손난로(핫팩)
우리가 흔히 손난로 또는 핫팩이라고 부르는 것은 표면적을 넓히기 위해 미세하게 만든 철가루, 숯(활성탄), 그리고 약간의 염분과 수분으로 구성이 됩니다. 포장을 제거하고 주무르면 열이 발생을 하기 때문에 겨울철에 유용하게 사용하게 되는데요, 내부 구성 물질의 어떤 화학반응에 의한 원리인지 정리를 해보겠습니다.
손난로 발열반응 반응식
우리 주위에서 흔히 볼 수 있는 산화환원 반응의 예로 '손난로를 흔들었더니 뜨거워지는 현상'이 교과 과정에 나오죠. 이 반응은 철이 산화되는 산화환원반응으로 반응식은 아래와 같습니다.
4Fe(s) + 3O2(g) → 2Fe2O3(s) + 발열
이 반응은 산과 염기가 반응하는 중화반응과 같이 발열반응이기 때문에 이 반응으로 인해 발생하는 열로 손난로(핫팩)이 뜨거워지는 원리를 설명할 수 있습니다.
참고로, 우리 주변에서 철로 된 제품이 녹이 스는 현상도 철의 산화 반응인데, 매우 오랜 시간에 걸쳐서 천천히 진행이 되기 때문에 발열 반응을 직접 느끼는 것은 쉽지가 않습니다. 하지만, 손난로 안의 철가루는 미세한 사이즈의 입자이므로 표면적이 넓기 때문에 흔들면 산소와 빠르게, 그리고 많이 접촉하게 되므로 위의 산화환원반응이 빠르게 진행되고 우리가 온기를 느낄 수가 있습니다.
철이 녹스는 화학 반응식은 아래 링크를 참조하기 바랍니다.
2023.11.14 - [과학] - 철이 녹스는 화학반응식
철이 녹스는 화학반응식
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2023.10.06 - [과학] - 철의 산화 반응 (철의 녹슬음과 핫팩)
철의 산화 반응 (철의 녹슬음과 핫팩)
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