「可重複利用暖寶寶」的秘密:這是冰嗎?為什麼如此溫暖?

2021-02-25 果殼

你有沒有見過一種可重複利用的暖寶寶:裡面有一小塊金屬片,掰動之後就會發熱,然後其中的液體漸漸變成固體。用完只要泡在熱水裡,它又會融化,等待下一次使用……


那是什麼原理呢?

在網絡上,大家可能看到過這樣的動圖:

這種魔性的效果,就來自醋酸鈉過飽和溶液的結晶

在這裡,生成的結晶是三水合醋酸鈉,它經常會被稱為「熱冰」。正如名字所說,這個結晶形成的時候會放熱

這個過程是可逆的,如果再加熱這坨結晶的話,它們會一邊熔化、一邊釋放出結合的水,最終溶解在這些釋放出來的水裡面,再形成濃濃的過飽和溶液。然後,如果再伸手或者用其他的什麼方法去擾動這個溶液,引入凝結核,它們就又會變成一坨白白的、熱乎乎的晶體啦~

上面這個圖看起來比較魔性,不過醋酸鈉結晶其實也挺漂亮的:



除了這樣之外,也可以倒出來展示,讓結晶堆成一座「小山」:


醋酸鈉本身還算安全,不過還是不建議大家把手塞進去。因為畢竟這個過程是放熱的,太熱了也保不齊會燙到。

在寒冷的冬天,醋酸鈉結晶也可以派上用場。開頭提到的那種暖手包中,填充的就是醋酸鈉的過飽和溶液。裡面一般會有一個金屬的引發片,掰一掰這個引發片就可以引發結晶並且放熱,這樣就可以拿來暖手啦~

就是下面這樣:


這種暖手包用完之後煮一煮讓結晶重新變成過飽和溶液,然後就可以再次使用。非常簡單的化學反應!光是欣賞醋酸鈉結晶的過程就很有樂趣啦——不過遺憾的是,感覺這種暖手包持續的時間並不長_(:з」∠)_

還是看反應圖吧!

前段時間找到了目前我覺得拍得最好看的一個熱冰版本,最後我們來欣賞一下:

好看不?

預告:果殼實驗室明天(周四)下午3點直播實驗!

酷炫科學主理人(也就是本文作者)窗敲雨和實驗室小哥Lyroat(他也是別瞎玩的蝦丸君之一)會一起做實驗給你們看~ 除了本文的「熱冰」怎樣滴水成冰之外,還會展示備受歡迎的瓶中火、便秘的法老之蛇以及神奇的化學發光……

關注果殼直播間,就在周四下午3點喲~ 護目鏡都戴好了專門等你呢!


今天上午他倆鬼鬼祟祟的嘗試了一下……以上是實驗結果。

好吧,你們覺得直播時的實驗能成功嗎……

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