Грелка в кармане: незаменимый помощник в холодную погоду
Во время активного отдыха на природе — будь то поход, рыбалка или вынужденный ремонт автомобиля в дороге — холодная и сырая погода может стать серьёзной проблемой. Замёрзшие пальцы перестают слушаться, а согреться бывает негде. Развести костёр не всегда возможно, да и это требует времени и усилий. Отличным решением может стать компактная химическая грелка, которую легко сделать своими руками. Она всегда будет под рукой, займёт минимум места и быстро даст необходимое тепло.
Что потребуется для изготовления грелки?
Для создания такой грелки нужны простые и доступные компоненты. Проведём несложный, но эффективный эксперимент. Вам понадобятся:
- Поваренная соль — примерно 2 чайные ложки (20 грамм).
- Медный купорос — около 3 чайных ложек (40 грамм).
- Мелкие сухие древесные опилки — 5 столовых ложек (30 грамм).
- Алюминиевая проволока.
- Ёмкость с крышкой (например, банка из-под майонеза).
Сначала отдельно разотрите соль и медный купорос в ступке до состояния мелкого порошка (размер кристаллов не должен превышать 1 мм). Затем тщательно смешайте их между собой и добавьте древесные опилки. В подготовленную банку поместите алюминиевую проволоку, согнутую спиралью или змейкой, и засыпьте полученную сухую смесь. Заполнять банку нужно не до самого верха, а оставив около 1–1.5 см до горлышка.
Как активировать грелку?
Грелка готова к использованию. Чтобы запустить химическую реакцию и получить тепло, достаточно влить в банку примерно четверть стакана воды (около 50 мл). Уже через 3–4 минуты температура внутри ёмкости поднимется до комфортных 50–60°C.
Химическая основа работы грелки
Откуда же берётся тепло? Всё дело в последовательных химических реакциях между компонентами смеси.
Сначала взаимодействуют медный купорос (CuSO₄) и поваренная соль (NaCl):
CuSO₄ + 2NaCl → Na₂SO₄ + CuCl₂
В результате образуются сульфат натрия и хлорид меди (II). Эта реакция сама по себе сопровождается выделением тепла — около 4700 калорий на грамм-молекулу полученного CuCl₂. Кроме того, при растворении в воде исходных и конечных продуктов реакции выделяется ещё примерно 24900 калорий.
Затем в дело вступает алюминиевая проволока. Хлорид меди вступает с ней в реакцию замещения:
2Al + 3CuCl₂ → 2AlCl₃ + 3Cu
Этот процесс является очень экзотермическим и даёт основной тепловой эффект — около 84000 калорий на грамм-молекулу CuCl₂.
Таким образом, суммарный тепловой выход процесса в нашей банке превышает 100000 калорий на грамм-молекулу вещества. Грелка получается самой настоящей, с мощным и продолжительным нагревом.
Роль древесных опилок и выбор тары
Древесные опилки, хотя и не участвуют в химических реакциях, выполняют две важные функции. Во-первых, они, впитывая воду, замедляют скорость протекания процессов, делая выделение тепла более плавным и продолжительным. Во-вторых, древесина обладает низкой теплопроводностью. Она работает как теплоаккумулятор: накапливает выделяемое тепло и постепенно отдаёт его в окружающее пространство. Если банку плотно закрыть крышкой, тепло будет сохраняться не менее двух часов.
Для корпуса грелки подойдёт любая герметичная ёмкость, способная выдерживать температуры выше 80°C. Банка из-под майонеза — отличный и доступный вариант.