핫팩 원리와 핫팩 고르는 방법저온화상 주의하는 방법

핫팩 원리와 핫팩 고르는 방법저온화상 주의하는 방법

겨울이 되면 손이나 발이 차가워지는 것을 막기 위해 핫팩을 사용하는 사람들이 많습니다. 핫팩은 흔들거나 주무르면 따뜻한 열을 발생시켜 줍니다. 하지만 핫팩이 어떠한 방식으로 열을 내는지, 어떤 종류가 있는지, 재사용이 가능한지 등에 대해서는 잘 모르는 경우가 많습니다. 이 글에서는 핫팩의 원리와 종류, 그리고 재사용 방법에 대하여 알아보겠습니다. 핫팩의 기본 원리는 철의 산화 발열반응입니다. 핫팩의 부직포 주머니 안에는 철 가루, 활성탄, 소금, 톱밥, 질석 등이 들어있습니다.

이 가운데 철 가루가 대기 산소와 접촉하면 산화 반응을 일으켜 열을 발산합니다.

고체 핫팩 원리

고체 핫팩은 현재 핫팩시장의 99를 장악하고 있는 핫팩입니다. 사용방법도 간단하고 쉽게 구할 수 있어 많이 애용하고 있습니다. 고체 핫팩은 팩 안에 철가루가 들어가 있습니다. 이 철가루가 들어가있는 핫팩을 흔들게되면 핫팩에 뚫려있는 미세한 구멍을 통해 공기가 유입되고, 철가루와 산소가 만나 화학적인 반응을 하게 됩니다. 이 반응으로 철가루는 산화철이 되며 열을 발산하게 되는 것입니다. 그래서 강하고 빠르게 많이 흔들면 더 뜨거워지는 이유가 이 때문입니다.

고체 핫팩 반응식 4Fe 3O2 2Fe2O3 열고체 핫팩은 가격이 저렴하고 꽤 오랜시간 따뜻하다는 혜택이 있습니다. 하지만 손에 철가루가 묻어날 수 있고, 재활용이 되지 않는다는 단점이 있습니다.

소금수 용액 기반 재사용 가능 핫팩

이 핫팩이 예전에 많이 봤던 핫팩인데 보통 나트륨 아세테이트라는 소금과 물이 포함되어 있습니다. 이 핫팩은 처음에 액체 상태로 있습니다. 소금수 용액은 현실 결정화 온도보다. 낮은 온도에서도 액체 상황을 유지할 수 있는 과냉각 상황에 있습니다. 이와 같이 상태에서 작은 금속 디스크를 굴려 누르시면 이는 용액 내에서 결정화 과정을 촉발하여 열을 방출합니다. 이 과정은 나트륨 아세테이트가 고체로 변하면서 열을 방출하는 물리적 변화입니다.

예전에 이 핫팩의 가운데에 있는 것을 똑딱이라고 했는데 이야말로 이렇게 원리를 들으니 새롭습니다. 또한 이 핫팩은 뜨거운 물에 넣어 다시 액체 상태로 만들면 또 사용할 수 있었습니다.

철분 기반 일회용 핫팩

이와 같이 핫팩은 현재 저희가 가장 일반적으로 쓰는 핫팩인데 일반적으로 철가루, 소금, 활성탄, 수분, 및 흡수성 물질이 들어있습니다. 핫팩을 사용할 때 공기와 접촉하면 철분이 산화되기 시작하여 산화철로 변합니다. 이 산화 반응은 열을 발생시킵니다. 소금은 물을 끌어들여 반응을 촉진하고 활성탄은 열을 균일하게 나누는 역할을 합니다. 이 반응은 서서히 일어나므로 핫팩은 몇 시간 동안 온기를 제공합니다.

공기가 차단되면 수분이 차단되므로 반응이 멈춘다고 합니다. 그래서 장기간 사용하지 않을 때 밀폐된 용기에 넣거나 주머니에 보관하면 더 오래 사용할 수 있다고 하는 것 같습니다.

흔드는 가루형 핫팩

흔드는 핫팩 안에는 가루 같은 것이 들어있습니다. 잘못해서 핫팩이 찢어진 경험이 있으시다면, 까만 가루가 손난로 안에 들어있다는 것을 눈치채셨을 겁니다. 이 까만 가루에는 철가루, 소금, 질석, 활성탄, 물, 톱밥이 들어있습니다. 철은 공기에 노출되면 산화하는데, 가루형 핫팩은 바로 이 산화의 원리를 이용해서 손을 따뜻하게 해주는 것입니다. 쉽게 말하면, 철로 된 문이나 자물쇠 등이 산소에 오랜 기간 노출되면 녹이 슬게 되는 것과 같습니다.

보통 산화가 빠르게 나타날 정도로 빠르지는 않습니다. 하지만 핫팩의 철가루는 철을 곱게 갈아 가루로 만들어놓은 것이기 때문에 흔들면 공기에 노출이 더 빨라지게 됩니다. 결과적으로 공기에 노출된 철가루는 빠른 화학반응을 보여주기 때문에, 온도가 빠르게 올라갈 수 있는 것입니다.

핫팩의 재사용 방법 대기 차단과 냉동 보관

일회용 핫팩은 한 번 사용하면 다시 사용할 수 없습니다.고 했지만, 사실 재사용이 가능한 방법이 있습니다. 바로 대기 차단과 냉동 보관입니다. 일회용 핫팩은 공기와 접촉하면 산화 반응이 일어나 열을 발생시키는데, 이 과정은 완전히 산화된 철은 원래의 상태로 돌아갈 수 없기 때문에 열을 다시 내지 못합니다. 하지만 아직 산화되지 않은 철이 남아있는 경우 공기와의 접촉을 차단하고 냉동 보관하면 재사용이 가능합니다.

다음은 핫팩의 재사용 방법에 대한 분명한 설명입니다. 사용한 핫팩이 완전히 식기 전에 지퍼백이나 밀폐 용기에 넣어 공기를 완전히 차단합니다. 공기가 차단된 핫팩을 냉동실에 보관합니다. 다시 사용할 때는 냉동실에서 꺼내서 흔들어주면 열이 발생합니다.

자주 묻는 질문