探秘“暖寶寶”

在寒冷的冬季，各種取暖設備陸續登場，“暖寶寶”便是其中的一種。由于它攜帶方便，發熱持久穩定，因此成為驅寒取暖、熱敷理療的時尚用品。

看，這就是其中一種自發熱暖寶寶。在使用時，去掉外袋，讓布袋暴露在空氣中，氧氣進入里面，暖寶寶便可以保持30℃～50℃持續低溫發熱大約12小時。

暖寶寶為什么會發熱呢？下面就讓我們一起從化學的角度來探究暖寶寶的成分，認識暖寶寶發熱的原理。

一、查閱資料

商品名：一次性使用取暖片。

原袋內物質成分：鐵粉、活性炭、蛭石、氯化鈉、水等。

內袋材料：微孔透氣無紡布。

外袋材料：不透氣塑料。

用法：臨使用前，打開外袋取出內袋，直接貼在衣服上。

二、探究使用前暖寶寶的成分

取一個未曾用過的暖寶寶。打開袋子，可以看到袋子里是一些均勻細膩的黑色固體，其中混雜少量白瓷色的小顆粒，濕潤含少量水。

用磁鐵靠近黑色粉末，黑色粉末被吸引，說明是鐵粉。取一些黑色粉末于試管中，加入足量稀鹽酸，可觀察到袋內物質部分溶解，產生許多細小的氣泡。用拇指堵住試管口，一段時間后，移開拇指，用燃燒的木條靠近試管口，能聽到爆鳴聲。反應后進行過濾，濾液呈淺綠色。

上述現象說明黑色粉末中有鐵粉，鐵粉與稀鹽酸反應生成了氯化亞鐵和氫氣：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，氯化亞鐵溶液呈淺綠色。

觀察濾渣，發現有白色和黑色物質。取干燥的濾渣灼燒，并在上面罩一個內壁涂有澄清石灰水的燒杯，發現一段時間后澄清石灰水變渾濁，說明生成了CO2，即黑色固體中有碳單質。濾渣中的白色固體就是蛭石。

三、探究使用后暖寶寶的成分

打開用過的暖寶寶，發現黑色粉末中出現紅棕色物質。取少量袋內物質于試管中，加入適量稀鹽酸，固體部分溶解。過濾，濾液呈黃色。

我們知道，鐵銹是紅棕色，其主要成分是氧化鐵，氧化鐵和稀鹽酸反應后生成氯化鐵：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，氯化鐵溶液呈黃色。

實驗說明，袋內的鐵已經轉化為氧化鐵。

四、暖寶寶發熱原理

暖寶寶發出的熱量主要來自鐵粉緩慢氧化（生銹）的過程。

暖寶寶的外層是不透氣塑料，用來隔絕空氣。內層采用的則是微孔透氣膜制作的無紡布袋，無紡布袋的特點是均勻不漏、透氣性好。使用時，打開外層不透氣塑料，氧氣進入布袋內與鐵粉接觸，鐵粉在與氧氣和水同時接觸的條件下發生緩慢氧化，釋放熱量，使化學能轉變為內能。

正常情況下鐵粉氧化是比較緩慢的，熱量無法積累。但在暖寶寶中，活性炭可以吸附空氣中的水分，同時又能使鐵粉和空氣的接觸面積增大，鐵粉與氧氣和水充分接觸，生銹速率加快。此外，氯化鈉也能加速鐵粉銹蝕。因此，原料中的活性炭和氯化鈉的作用是加快反應速率，使暖寶寶在短時間內釋放出較多的熱量。

為了使溫度能夠保持更長時間，暖寶寶還使用了礦物材料蛭石來保溫，故而它能持續發熱12小時之久，而且整個過程中溫度基本恒定。

五、保存方法

暖寶寶在保存時，不要使外袋破損，保持包裝的氣密性，以防失效。