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自热火锅的化学原理!

一、食用方法


步骤1:打开盒盖,将盒子、食材盒加热包取出并摆放整齐,然后撕开火锅调料包倒入内盒中。


自热火锅的化学原理!

步骤2:接着将粉条包和菜包倒入盒内搅拌均匀。


自热火锅的化学原理!

步骤3:加入凉水至恰好没过菜品即可,然后搅拌均匀。


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步骤4:撕开加热包外面的塑料包装,将加热包放入外盒,加凉水至刚淹没加热包即可。


自热火锅的化学原理!

方法/步骤5:迅速放入内盒,盖上盒盖,注意盒盖排气孔,防止烫伤。请务必注意:不要将加热中的盒子直接放在耐热性差的平台上(例如玻璃桌面)。


自热火锅的化学原理!

方法/步骤6:耐心等待15分钟后,搅拌均匀即可食用到热气腾腾的四川火锅了。

二、化学原理

自热方便火锅主要是由食材、食材锅、锅盖、外锅和发热包组成。其加热原理是利用发热包内的物质与水接触,释放出热量,从而使得上层食材锅内的食物吸收热量后温度升高。


自热火锅的化学原理!

一般自热火锅的发热包是用碳酸钠、焙烧硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉、活性炭、盐,生石灰等组成,主要反应物为生石灰。

自热火锅的化学原理!


生石灰加水生产熟石灰,发出大量的热,能使1L水温度升高13.78℃ 。一般自热火锅放入水的量为一瓶矿泉水,遇水后20秒就能升温超过90°C,过程中还会产生大量气体,操作不当很有可能引发爆炸。

主要反应原理:CaO + H2O = Ca(OH)2+热量(主要)

原电池电化学:活性炭+金属粉+电解质-->热量

生气反应原理:铝粉+强碱-->偏铝酸钠+氢气


自热火锅的化学原理!

    试验人员分别在外锅外部底面中心、外锅外部侧面水位以下、外锅外部侧面水位以上、盖子外部中心以及外锅内部底面中心5个点,测试了温度。测试按照样品使用说明要求,分别向外锅注入95-328毫升不等的水量,在50-100分钟反应时间内,观察到部分样品的初始反应比较剧烈,温度迅速上升。


从各个点位的最高温度来看,外锅内部底面中心温度普遍比较高,均在90℃以上,最高达到121.9℃;而消费者比较容易触碰到的外锅外部侧面水位以上位点以及盖子外部的最高温度都在70℃以上,最高的达到90℃以上。同时,试验数据显示,底部有隔热设计的样品,外锅底面中心的温度要明显低于外锅侧面上部和锅盖部分,最高温差可达的30℃。

硅藻土、活性炭等成分因表面积大,它们是典型的吸附剂。其疏松多孔的结构有利于各种有效成分附着,充分接触并发生化学反应。无水碳酸钠、氢化钙、硫酸镁等盐分,主要是用来吸收渗入包装内的微量水分,防止氧化钙逐渐失效,同时在化学反应中起到辅助作用。

无水碳酸钠和硫酸镁是常用的吸水干燥剂,氢化钙能与水反应而除水:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+H2

试验数据显示,发热包遇水释放气体氢气的“最大每分钟气体释放速度”最小值为2.8L/(kg·min),最大值50.0L/(kg·min)。发热包遇水反应释放气体的体积与发热包中铝粉(粒)的质量成正比。说明,氢气的产生来源于铝粉与强碱的反应。

比如在密闭的轿车里,两盒自热方便火锅使用过程中释放的氢气,一旦遇上火源,比如点烟、开空调、发动发动机等,都有爆燃隐患。

自热方便火锅产品的发热包具有遇水释放易燃气体的危险性,该产品在运输中也属于危险货物。甚至,就连吃完扔掉的时候都要相当小心。发热包的发热时间较长,在吃完扔掉以后也有可能会持续发热一段时间,对拾荒者与分拣垃圾的工人来说也是一个潜在危害。

(责任编辑:化学自习室)
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