När dina händer – eller tår – blir så kalla att inte ens dina bästa handskar och strumpor kan hålla dem rostiga, kan de där små plastfickorna med magiskt pulver som vi kallar handvärmare ge stor lättnad. Eftersom en handvärmare producerar värme på kort tid är den bra att ha i nödsituationer och perfekt att stoppa i vanten under vinteraktiviteter som snöskidåkning, skridskoåkning eller bara titta på ditt favoritfotbollslag.
Men hur fungerar handvärmare ? Innehåller de små demoner som värmer dina händer med helvete? Eller är det någon fruktansvärd kemisk reaktion som kommer att förvandla dina händer till kännande varelser som vill leva oberoende av resten av din kropp?
Lyckligtvis är vetenskapen bakom dessa handvärmare ganska enkel. Det visar sig att de använder samma process som förvandlar järn till rost, bara mycket snabbare.
InnehållSom namnet antyder håller handvärmare dina händer varma. De producerar värme snabbt, och vissa av dessa produkter är effektiva från sju timmar till 24 timmar.
"Man vill få den här saken att agera snabbt eftersom folk gillar att öppna upp paketet och känna sig varm direkt, men man vill också att den ska hålla länge", säger Joe Vergona, som tidigare arbetat som ingenjörschef på produktutveckling på ett företag som säljer handvärmare.
Niichi Matoba från Japan introducerade handvärmaren 1923. Idag kommer de som individuellt inslagna nätpaket förseglade i plast.
Paketen för luftaktiverade handvärmare är mikroporösa, vilket innebär att de har små hål som släpper in syre. Värmare för händer har mycket små hål, medan tåvärmare designade för fötter har större (men fortfarande mycket små) hål. Det beror på att det finns mindre luft inuti dina stövlar och skor, så dessa varmare behöver mer syre för att aktiveras.
Det finns fem huvudingredienser i en handvärmare:
För att bli varm reagerar syret med järnpulvret, vattnet och saltet i förpackningen, vilket oxiderar järnet. (Oxidation kallas även rost.)
Men när din bils stänkskärm eller din trädgårdsskyffel rostar känns det inte varmt. Det beror på att den processen går väldigt långsamt. En snabbare exoterm reaktion (den som skapar värme) i handvärmare gör det så att vi märker värmen snabbt.
Vermikulit är ett mineral som absorberar vatten. Det hjälper till att hålla mängden vatten i paketet i schack så att oxidationsprocessen kan fortsätta. Aktivt kol hjälper till att sprida värmen jämnt så att du inte har några heta fläckar mot huden, och det styr reaktionstakten.
Vermikuliten och aktivt kol samverkar med oxidationen så att handvärmaren kan hålla i timmar. Vissa företag lägger till mer järn så att handvärmaren håller längre.
Andra väljer att byta järnpulvret. "Om du varierar råvarorna i varmaren kan du ändra hur snabbt reaktionen sker eller hur mycket av varmaren som reageras på en gång", säger Vergona.
Så, det är inte demoner, och det är inte läskiga kemikalier och det är inte ens magi som får dessa paket att värma kalla händer. Men värmen i den handvärmaren är toasty; dessa små paket kan ge temperaturer mellan 100 och 180 grader Fahrenheit (37 och 82 grader Celsius), vilket bör hålla dina siffror trevliga och mysiga.
Och det är helt säkert att slänga begagnade handvärmare i soporna. Inget hazmat-team krävs.
Nu är det hett
Återanvändbara handvärmare fungerar lite annorlunda. De har en övermättad natriumacetatlösning inuti förpackningen. När lösningen kristalliseras (natrium är salt), frigör den energi som värme. För att återanvända dessa handvärmare, koka det slutna paketet i vatten för att återföra kristallerna till en vätska.
