大量质量低劣的伪劣暖贴也逐渐涌向市场,保暖贴市场开始了洗牌的过程。

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