Hvordan virker håndvarmere? Et videnskabeligt blik

Når dine hænder - eller tæer - bliver så kolde, at selv dine bedste handsker og sokker ikke kan holde dem toasty, kan de små plastiklommer med magisk pulver, som vi kalder håndvarmere, bringe stor lettelse. Da en håndvarmer producerer varme i løbet af en kort periode, er den god at have i nødstilfælde og perfekt at putte inde i vanterne under vinteraktiviteter som sneskiløb, skøjteløb eller bare se dit yndlingsfodboldhold.

Men hvordan fungerer håndvarmere ? Indeholder de små dæmoner, der varmer dine hænder med helvedesild? Eller er det en forfærdelig kemisk reaktion, der vil gøre dine hænder til følende væsener, der ønsker at leve uafhængigt af resten af ​​din krop?

Heldigvis er videnskaben bag disse håndvarmere ret simpel. Det viser sig, at de bruger den samme proces, der omdanner jern til rust, bare meget hurtigere.

1. Hvad er en engangshåndvarmer?
2. Sådan afgiver en håndvarmer varme
3. Håndvarmertemperaturer og sikkerhed

Hvad er en engangshåndvarmer?

Som navnet antyder, holder håndvarmere dine hænder varme. De producerer varme hurtigt, og nogle af disse produkter er effektive fra syv timer til 24 timer.

"Man vil have den her ting til at handle hurtigt, fordi folk kan lide at åbne pakken og føle sig varme med det samme, men man vil også gerne have, at den holder længe," siger Joe Vergona, der tidligere har arbejdet som ingeniørchef hos produktudvikling hos et firma, der sælger håndvarmere.

Niichi Matoba fra Japan introducerede håndvarmeren i 1923. I dag kommer de som individuelt indpakkede mesh-pakker forseglet i plastik.

Pakkerne til luftaktiverede håndvarmere er mikroporøse, hvilket betyder, at de har bittesmå huller, der lukker ilt ind. Håndvarmerne har meget små huller, mens tåvarmerne designet til fødder har større (men stadig meget små) huller. Det er fordi, der er mindre luft inde i dine støvler og sko, så de varmere har brug for mere ilt for at aktiveres.

Sådan afgiver en håndvarmer varme

Der er fem hovedingredienser i en håndvarmer:

• jernpulver
• vand
• salt
• aktivt kul
• vermiculit

For at blive varm reagerer ilt med jernpulveret, vandet og saltet i pakken, hvilket oxiderer jernet. (Oxidation er også kendt som rust.)

Men når din bils skærm eller din haveskovl ruster, føles det ikke varmt. Det er fordi den proces sker meget langsomt. En fremskyndet eksoterm reaktion (den der skaber varme) i håndvarmere gør det, så vi hurtigt bemærker varmen.

Vermiculit er et mineral, der absorberer vand. Det hjælper med at holde mængden af ​​vand inde i pakken i skak, så oxidationsprocessen kan fortsætte. Aktivt kul hjælper med at sprede varmen jævnt, så du ikke har nogen varme pletter mod din hud, og det styrer reaktionstempoet.

Vermiculit og aktivt kul arbejder sammen med oxidationen, så håndvarmeren kan holde i timevis. Nogle virksomheder tilføjer mere jern, så håndvarmeren holder længere.

Andre vælger at skifte jernpulveret. "Hvis du varierer råvarerne i varmeren, kan du ændre, hvor hurtigt reaktionen sker, eller hvor meget af varmeren der reageres på én gang," siger Vergona.

Håndvarmer temperaturer og sikkerhed

Så det er ikke dæmoner, og det er ikke skræmmende kemikalier, og det er ikke engang magi, der får disse pakker til at varme kolde hænder. Men varmen i den håndvarmer er toasty; disse små pakker kan producere temperaturer mellem 100 og 180 grader Fahrenheit (37 og 82 grader Celsius), hvilket burde holde dine cifre pæne og hyggelige.

Og det er helt sikkert at smide brugte håndvarmere i skraldespanden. Intet hazmat-team påkrævet.

Genanvendelige håndvarmere fungerer lidt anderledes. De har en overmættet natriumacetatopløsning inde i pakken. Efterhånden som opløsningen krystalliserer (natrium er salt), frigiver den energi som varme. For at genbruge disse håndvarmere skal du koge den lukkede pakke i vand for at bringe krystallerne tilbage til en væske.