古今取暖神器大赏：一场关于温度与风度的奋斗史
在寒冷的冬天里 ， “美丽冻人”女孩的必备品就是暖宝宝了 。 但是你知道暖宝宝的“发家史”吗?暖宝宝又是怎样给我们带来温暖的呢?
Part. 1
从汤婆子到暖贴 ， 一部属于暖宝宝的“发家史”
其实在古代就已经有了暖宝宝 ， 但是当时的暖宝宝并不像我们现在这样便捷 ， 而是采用热传递的方式来实现取暖的 ， 又称为“汤婆子” 。 汤婆子是在导热的容器内装满热水 ， 通过热传递的方式将水的热量传导给我们的身体 ， 这仅仅是一个纯物理的过程 。
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现代暖宝宝最初是由日本人发明的 ， 又称为“暖贴” 。 不用火、电、水等其他能源 ， 撕开外袋即可发热 ， 并能维持8-18个小时 。
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这类的暖宝宝利用氧化反应 ， 从而将化学能转变为热能 。 暖贴是由原料层 ， 明胶层和无纺布袋三部分组成 。 无纺布袋是采用微孔透气膜制作而成 ， 它同时还有一个常规不透气的外袋 。 在使用时 ， 去掉外袋 ， 让内袋(无纺布袋)暴露在空气里 ， 空气中的氧气迅速透过透气膜与内袋的化学物质发生反应 。
总的反应过程如下：
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这种暖宝宝放热的时间和温度是由透气膜透氧速率进行控制的 。 如果透氧太快 ， 热量就会一下放掉 ， 而且还会烫伤皮肤;但是如果透氧速度太慢 ， 则温度几乎无变化 。
Part. 2
铁片暖宝宝：取暖就像变魔术
在我上初中的时候 ， 那会兴起的还是一种透明的袋子里装着一个小铁片(一不小心暴露了年纪) ， 只要轻轻掰动小铁片 ， 袋子里的液体就会瞬间结晶并且发热 。 这对于当时还不了解科学的我简直如变魔术一般 。
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铁片式的暖宝宝是如何可以实现轻轻掰动铁片就发热呢?首先来看一下铁片式暖手宝的主要成分：过饱和醋酸钠溶液 。
那什么是醋酸钠过饱和溶液呢?让我们一起打开尘封已久的记忆 。1. 醋酸钠溶液是混合物 ， 但是其主要的成分为醋酸钠 ， 也称为乙酸钠 ， 分子式为CH3COONa 。 醋酸钠是强电解质 ， 极易溶于水 。
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2. 过饱和溶液是指一定温度、压力下 ， 当溶液中溶质的浓度已经超过该温度、压力下溶质的溶解度 ， 而溶质仍未析出的溶液 。 该现象被称为过饱和现象 。 如下图所示硝酸钾的溶解度曲线 ， 位于曲线上的点为饱和溶液 ， 此时溶液中的溶质质量正好为溶质的溶解度 ， 而位于曲线上方的点 ， 则处于过饱和状态;位于曲线下方的点 ， 则处于不饱和状态 。
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过饱和溶液是不稳定的 ， 如果搅拌溶液、使溶液受到振动、摩擦容器器壁 ， 或者在溶液中投入固体“晶种” ， 溶液中过量的溶质就会马上结晶析出 。
对于醋酸钠过饱和溶液来说 ， 在固定的温度下 ， 醋酸钠溶质在溶剂中是不会发生任何化学反应的 。 但是由于过饱和溶液中的溶质溶度过高而不稳定 ， 极易发生变化 。 因此当我们掰动铁片时 ， 铁片产生轻微的振动 ， 这就会使得溶液发生化学变化从而使过饱和溶液结晶 ， 它的结晶过程就是放热的过程 ， 从而会使得暖手宝发热 。 放热的持续时间约为35-40分钟 ， 想要再次使用时只需要将暖手宝放在热水里完全融化成液体即可 。
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