철(Fe)의 산화반응과 깊은 관계팩 안에 철가루·소금 ·탄소가루 들어있어

  • ▲ 매서운 겨울. 손난로로 손을 녹이는 한 어린 학생 ⓒ연합뉴스
    ▲ 매서운 겨울. 손난로로 손을 녹이는 한 어린 학생 ⓒ연합뉴스


    매서운 바람이 몰아치는 겨울이 다가왔다.
    겨울이 되면 많은 사람들이 난방도구를 찾게 된다.
    보일러부터 시작해 난로, 전기장판 등 많은 난방도구가 있지만
    저렴하면서도 휴대하기 좋은 것은 바로 [손난로]다.

     

    흔히 [손난로]는 흔들어서 사용하는 것과,
    똑딱이 버튼을 누르는 것 2가지 타입으로 나뉜다.

     

    이번엔 [흔들어 사용하는 손난로(이하 손난로)]의 원리에 대해
    설명하고자 한다.

     

    알만 한 사람들은 다 알겠지만,
    혹시나 모르는 독자들을 위해서 귀띔하자면
    손난로 원리의 핵심은 [철(Fe)]에 있다.

     

    철이 공기 중에 있는 산소와 결합해
    산화철이 되어 녹이 슬 때 열이 발생하는 원리를 이용 한 것이다.

     

    철은 가만히 놓아두어도 자연히 녹이 슬게 되어 있는데,
    이 반응은 매우 천천히 일어나는 만큼
    철이 녹슬 때 열이 생기는 것을 느끼기란 쉽지 않다.

     

    그래서 인위적으로 철의 산화속도를 높여
    손난로를 [핫팩]으로 만들어 버리는 것이다.

     

    혹여나 어릴 적 손난로 팩을 뜯어본 경험이 있다면,
    매우 조그맣고 시커먼 쇳가루가 들어있는 것을
    본 독자들도 있을 것이다.

     

    정확히 말하자면 손난로 주머니 속에는
    철가루와 염화나트륨(소금), 탄소가루가 들어있다.

     

    겉 봉지를 뜯고 손난로를 주무르거나 흔들면
    안에 있는 철가루가 산소와 만나 매우 빨리 산화반응 일으키고,
    몇 분 내에 온도가 30℃에서 60℃까지 올라가게 된다.

     

    소금과 탄소가루 역시 산화반응이 빨리 일어나도록
    촉매제 역할을 한다.


    한 껏 몸이 후끈 달아오른 손난로 팩은
    우리의 손을 따뜻하게 녹여주다가,
    서서히 식어가며 임종을 맞이하게 되는데 
    그 것은 손난로 안에 있는 철이
    완전히 녹슬었기 때문에 더 이상 산화반응이 일어나지 않기 때문이다.