핫팩, 아침마다 챙겨주는데 어떤 원리일까?
날씨가 갈수록 추워지고 있다. 아침마다 이른 시간에 학교에 가는 아이의 손을 보면 핫팩으로 꽁꽁 ..덮어주고 싶은 마음이 간절하다. 무심하게 비닐을 뜯어서 툭 건네주던 핫팩, 어떤 원리로 핫팩이 뜨거워지고 그렇게 오랫동안 지속되는 것일까?
핫팩 = 철의 산화 발열반응
핫팩의 주성분은 철 가루, 활성탄 등으로 이루어져 있다. 핫팩의 비닐 포장을 뜯고 주무르거나 흔들면 팩 안에 있는 철 가루가 산소와 만나 산화반응을 일으키고 몇분이 지나지 않아 온도가 30℃에서 60℃까지 올라가게 된다. 즉, 핫팩의 원리는 철(Fe)의 산화 발열반응이다.
* 화학반응식 : 4Fe+3O2 ⇒ 2Fe2O3 +발열
철 가루의 산화반응에서는, 철과 산소가 반응물질이고, 이를 통해 산화철이 만들어진다.(=생성물질). 철과 산소가 가지고 있는 에너지의 합이 산화철이 가지고 있는 에너지보다 크기 때문에 그 차이만큼의 에너지가 방출되는 것이다. 이때 방출되는 에너지의 대부분이 열에너지의 형태를 띠기 때문에 주변의 온도가 올라가는 발열반응이 되는 것이다.
핫팩의 경우 매우 곱고 미세한 철 가루를 사용하는데 그 표면적이 상대적으로 넓어서 공기와 쉽게 접촉해 공기와의 산화반응이 빨라지게 하며 같이 포장되어 들어있는 소금과 활성탄도 역시 산화반응이 빠르게 일어나도록 도와준다.
핫팩도 유효기간이 있을까?
대부분의 핫팩은 유효기간이 3년으로 되어 있다. 유효기간이 지나면 사용불가!
핫팩, 온도가 어디까지 올라갈까?
핫팩은 약 60도 내외로 온도가 올라가며, 간혹 더 올라가는 핫팩도 있는데 (70도 이상)
너무 뜨거울 경우 반드시 사용을 중지하도록 하자. 특히, 우리 아이들의 경우 그냥 사용하는 경우가 많은데
반드시 조심!
핫팩, 그렇다면 몇시간이나 사용할 수 있어요?
우리 아이의 경우도 아침 8시에 쥐어준 핫팩을 저녁 6시에 다시 만나면 아직도 따듯한 상태다. 즉 최소 10시간은 지속이 되는데, 대체적으로 12시간 ~ 13시간 지속된다고 보면 된다.
핫팩의 종류는?
핫팩의 종류는 부직포 형태의 핫팩, 붙이는 핫팩, 액체형 핫팩 등이 있다. 특히 부직포 형태의 핫팩은 군용으로 많이 쓰인다. 그리고 지속시간이 긴 장점이 있지만 일회용이다. 붙이는 핫팩은 반드시 저온화상을 입을 수 있으므로 반드시 옷 위에 붙여서 사용하도록 해야 한다.