청소년 바우처 과학실습활동-시온 핫팩 만들기

 

겨울엔 머니머니 해도 뜨거운게 최고!

집이라면 따끈한 아랫목? 이불속이 있겠지만,

어딘가를 간다거나, 밖에서 볼일이 있을 경우엔...

이젠 필수품이라고 할 수 있는 핫팩이죠.

이번 실험에서는 핫팩의 원리를 알아봤어요.

자극을 받으면 숨은 열을 내놓고 결정화하는 아세트산나트륨을 이용하는 것으로,

녹은 용액 내부의 금속 똑딱이를 이용해 자극을 주어

내용물이 굳어지면서 열을 내요. 굳어진 내용물을

다시 물속에 넣고 끓이면 다시 재사용할 수 있죠.

국제레크리에이션, 대한방과후협회, 이벤트 사회, 광주레크레이션, 각종이벤트, 행사mc, 세계전래놀이등

우리 생활 속 발열반응을 이용한 제품은

1. 주머니 가로 핫팩

재료- 철가루, 소금, 활성탄, 질석, 톱밥, 소량의 물이 필요하죠.

2. 찜질용 핫팩

재료 - 염화 칼슘이 있어요.

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먼저 준비물을 알아봅니다.

준비물은 핫팩 비닐백, 금속 똑딱이,

아세트산나트륨, 시온스티커, 종이 접시, 색소등이에요.

1. 비닐백에 아세트산나트륨 100g과 물15ml를 넣어요.

2. 색소를 아주 소량 넣어요.

3. 금속 똑딱이를 넣고 뚜껑을 꼭 닫아요

4. 비닐백을 뜨거운 물에 중탕 가열하여 완전히 투명해질 때까지 녹여요.

5. 완전히 다 녹인 것을 확인하면, 꺼내어 식혀요

6. 약간 차가운 느낌이 들 정도로 식으면 시온 스티커를 붙여요.

7. 금속 똑딱이를 여러번 앞뒤로 꺾어요.

8. 시온 스티커의 색상 변화를 관찰하고 손으로 온도 변화를 느껴요.

쉽죠^^

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물을 끓이고 밥을 뜨끈뜨끈하게 덥히기 위해서는

철 가루 손난로 보다 더 강한 것이 필요한데,

이때 철 가루 대신 사용하는 것이 바로 산화칼슘이에요.

산화칼슘은 칼슘이 산화된 물질로 생석회 혹은 백회라고도 불러요.

산화칼슘이 물과 반응하여 수산화 칼슘이 되는데,

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산성이었던 산화칼슘은 수산화 칼슘이

되면서 용액은 염기성으로 중화돼죠.

물에 녹는 과정에서 생기는 용해열과

중화 과정에서 발생하는 중화열이 매우 커서

산화칼슘 보관 요령에는 '공기중의 수분과

접촉을 피해 밀폐해야 한다'는 표현이 반드시 나올정도에요.

수분과 접촉하게 되면 피부에 화상을 입거나 불이 일어날 수도 있으니 주의가 필요해요.

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금속똑딱이는 무슨 역할을 할까요?

아세트나트륨을 액체 상태로 녹인후 찬물에 담가 식히면,

용액은 굳지 않고 그대로 녹아 있어요.

이때는 과포화 상태의 용액으로 아주 불안정하기 때문에

약간의 자극을 주어도 한꺼번에 결정으로 굳을 수 있어요.

그래서 내부의 자극을 주기 위해서 금속 똑딱이를 이용해서

앞뒤로 꺾어주는 것이에요.

이 자극으로 인해 결정이 생기면서 굳으면,

저장하고 있던 열이 한꺼번에 방출되면서

따뜻한 핫팩이 돼요^^

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과포화 용액이란? 일정한 온도에서 용질이 용매에 녹을 수 있는

한도 이상으로 녹아있는 용액을 말해요.

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