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氧化鐵用于火箭燃料

生活 更新时间:2024-09-29 06:44:57

俗話說“人是鐵,飯是鋼,一頓不吃餓得慌”。現在随着自嗨鍋的流行,我們的選擇也越來越多,想吃的時候,給加熱包加上水之後,隻需要20分鐘時間就能吃上香噴噴的飯了,真是越來越方便。


那這既不用電,也不用天然氣,就能夠釋放出大量的熱,這熱量是從哪裡“變”出來的呢?


發熱包裡有黑色的鐵粉,鐵的氧化反應是加熱包所需的能量,會消耗包裝袋内的水和氧氣。另外加熱包裡還有鋁粉、生石灰等少量成分。鋁粉是銀色的金屬顔料,正常的情況下,鋁粉是白色的,但容易在空氣中氧化變成灰色。


其次是生石灰,它主要成分是氧化鈣,耐火難溶,與水發生反應會釋放大量的熱,大量的蒸汽冒出來,溫度很高。

有的夥伴會說,鐵鏽我們是見過,可沒發現過它會發熱啊,鐵鏽蝕反應的步驟很複雜,且鐵生鏽的這種化學反應很慢,但歸根結底是會放出熱量。


因為反應速度太慢,放出來的熱量被環境吸收,我們感覺不到,而在加熱包裡這個氧化反應速度加快了,我們也就能感覺到熱了。


氧化鐵用于火箭燃料(鐵也可以做燃料)1


那怎麼把這個鐵的氧化反應速度給加快呢?

鐵是固體,氧氣是氣體,這個我們都知道,不論化學反應的中間過程是怎麼樣的,反應肯定是鐵的表面進行,表面的面積是表面性質的一個重要因素。

除了與其本身化學反應的難易程度有關,也和鐵的表面性質有關。參與化學反應的分子一定是要相遇才能發生反應。因此在同樣的條件下,反應物之間接觸的面積越大,參與反應的分子就越多,反應速度也就越快,一定的時間内放熱反應所産生的熱量就越多。

加熱包内參與化學反應的是細小的鐵粉,不像我們平時見到的鐵鍋體積較大的物體,一個是被粉碎成粉末,一個是整個的物體。鐵粉的表面積顯然大于鐵鍋的表面積,表面積增大,可能發生化學反應的分子相遇的機會就多了。氧化速度也就快多了。

我們使用的鐵鍋表面都是光滑緊密的,都是高溫下制造,然後再冷卻,在經曆高溫、冷卻的過程中,鐵的表面已經生成或薄或厚的氧化層,所以普通的鐵器進行氧化反應的鐵原子并不多,常溫下必然也就氧化反應緩慢。

而加熱包的鐵粉則不是簡單地把鐵锉成鐵末子,而是直接把氧化鐵的粉末還原成海綿狀鐵粉,它與氧氣、水蒸氣或水接觸的面積增大,在包裝前,它們在缺乏氧氣還原環境下,表面大多也沒有被氧化。

加熱包遇到氧氣和水之後,氧化的速度比一般的鐵器快了很多倍,裡面還有鋁粉、石灰等成分,加石灰使水溶液呈強堿性,鋁粉比鐵更容易氧化發熱,氧化速度更快,十幾秒的時間内就可以把水溫提高到沸騰的程度。

這是能量守恒定律在化學反應過程中的應用,反應物是鐵和氧氣,産物是三氧化二鐵,不論中間有哪些反應,最終的能量差就是反應放出的總熱量。

人們從未停止對美食的追求,但是對使用自帶加熱功能的食品,乘坐飛機、動車時

食品是要被 “抛棄”的。其次要注意避免孩子接觸,以免灼傷。

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