自制化学暖袋_科普之友

【原理】铁粉在水存在下能跟空气里的氧气反应，放出热量。
　　
　　4Fe+2H2O+3O2=2Fe2O3·H2O+Q
　　
　　【准备】取一只约80×120mm的自封式塑料袋，另用无纺布缝制一只略大于上塑料袋的布袋。
　　
　　【操作】
　　
　　（1）用大头针在自封式塑料袋上扎几十个针眼（袋的两层同时扎穿）。
　　
　　（2）称取15g小颗粒状活性炭、40g还原铁粉、5g细木屑，都放在一只烧杯中，再加入15mL15％的食盐水，用玻棒搅拌均匀。
　　
　　（3）把烧杯里的混合物全部加入扎过孔的塑料袋内，封上袋口。把这塑料袋放入自制的布袋中，扎住袋口。
　　
　　（4）反复搓擦这袋5～8分钟，能感觉布袋的温度明显上升。
　　
　　【说明】
　　
　　（1）在塑料袋上扎针眼，为了能使空气进入袋内，维持氧化发热反应。搓动袋子是促使空气流动，使氧气跟铁粉较好地接触。
　　
　　（2）搓擦5～8分钟后，暖袋温度可达60～70℃。以后间断地搓动布袋，使暖袋保持该温度达1～3小时（发热的速度和保持发热的时间跟铁粉的纯度、粒度及其他试剂的配比有关）。
　　
　　（3）最好选用总铁量在98％以上的多孔质还原铁粉。
　　
　　（4）还可以预先将铁粉作如下处理：称取50g铁粉放在蒸发皿中，加热到铁粉微热，再加入3mL3％的醋酸，搅拌几分钟后铁粉呈现灰黑色，这时停止加热，让它冷却。冷却后的产物立即装入瓶内封存。使用时将这产物加入自封塑料袋内，再装入12g活性炭和5g蛭石，搓揉袋内物料，几分钟后袋内温度明显上升。该暖袋能持续20小时以上，平均发热温度是50～60℃。本配方会产生醋酸亚铁，醋酸亚铁易被空气中的氧气氧化，同时放出大量的热量。
　　
　　自制叶脉书签
　　
　　【原理】不少植物的叶、叶脉由坚韧的纤维素构成，在碱液中不易煮烂，而叶脉四周的叶肉在碱液中容易煮烂。
　　
　　【制作】
　　
　　（1）大烧杯里加入100mL水，再加入约3.5g氢氧化钠、2.5g无水碳酸钠，放在石棉网上加热到沸。取几片坚韧的树叶放入上述腐蚀液中连续煮沸6～10分钟，这时常用玻棒或镊子轻轻翻动。
　　
　　（2）当叶肉煮烂后，用镊子取出叶片，放在清水中漂洗。当叶片上残留碱液漂洗干净后取出，把叶片平铺在一块木板上（或平铺在手心上），用小试管刷或毛质柔软的旧牙刷轻轻刷掉叶片两面已烂的叶肉，一边刷一边常用小流量的自来水冲洗，直到只留下叶脉。
　　
　　（3）刷净的叶脉片，漂洗后放在玻璃片上晾干。当晾到半干半湿状时涂上所需的各种染料，然后夹在书页中等它自然晾干、压平。干燥后在叶柄上系一根彩色丝绸带，便制得一片叶脉清晰、色质艳丽、美观实用的书签。
　　
　　【说明】树叶宜选用白杨树、桂花树、广玉兰等质地较坚韧的叶。在洗刷时必须极仔细小心，切忌急于求成，否则叶脉易刷坏。
　　
　　铝的染色
　　
　　【原理】经过染色处理的铝制品，颜色鲜艳、美观，抗腐蚀性强，它的耐磨性和绝缘性都高于一般的铝制品。铝根据阳极氧化法原理染色。以硫酸为电解液，铝制品作阳极，经过一段时间的通电，铝的表面就会被氧化。阳极氧化的实质是水的放电，生成的初生态氧对铝电极发生氧化，反应式可以简单表示如下。
　　
　　H2O=[O]+2H++2e
　　
　　2Al+3[O]=Al2O3
　　
　　形成的氧化膜厚度可达几十到近百微米，孔隙率是10～15％。这样新生成的多孔氧化膜，有强烈的吸附能力，能吸附各种色素，因此能染制成各种颜色的铝制品。
　　
　　多孔氧化膜的保护性不强，只有经过封闭处理，才能提高氧化膜的抗蚀能力和绝缘性，还能起保护颜色的作用。氧化膜的孔隙可借沸水或水蒸气的作用来封闭，使电解时生成的氧化铝转化成水合氧化铝（Al2O3·H2O或Al2O3·3H2O）。水合氧化铝呈透明状，当氧化铝水化成一水合物后，体积增大33％，水化成三水合物时，体积几乎增加100％。这是铝的氧化膜水化后能封闭孔隙的原因。

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