Грелка из пробирки



Цитирует LazyBee


Источник: журнал "Юный техник", №5, 1983г., стр.78-79.
Автор: инженер Ф. Никулин.
 

В походе, на рыбалке, особенно в непогоду часто возникает нужда обыкновенной грелке. Конечно, неплоха и обычная резиновая, но у нее есть один существенный недостаток: очень уж медленно греется для нее на костре вода.

Попробуем сделать химическую грелку. Для этого нам понадобятся самые обычные реактивы.

Для начала проведем несложный опыт. Пойдите на кухню и возьмите пачку поваренной соли. Впрочем, пачка не понадобится. Достаточно будет 20 г (2 чайных ложки). Затем загляните в шкафчик, где хранятся всевозможные хозяйственные препараты и материалы. Наверняка там сохранилось после ремонта квартиры немного медного купороса. Его понадобится 40 г (3 чайных ложки). Древесные опилки и кусок алюминиевой проволоки, надо полагать, тоже найдутся. Если так, все готово. Разотрите в ступке купорос и соль так, чтобы величина кристаллов не превышала 1мм (разумеется, на глаз). В полученную смесь добавьте 30 г (5 столовых ложек) древесных опилок и тщательно перемешайте. Кусок проволоки согните спиралью или змейкой, вложите в банку из-под майонеза. Туда же засыпьте подготовленную смесь так, чтобы уровень засыпки был на 1-1.5 см ниже горлышка банки. Грелка у вас в руках. Чтобы привести ее в действие, достаточно влить в банку 50 мл (четверть стакана) воды. Спустя 3-4 минуты температура грелки поднимется до 50-60° С.

Откуда берется в банке тепло, и какую роль играет каждый из компонентов? Обратимся к уравнению реакции:

CuSO4+2NaCl > Na2SO4+CuCl2

В результате взаимодействия медного купороса с поваренной солью образуется сульфат натрия и хлорная медь. Именно она нас интересует. Если вычислить тепловой баланс реакции, то окажется, что при образовании одной грамм-молекулы хлорной меди выделяется 4700 калорий тепла. Плюс теплота растворения в исходных образующихся препаратов -- 24999 калорий. Итого: примерно 29600 калорий.

Тотчас же после образования хлорная медь вступает во взаимодействие с алюминиевой проволокой:

2Al+3CuCl2 > 2AlCl3+3Cu

При этом выделяется (также в пересчете на 1 г-моль хлорной меди) примерно 84000 калорий.

Как видите, в результате процесса суммарное количество выделяющегося тепла превышает 100000 калорий на каждую грамм-молекулу вещества. Так что никакой ошибки или обмана нет: грелка самая настоящая.

А что же опилки? Не принимая никакого участия в химических реакциях, они в то же время играют очень важную роль. Жадно впитывая в себя воду, опилки замедляют течение реакций, растягивают работу грелки во времени. К тому же древесина обладает достаточно низкой теплопроводностью: она как бы аккумулирует выделяющееся тепло и затем постоянно отдает его. В плотно закрытой посуде тепло сохраняется, по меньшей мере, два часа.

И последнее замечание: банка, конечно, не лучший сосуд для грелки. Она понадобилась нам только для демонстрации. Так что сами подумайте над формой и материалом для резервуара, в который поместить греющую смесь.

Цитировал LazyBee    
 

 

Комментарии пользователей
Tref
писал(а)
30.01.2010 23:33:59

Автор немного недоговаривает. Да реакция идёт, тепло выделяется. Это правда. Но реакция идёт вяло и тепла выделяется мало. Это тоже правда.

Зачем же LazyBee это цитировал, если сам не пробовал?

Tref
писал(а)
31.01.2010 00:22:30

Поскольку приведённый выше рецепт не выдерживает критики, то пришлось провести некоторые эксперименты с пропорциями.

И вот что получилось.

Сначала, берём 2 части медного купороса и смешиваем с одной частью соли. Это по массе.

Затем смешиваем получившуюся смесь с алюминиевой подрой 1 к одному по объёму.

Теперь остаётся добавить 50 мл воды и горсть-две опилок.

Всё.

Жарит адски;)

P.S. Чем больше опилок, тем медленнее реакция, т.е. грелка будет работать дольше, но опилки забирают тепло, поэтому и греть она будет хуже.

alex-hard
писал(а)
18.07.2011 21:54:16
А еще, при этой реакции, возникает нехилое давление! Если пропорционально увеличить количество ингредиентов и исключить опилки 2х литровая, плотно закрученая бутылка, через 10мин. с грохотом разлетается в клочья!!! А в близи огня возможен и взрыв водорода!!!
VOLOH
писал(а)
02.09.2012 22:05:39
Химик великий откуда водород взял?) Просиживают штаны на уроках химии, а потом народ пугают.
МаксBW
писал(а)
26.09.2012 16:46:26
Пробовал с разными ингридиентами, разным количеством - НЕ РАБОТАЕТ. Тепло есть но еле-еле, руки не согреть. Наилучший результат по рецепту ув. Tref, но все-равно не впечатлило.
Тима
писал(а)
11.11.2013 13:13:31
Водород действительно получается. Может быть при диссоциации CuCl2 образуется HCL и она вступает в реакцию с алюминием. При этом образуется водород. Бутылка пластиковая взрывается так, как не взрывается ни одна петарда. Только нужно больше ингредиентов - по нескольку стаканов соли и медного купороса. И много алюминиевой проволоки... Единственный минус - очень трудно получить герметичный сосуд - постоянно просачивается водород сквозь крышку бутылки. И греет так, что обжигает руки. Кстати, таким образом можно надуть шарик водородом в домашних условиях и он будет летать.
Parafoss
писал(а)
21.12.2013 10:03:46
VOLOH Если не водород,тогда почему выделяемый газ не хило горит?
igorlab
писал(а)
28.11.2014 14:13:54
выделяется действительно водород. соли меди разрушают защитную оксидную пленку на поверхности алюминия и он активно взаимодействует с водой образуя гидроокись алюминия и водород. данную смесь ни в коем случае нельзя герметично закупоривать. вдыхание водорода чревато сильными головными болями - он легко растворим в крови.
Написать комментарий
(видим только администраторам)
Загрузите картинку