Domaća toplina: DIY kemijski grijač. Izrađujemo grijač za ruke vlastitim rukama Domaći grijači za ruke

Soda bikarbona (natrijev bikarbonat) vrlo brzo reagira s octenom kiselinom, stvarajući sol (natrijev acetat) i slabi ugljični dioksid, koji odmah disocira na ugljični dioksid i vodu. Sve komponente i produkti reakcije potpuno su bezopasni, a smjesa zasićena plinom aktivno se pjeni, čineći pite pahuljastima, a školarci upiru prstom u iznenađenje.

CH 3 COOH + NaHCO 3 → CH 3 COONa + H 2 CO 3 H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2

Natrijev acetat nalazi najviše široka primjena ne samo kao dodatak hrani (E262), već iu kemijskoj industriji - kod bojanja tkanina, vulkanizacije gume itd. - i, naravno, kao dio zagrijavanja "solnih grijača". Ova tvar se topi na oko 58 °C i lako se otapa u vodi, a ako se zatim ispari višak vlage i ohladite, možete dobiti prezasićenu otopinu, čekajući samo lagani "potisak" kako bi se trenutno kristalizirala.

Ovaj egzotermni proces prati oslobađanje velika količina energija - od 264 do 289 kJ/kg. Za razliku od proizvodnje natrijevog acetata, ovo nije kemijska reakcija, već fizički proces, fazni prijelaz, i potpuno je reverzibilan. Nakon što se smjesa zagrije (na primjer, u vodenoj kupelji), acetat će se ponovno otopiti u preostaloj vodi, a "topla boca" se može ponovno koristiti.

Nakon što smo se ukratko upoznali s teorijom, prijeđimo na praktične vježbe. Naravno, "solni grijač" možete kupiti u gotovo svakoj ljekarni, a gotov natrijev acetat možete kupiti u prvoj prikladna trgovina kemijski reagensi. Ali zašto? Sve potrebne sastojke možete pronaći u vlastitoj kuhinji.

Uzeti prikladna posuda(lonac će dobro poslužiti) i ulijte ocat. Imajte na umu da će se na kraju volumen smanjiti za otprilike jedan red veličine - morali smo pripremiti otopinu acetata u nekoliko serija.

Dodajte pažljivo soda bikarbona, nemojte žuriti, dopuštajući svakoj novoj porciji da reagira, inače ćete se stvarno morati upoznati s "kemijskim vulkanom". Na svakih 500 ml 9% otopine octa koristili smo 4-5 žličica sode.

Dobili smo otopinu acetata, iz koje ostaje ispariti višak vode. Posudu stavite na laganu vatru i pustite da tekućina lagano krčka dok se sa strane ne počnu pojavljivati mali kristalići acetata. Otopina tada postaje žućkasta i smanjuje se u volumenu za gotovo 90% - to može potrajati sat vremena ili više.

Dok je naša otopina isparavala, napravili smo aktivator za grijaću podlogu: izvadili smo bazu, zakrivljenu metalnu traku, iz narukvice ravnala i iz nje izrezali krug koji se, kada se pritisne, savija u jednom smjeru ili drugo jednim klikom. Kako bi se spriječilo da takav "gumb" ošteti jastučić za grijanje, prekriven je električnom trakom.

Zagrijani "vulkan"

Ulili smo prezasićenu otopinu acetata u jastučić za grijanje, stavljajući u njega naš aktivator - ali u principu, reakcija se može pokrenuti i bez njega. Dovoljno je baciti unutra jedan od kristala koji je ostao na stjenkama posude i jednom je jednostavno od oštrog udarca započela spontana kristalizacija. Toplina u takvom grijaćem jastuku može trajati i do nekoliko sati, i za ponovno koristiti Dovoljno je zagrijati ga u vodenoj kupelji, ponovno prebacujući acetat u tekući oblik.

članak " Domaća toplina, Kemijski grijač "uradi sam" objavljen je u časopisu "Popularna mehanika" (

Zima je došla nezapaženo, osjetila sam to kad su mi se na putu do dućana jako ohladile ruke. Naravno, znam za rukavice, ali one ne daju toplinu, samo nam griju ruke.Pa sam odlučio brzo rješenje sastaviti mini jastučić za grijanje posebno za moje dragocjene ruke.Ima dosta termofora ove vrste na tržištu, ali ja sam ipak želio napraviti svoj.

U prodaji postoje grijaći jastučići sa zapaljivom smjesom unutra, to su dugotrajni grijači za kampiranje na principu katalitičkog izgaranja. Postoje također električni grijaći jastučići s ugrađenom baterijom i grijaćim elementom.

Prije mnogo vremena kupio sam nekoliko power bank-ova s metalnim kućištem, a grijaći jastuk je sastavljen na temelju ovog kućišta.

Moj grijač će biti električni.

Na Aliexpressu sam kupio infracrveni grijač koji se koristi kao grijač za podove s grijanjem, također se koristi za omatanje vodovodne cijevi tako da se voda u potonjem ne smrzne. Pa, općenito, postoji mnogo područja primjene za takav grijač.

Grijač se sastoji od dva dijela - otpornog vlaknastog materijala koji zapravo zagrijava i fleksibilne izolacije otporne na toplinu.
Takvi grijači napajaju se iz mreže, 10 metara takve žice troši oko 160 vata kada se napaja iz mreže od 220 volti. Upravo sam taj materijal odlučio upotrijebiti u svom grijaćem jastuku.

Eksperimentalno sam pronašao optimalnu snagu grijaće tijelo, za to je korišten nichrome grijač. Omotao sam žicu oko aluminijskog okvira power bank-a i odabrao duljinu tako da se pri napajanju od 12 volti kućište zagrije do 50 stupnjeva za najviše 20-30 sekundi, a na kraju sam otkrio da je za to potreban grijač s snage oko 6 vata.

Poznavajući neke početne podatke i Ohmov zakon, lako možete izračunati potrebnu duljinu grijača, ali morate uzeti u obzir da će se, kako se zagrijava, otpor grijača povećavati, stoga će se snaga smanjiti, duljina i otpor u mom slučaju nisu toliko bitni, jer će svatko sam izračunati grijač ovisno o naponu napajanja i duljini grijača.

Grijalicu će napajati samo jedna standardna litijeva limenka. 18650 , ali ne izravno, već putem pretvarača pojačanja, možete bez njega, ali kako biste dobili potrebna snaga od 3,7 volti, morate skratiti duljinu žice i spojiti nekoliko paralelno. Kako bih izbjegao kolektivnu farmu, odlučio sam upotrijebiti pretvarač; u ovom slučaju grijač će biti čvrst i protezat će se duž cijele duljine rukavca, čime se osigurava ravnomjerno zagrijavanje.

Baterija u grijaćoj jastučiću mora biti zaštićena, inače može pokvariti zbog dubokog pražnjenja.

Držao sam razmak između zavoja grijača, dobio sam nešto poput utora za prste, tako da grijač savršeno leži u ruci.

Jeftina MT3608 ploča je idealna kao boost pretvarač; dovodimo 3,7 Volta na ulaz ploče i rotiranjem otpornika za podešavanje na izlazu modula postavljamo ga na 12 Volti. Ispostavilo se da je moje kućište premalo i pretvaračka ploča jednostavno nije pristajala, ali nisam htio mijenjati kućište, pa sam na kraju odlučio modificirati invertersku ploču rezačima žice, i to se dogodilo.

Dimenzije su se smanjile dva i pol puta.

Izmjerimo snagu i vrijeme rada. Priključujemo napon od 3,7 V na ulaz pretvarača, simulirajući bateriju, a na izlaz pretvarača spajamo grijač i vatmetar.

Potrošnja iz baterije je nešto manja od dva ampera, od čega oko 100 mA troši sam vatmetar, što je na ulazu nešto više od 7 vata, a na izlazu imamo 4,5-5 vata, učinkovitost oko 70%.Naravno, bez pretvarača bilo bi manje gubitaka.Ali čak i uzimajući u obzir sve ovo, baterija od 2200 mAh je dovoljna za malo više od sat vremena kontinuirani rad grijaćeg jastuka, a ako to nije dovoljno, možete uzeti bateriju od 3400 mAh.

Traka otporna na toplinu namotana je na aluminijsko tijelo power bank-a, u principu nije potrebna, izvorno je korištena za toplinsku izolaciju kućišta. To je potrebno kako se baterija ne bi pregrijala, no kasniji testovi su pokazali da će se većina topline izravno prenijeti na ruku, a temperatura unutar kućišta nije kritična.

Unatoč ogoljenoj konvertorskoj ploči, morao sam produljiti kućište, jer sam potpuno zaboravio da sam na početku planirao ovdje strpati USB sustav za punjenje.

Grijaća ploča se uključuje gumbom bez zaključavanja.

Katalitički grijač je zanimljiv jer može se koristiti mnogo, mnogo puta. Uz aktivnu upotrebu jastučić za grijanje traje nekoliko godina. Postoje termofori različite forme i boje, ali princip je isti za sve katalitičke grijaće jastučiće. Za one koji nikad nisu koristili katalitički jastuk za grijanje- ovaj članak će biti vrlo koristan, a oni koji ih već imaju moći će pronaći korisne za sebe Savjeti za produljenje "života" grijaćeg jastuka.

Tako, što je katalitički grijač i kako radi?- Ovo mala veličina uređaj koji raspada na tri dijela: spremnik, čep s katalizatorom i poklopac. Grijaća ploča stvara toplinu tijekom besplamenske oksidacije benzinskih para u prisutnosti katalizatora. Pare benzina izlaze iz spremnika i prolaze kroz čep s katalizatorom, gdje dolazi do oksidacije na površini već zagrijanog katalizatora na temperaturi nešto iznad 100 stupnjeva, pri čemu se toplina prenosi na tijelo grijača.

Kako točiti gorivo i kakav benzin koristiti za točenje.

Kad ljudi čuju za benzin, svi imaju pitanje: koliko teško može biti napuniti grijač? Zapravo Jastuk za grijanje može se vrlo jednostavno i uredno napuniti. Bilo koji benzin prikladan je za grijač, ali preporuča se koristiti samo oguljene. Kao prvo, ne smrdi! Drugo, ako koristite obični benzin, značajno ćete skratiti "život" vašeg grijača. Koristimo najjeftiniji pročišćeni benzin za grijač - ovaj benzin "Galosha". Možete ga kupiti u bilo kojoj trgovini hardvera i košta oko 20 UAH.
Jastuk za grijanje dolazi s posebnom posudicom za zalijevanje za jednostavno punjenje. Kako bismo pažljivo napunili katalitički grijač, odlučili smo upotrijebiti štrcaljku, tada su šanse da prolijemo benzin ili zaprljamo ruke minimalne. Benzin možete špricom uliti u kantu za zalijevanje, a možete i direktno u spremnik grijača, kako želite. Ali ako vam do ruku dođe benzin, onda nema ništa strašno, to je jednostavno operite ruke sapunom.

Kako izračunati koliko sati treba napuniti katalitički grijač

Ako vam grijač ne treba grijati cijeli dan, već samo nekoliko sati onda bi trebao napunite jastučić za grijanje brzinom od 1 ml po 1 satu rada. I dodajte još nekoliko ml za rezervu.
Ako želite da jastučić za grijanje radi cijeli dan, tada ga potpuno napunite. Kako možete znati je li grijač pun? Vidjet ćete vatu u spremniku, ona je potrebna za zadržavanje benzina. Dok kapate benzin na vatu, povremeno okrenite spremnik. Kada spremnik će biti pun, vata više neće moći držati benzin a vidjet ćeš kako iz rezervoara kaplje benzin. Ako iz njega kaplje benzin kad okrenete spremnik, tada ste potpuno napunili grijač. Pričekajte dok benzin ne kapne i zatvorite grijač.

Ako prvi put koristite grijač, tada se katalizator mora "pokrenuti".

Prije početka rada apsolutno novi grijač, katalizator se mora "pokrenuti" Za bolji rad. Za to vam je potreban upaljač, po mogućnosti turbo upaljač. Pažljivo kliještima uzmemo čep s katalizatorom (ako ga nemate, možete i škarama) i dobro zagrijemo s obje strane na vatri. Ako nemate upaljač, možete ovo ponoviti kuhinjski štednjak, ali to morate učiniti vrlo pažljivo kako ne biste pokvarili katalizator. Ne preporučuje se to raditi na vatri. od kada ti dimiti katalizator i skratiti mu “život”.
Nema potrebe bušiti katalizator prije sljedeće uporabe., samo držite upaljač iznad vatre 10 sekundi.

Što učiniti sljedeće?

Nakon operacije mi stavite poklopac s katalizatorom na spremnik i stavite poklopac na vrh. Za bolji posao, zagrijmo rezervoar u rukama i kroz par minuta već osjećamo toplinu. Tada grijaću podlogu možemo staviti u džep ili rukavicu, staviti u torbicu i objesiti oko vrata.

Kolika je temperatura zagrijavanja grijaćeg jastuka?

Limenka termofora zagrijati do 60 stupnjeva, ali u ovom slučaju se isplati čuvati u kutiji, koji je uključen. Temperatura zagrijavanja katalitičke grijaće ploče ovisi o okoliš. Ako je vani jak mraz, tada će vas grijač u vašem džepu zagrijati na oko 45 stupnjeva. Glavni dajte jastučiću za grijanje kisik. Ako stavite jastučić za grijanje u svoje rukavice, povremeno ga izvadite, inače će se ugasiti.
Ako sa sobom ponesete grijač, Uzmi i njen upaljač. Ako se grijač ugasi, možete ga ponovno uključiti za manje od minute.

Kako "isključiti" grijač?

Kada kisik prestaje, grijač prestaje raditi. Možeš blizak pristup kisiku nekoliko minuta i grijač će se ugasiti. Ili možete uklonite čep s katalizatorom i to odmah će se ugasiti. Samo pazi, čep je vruć!

Što učiniti ako više nema potrebe za korištenjem grijača, ali u spremniku je ostalo benzina?

Uvijek se mora uzeti u obzir da benzin isparava. Ako benzin ostaje u spremniku, pa za nekoliko dana (ovisi koliko ostane) on će ispariti. Dakle, on sporije isparava, stavite foliju za hranu(ili priča) film na spremniku gdje se toči benzin. Da biste izbjegli udisanje para (iako su beznačajne, npr. pare iz automobila vani su mnogo gore), stavite grijač u pokrivač ili još bolje na balkon.

Prilikom planinarenja, ribolova, osobito po lošem vremenu, često vam je potreban obični grijač.

Prilikom planinarenja, ribolova, osobito po lošem vremenu, često vam je potreban obični grijač. Naravno, obična gumena nije loša, ali ima jedan značajan nedostatak: vrlo sporo zagrijava vodu na vatri. Pokušajmo napraviti kemijski grijač. Za to su nam potrebni najčešći reagensi.

Pokušajmo napraviti kemijski grijač. Za to su nam potrebni najčešći reagensi.

Prvo, napravimo jednostavan eksperiment. Idi u kuhinju i uzmi paket kuhinjske soli. Međutim, paket vam neće trebati. Bit će dovoljno 20 g (2 žličice). Zatim pogledajte u ormarić u kojem su pohranjene sve vrste kućanskih potrepština i materijala. Sigurno je tu malo ostalo nakon renoviranja stana bakreni sulfat. Trebat će vam 40 g (3 žličice). Naći će se i iverje i komad aluminijske žice, pretpostavlja se. Ako je tako, gotovi ste. Samljeti vitriol i sol u mužaru tako da veličina kristala ne prelazi 1 mm (naravno, na oko). U dobivenu smjesu dodajte 30 g (5 žlica) piljevine i dobro promiješajte. Savijte komad žice u spiralu ili zmiju i stavite u staklenku majoneze. Tamo ulijte pripremljenu smjesu tako da razina punjenja bude 1-1,5 cm ispod grla staklenke. Jastuk za grijanje je u vašim rukama. Da biste ga aktivirali, samo ulijte 50 ml (četvrt šalice) vode u staklenku. Nakon 3-4 minute temperatura grijaćeg jastuka će porasti na 50-60°C.

Odakle dolazi toplina u staklenci i kakvu ulogu ima svaka komponenta? Pogledajmo jednadžbu reakcije:

CuSO4+2NaCl > Na2SO4+CuCl2

Kao rezultat interakcije bakrenog sulfata s kuhinjskom soli nastaju natrijev sulfat i bakreni klorid. Ona je ta koja nas zanima. Ako izračunamo toplinsku ravnotežu reakcije, ispada da se stvaranjem jednog grama molekule bakrenog klorida oslobađa 4700 kalorija topline. Plus toplina otapanja u početno nastalim lijekovima je 24999 kalorija. Ukupno: približno 29.600 kalorija.

Odmah nakon stvaranja, bakreni klorid stupa u interakciju s aluminijskom žicom:

2Al+3CuCl2 > 2AlCl3+3Cu

U tom slučaju oslobađa se otprilike 84 000 kalorija (također izračunato po 1 g-molu bakrenog klorida).

Kao što vidite, kao rezultat procesa, ukupna količina oslobođene topline premašuje 100 000 kalorija po gram-molekuli tvari. Dakle, nema greške ili prijevare: grijaći jastuk je pravi.

Što je s piljevinom? Ne sudjelujući u kemijskim reakcijama, oni u isto vrijeme igraju vrlo važnu ulogu. Pohlepno upijajući vodu, piljevina usporava tijek reakcija i produljuje rad grijaćeg jastuka tijekom vremena. Osim toga, drvo ima prilično nisku toplinsku vodljivost: čini se da akumulira generiranu toplinu, a zatim je stalno oslobađa. Čvrsto zatvorena posuda će zadržati toplinu najmanje dva sata.

I zadnja napomena: banka, naravno, nije najbolja posuda za podlogu za grijanje. Trebao nam je samo za demonstraciju. Stoga razmislite o obliku i materijalu za spremnik u koji ćete staviti smjesu za grijanje.

Nedavno sam kupio ovaj nevjerojatan uređaj i želim vam reći o njemu.

Katalitički jastučić za grijanje nevjerojatan je izum. Ova stvarčica se zagrijava do 60 stupnjeva i radi od 6 do 24 sata s jednim punjenjem. Kupio sam kineski za 250 rubalja. Dobro je napravljen, metal je pristojan, zadovoljan sam s njim.

Radi na pročišćeni benzin (za upaljače), kao što su galoše.
Princip rada grijaćeg jastuka temelji se na oslobađanju topline tijekom besplamenske oksidacije benzinskih para u prisutnosti katalizatora. Toplina bez dima i vatre, gotovo bez mirisa. Katalizator izgleda poput krznenog uloška izrađenog od vatrostalnog materijala, poput azbesta, i izgleda ovako:

U mraku možete vidjeti kako tinja, au njemu se odvija reakcija oksidacije uz oslobađanje topline:

Wikipedia kaže da je katalizator napravljen od platine, a to je najviše važan dio grijaći jastučići - učinkovitost i trajnost ovise o tome.
U dobre termofore katalizator izgleda ovako:

GK lijevo, Zippo desno. Pogledajte na Googleu, jedan takav "zamjenski katalitički element" košta 2-3 puta više od kineskog plamenika.

Danas sam ga odlučio provjeriti: napunio sam ga, uključio, stavio u džep i otišao svojim poslom. I svaki put kad sam stavio ruku u džep, bio sam iznenađen koliko učinkovito ova stvar radi. Kažu da je svejedno u kojem je položaju, čak i naglavačke, samo da ima malo pristupa zraku. Jastuk za grijanje postaje jako vruć, pa se bez poklopca možete čak i opeći. U slučaju to izgleda ovako:

Zimi ga možete staviti u vreću za spavanje uz noge i ruke i udobno spavati. Jastučić za grijanje se može staviti na plinski cilindar plamenika (kroz krpu, za svaki slučaj) postoji samo konkavno dno i plamenik će se pokrenuti čak i na temperaturama ispod nule.

A ovo je Zippo Handy Warmer Cijena varira od do rubalja.

Izvana, oblik i struktura katalizatora slični su kineskom.

Razlikuje se od kineske zippe po tome što katalizator živi puno duže, za kineski je to oko 1500 sati (2 mjeseca neprekidnog rada)
Razlikuje se od sovjetskih grijača GK-1 i američkih JON-E iz 60-ih u smanjenoj potrošnji benzina (1,5 - 2 puta) jer je napravljen bolji i benzin ne isparava u rupe i pukotine uzalud.

Vjerujem da je kvaliteta plamenika jednaka njihovoj cijeni, a sami odlučujete koji ćete kupiti.

A sam katalitički plamenik je izvrstan uređaj: troši vrlo malo benzina, radi dugo na 1 punjenju, toplina, mala težina, izdržljivost. Preporučam svima.