綠源聯(lián)盟洋涇綠源聯(lián)盟環(huán)保周暖寶寶的原理及其環(huán)保應(yīng)用引言暖

1、綠源聯(lián)盟洋涇綠源聯(lián)盟環(huán)保周暖寶寶的原理及其環(huán)保應(yīng)用引言：暖寶寶的化學(xué)反應(yīng)物和其產(chǎn)物十分環(huán)保，反應(yīng)物和產(chǎn)物中不含有害化學(xué)物質(zhì)，不含污染性氣體或殘余。反應(yīng)剩余物質(zhì)可以作為土壤改良劑改良酸性土壤，其產(chǎn)物完全可以分解。其反應(yīng)化學(xué)原理十分簡單，暖寶寶原理類應(yīng)用題在中學(xué)階段的化學(xué)試題中也多次出現(xiàn)，高中的化學(xué)水平即可明確其原理！ 洋涇中學(xué)環(huán)保社此次需要采購的暖寶寶為源達(dá)日化（天津）有限公司生產(chǎn)的櫻之花牌熱力掌中寶，據(jù)統(tǒng)計此獎品的支持率極高 ?？梢援a(chǎn)生很好的效果，關(guān)于暖寶寶日常功效這里不做解釋，下面整理了百度文庫部分文檔的相關(guān)資料，詳細(xì)說明暖寶寶的原理和環(huán)保應(yīng)用。洋涇中學(xué)環(huán)保社整理概述及基本原理：“暖寶寶”是

2、鐵，蛭石，活性炭，無機(jī)鹽，水等合成的混合物。其中蛭石是一種鐵鎂質(zhì)鋁硅酸鹽礦物，成分為Mg0.5 (H2O)4Mg3AlSi 3O10(OH) 2，因加熱時能迅速膨脹，彎曲呈水蛭（螞蟥）狀而得名。蛭石一般呈褐色、褐黃色或暗綠色，帶油脂的玻璃光澤。莫氏硬度 1.5 2.8 ，比重 2.1 2.7。用加熱或化學(xué)方法使其膨脹，體積可膨脹 20 倍左右。加熱后的蛭石變成銀灰色，比重下降到0.6 0.9 。約有80 的膨脹蛭石用于建筑工業(yè)，是良好的隔熱、隔音材料。蛭石是當(dāng)今世界首屈一指的超級保溫材料。 將蛭石經(jīng)過一系列復(fù)雜的化學(xué)處理， 提取出來的蛭石薄膜呈半透明。這種薄膜表層的保溫性能極好，用來制作防火覆

3、蓋層、房頂防熱、高溫襯墊、熔爐或鍋爐用的膨脹連接件， 冰箱等家用電器、 孵化器的防熱層和電纜外包層等都很適宜?；驹砼瘜殞毎l(fā)熱材料主要由鐵粉、活性碳、蛭石、水、鹽等材料構(gòu)成。加入相關(guān)成分材料可以增加遠(yuǎn)紅外功能、負(fù)離子功能、藥性的功能。暖貼所用內(nèi)袋是在無紡布上敷的一種可透氣薄膜，它是以 PE 為載體，通過特殊工藝使透氣膜形成獨特的微孔結(jié)構(gòu)。 這些高密度分布在薄膜表面的特殊結(jié)構(gòu)能像皮膚一樣進(jìn)行呼吸。 從而使取暖袋內(nèi)袋中的發(fā)熱材料與內(nèi)袋的兩個面可以平整均勻的吸附在一起。 形成一個完整的暖貼片。 該透氣膜透氣量均勻性又決定了產(chǎn)品發(fā)熱溫度、保持時間等的穩(wěn)定性。暖寶寶的反應(yīng)原理為利用原電池加快氧化反應(yīng)速

4、度，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。為了使溫度能夠持續(xù)更長，產(chǎn)品使用了礦物材料蛭石來保溫。因為產(chǎn)品在使用前不能發(fā)生反應(yīng)所以袋子材質(zhì)要很特別， 由原料層，明膠層和無紡布袋組成。 無紡布袋是采用微孔透氣膜制作的。 它還得有一個常規(guī)不透氣的外袋明膠層。在使用時，去掉外袋，讓內(nèi)袋（無紡布袋）暴露在空氣里，空氣中的氧氣通過透氣膜進(jìn)入里面。 放熱的時間和溫度就是通過透氣膜的透氧速率進(jìn)行控制的。如果透氧太快，熱量一下子就放掉了，而且還有可能燙傷皮膚。如Page 1 of 3洋涇中學(xué)環(huán)保社*Do not copy this text unless it is absolutely necessary.綠源聯(lián)盟洋涇綠源聯(lián)盟

5、環(huán)保周果透氧太慢，就沒有什么溫度了。使用后為黑褐色固體，其中含碳粉、NaCl固體、 Fe2O3 固體以及含鎂鋁的鹽類。發(fā)熱原理：“暖寶寶” 是利用鐵氧化反應(yīng)放熱來發(fā)熱。 實際上也就是根據(jù)鐵在潮濕空氣中發(fā)生吸氧腐蝕的原理。 同時利用活性炭的強(qiáng)吸附性， 在活性炭的疏松結(jié)構(gòu)中儲有水蒸氣，水蒸氣液化成水滴， 流出與空氣和鐵粉接觸， 在氯化鈉的催化作用下較為迅速的發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鐵， 放出熱量。鐵在自然條件下的氧化反應(yīng)速度是緩慢的，若能加快這種反應(yīng)，如設(shè)法加大鐵的表面積，使用水，食鹽和活性炭形成原電池來促進(jìn)反應(yīng)，就可以得到發(fā)熱袋所需的溫度，成為發(fā)熱袋的熱源。負(fù)極：-2+Fe-2e Fe正極： O2 +

6、 2H2O + 4e-4OH總反應(yīng)： 2Fe + O2 + 2H2O 2Fe(OH)22Fe(OH)2 + 2H2O + 3O24Fe(OH)32Fe(OH)3Fe2O3+3H2O暖寶寶反應(yīng)產(chǎn)物分析蛭石蛭石是一種天然、 無毒的礦物質(zhì)， 在高溫作用下會膨脹的礦物。 它是一種比較少見的礦物，屬于硅酸鹽。其晶體結(jié)構(gòu)為單斜晶系， 從外形上它看上去像云母。蛭石是一定的花崗巖水合時產(chǎn)生的。 它一般與石棉同時產(chǎn)生。 由于蛭石有離子交換的能力，它對土壤的營養(yǎng)有極大的作用。 2000 年世界的蛭石總產(chǎn)量超過 50 萬噸。最主要的出產(chǎn)國是中國、南非、澳大利亞、津巴布韋和美國。蛭石是一種鐵鎂質(zhì)鋁硅酸鹽礦物，成分為

7、Mg0.5(H2O)4Mg3AlSi3O10(OH)2 ，因加熱時能迅速膨脹，彎曲呈水蛭（螞蟥）狀而得名。蛭石一般呈褐色、褐黃色或暗綠色，帶油脂的玻璃光澤。約有 80的膨脹蛭石用于建筑工業(yè)，是良好的隔熱、隔音材料。蛭石是當(dāng)今世界首屈一指的超級保溫材料。 將蛭石經(jīng)過一系列復(fù)雜的化學(xué)處理，提取出來的蛭石薄膜呈半透明。 這種薄膜表層的保溫性能極好，用來制作防火覆蓋層、房頂防熱、高溫襯墊、熔爐或鍋爐用的膨脹連接件，冰箱Page 2 of 3洋涇中學(xué)環(huán)保社*Do not copy this text unless it is absolutely necessary.綠源聯(lián)盟洋涇綠源聯(lián)盟環(huán)保周等家用電器

8、、孵化器的防熱層和電纜外包層等都很適宜。蛭石的化學(xué)成份 (%)SiO237-43Al2 O39-17Fe2O35-24MgO11-23H2O0.5-9暖寶寶成分分析1.鐵粉和活性炭：檢驗方法：先將少許“黑色粉末”溶于稀硫酸，冒出大量地氣泡，再觀察溶液顏色呈現(xiàn)綠色（可能是鐵粉和氧化銅）。將所得綠色溶液稀釋，仍舊是淺綠色（排除硫酸銅的可能性，只有鐵粉）。接著，將較多“黑色粉末”放在致密的鐵絲網(wǎng)上用酒精燈加熱試圖點燃， 并在上方罩涂有澄清石灰水的干燥燒杯不多久， 燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)一層白膜（ C+O2=CO2,Ca(OH)2+CO2=CaCO3+2H2O)取暖的原理在于鐵粉在空氣中緩慢氧化放出熱量， 而活

9、性炭起著吸附空氣中的水蒸氣和氧氣，加快緩慢氧化的速度。2.蛭石：蛭石一種鐵鎂質(zhì)鋁硅酸鹽礦物，成分為 Mg0.5(H2O)4Mg3AlSi3O10(OH)2 ，因加熱時能迅速膨脹，彎曲呈水蛭（螞蟥）狀而得名。蛭石一般呈褐色、褐黃色或暗綠色，帶油脂的玻璃光澤。檢驗方法：（ 1）取少量樣品（暖寶寶用過后的黑色混合物），加水溶解，有大量不溶物。過濾，得到無色透明濾液，將濾液分成四份。（現(xiàn)象）一份濾液中加入 KSCN 溶液，無明顯現(xiàn)象。第二份加入 AgNO3 溶液，出現(xiàn)白色沉淀。第三份滴加 NaOH 溶液，無明顯現(xiàn)象。第四份做焰色反應(yīng)火焰為黃色。 結(jié)論 說明樣品可部分溶解，產(chǎn)物中含有 NaCl, 溶入 水后 的濾液中不含 Fe3+,Al3+,Mg2+ 。（ 2）另取少量樣品，加入過量 HCl 溶液，過濾，得到金黃色澄清濾液。將濾液分成兩份。一份加入 KSCN 溶液，溶液立即變?yōu)檠t色 .另一份滴加 NaOH 溶液，一開始無明顯現(xiàn)象，用 pH 試紙調(diào)節(jié)溶液的 pH 值為 7，使 NaOH 溶液將剩余的 HCl 溶液中和。繼續(xù)滴加 NaOH 溶液，漸漸開始出現(xiàn)墨綠色沉淀，振蕩，沉淀消失。繼續(xù)滴加 NaOH 溶液至過量，沉淀部分消失，變?yōu)樽攸S色。靜置分層，上層為無色透明溶液，下層積聚著紅褐色沉淀， 過濾，將得到的固體加熱， 得紅棕色固體，該固體不溶于水，溶于酸得棕黃色溶液，初步確定為 Fe2O3