[생활과학] 흔들면 따뜻해지는 핫팩 안에 들어있는 물질은 무엇일까요?.

[생활과학] 흔들면 따뜻해지는 핫팩 안에 들어있는 물질은 무엇일까요?

 

 

손과 발이 얼어버릴 정도로 추운 겨울날, 핫팩은 우리에게 따뜻한 온기를 전달해 줍니다. 핫팩은 대부분 부직포 주머니 안에 가루가 들어있는 형태로 만들어집니다.
비닐 포장을 뜯고 핫팩을 꺼내 흔들어주거나 주물러주면 발열이 시작되고, 평균적으로 3~4시간 동안 따뜻함이 유지됩니다.

핫팩이 열을 낼 수 있는 것은 핫팩 안에 들어있는 철가루 덕분입니다.
철은 공기에 노출되면 시간이 지나면서 녹이 슬게 됩니다. 산화란 어떤 물질이 산소와 결합하는 것을 말해요. 철에 산소가 붙으면 녹이 슬게 되지요. 철이 산소와 결합하여 산화될 때,1g당 1.69kcal의 열량이 발생합니다.

보통 철이 산화되는 속도는 매우 느리기 때문에, 우리가 일상생활에서 이를 직접적으로 체감하기란 쉽지 않습니다.
그러나 손난로 안에 들어있는 철가루는 입자 크기가 작아 공기와 닿는 면적이 넓기 때문에 쉽게 산화되어 열을 낼 수 있습니다. 이 과정에서 온도가 급격하게 상승합니다. 한 번 산화된 철은 본래의 성질이 변하기 때문에, 재사용할 수 없습니다.

핫팩에는 철뿐만 아니라 탄소 가루와 소금, 물 등 다양한 성분들이 들어있습니다.
이와 같은 물질들이 산화철이 생성되는 반응을 촉진시키기 때문에 손난로가 빠른 시간 내에 발열할 수 있는 것입니다.
뜨거운 물에 데운 핫팩을 계속 만지다 보면, 내용물이 밖으로 빠져나올 수도 있습니다. 핫팩을 오랫동안 쥐고 있으면 손에서 쇠 냄새가 나기도 합니다.