Calienta manos como funciona

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El calentador de manos se calienta cuando se dobla el disco metálico que hay dentro de la bolsa. Al doblar el disco, el líquido del interior del calentador se solidifica. Este cambio da lugar a una reacción exotérmica, lo que significa que se libera calor a medida que el líquido se solidifica. El calor liberado es el calor que se siente.

La clave del calentador de manos no está en el disco metálico, sino en la propia solución. La solución es una mezcla de acetato de sodio y agua. La solución de acetato sódico es un líquido superenfriado, por lo que puede permanecer en estado líquido a temperaturas inferiores a su punto de congelación (58˚C). El líquido superenfriado es metaestable o “casi estable”, por lo que necesita un desencadenante para pasar espontáneamente del estado líquido al sólido.

Si vuelve a ver el vídeo, la solución comienza a solidificarse radialmente hacia el exterior del disco metálico. En el disco metálico hay hendiduras que atrapan partículas sólidas de acetato de sodio cuando el calentador de manos se está “recargando” (pasando del estado sólido al líquido).

Estas partículas almacenadas son “cristales semilla” o “partículas iniciadoras” que inician la solidificación de la solución. Cuando se dobla el disco metálico, los cristales semilla desencadenan el proceso de solidificación y la solución empieza a endurecerse. Pero esto también significa que el calentador de manos dejaría de funcionar si no se almacenan cristales semilla en el disco metálico durante el paso de recarga.

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Durante los gélidos días de invierno, un calentador de manos de bolsillo puede ser un salvavidas. Seguro que tienes un calentador de manos para pasar el invierno. ¿Se ha preguntado alguna vez por qué una bolsita tan pequeña puede generar tanto calor sin fuego ni electricidad? La respuesta está en unos sencillos principios químicos.

Los calentadores de manos más populares se basan en reacciones químicas que liberan calor, también conocidas como reacciones exotérmicas. Hay dos tipos comunes de calentadores de manos, uno produce calor por la oxidación de un metal y el otro por la cristalización de una sal.

En general, 1 gramo de hierro puede liberar 1,7 kilocalorías de calor. Un calentador de polvo de hierro puede calentarse bastante, por lo que debe evitarse el contacto directo con la piel. Reducir el contacto con el aire puede ayudar a ralentizar la oxidación, así que si quieres guardar un calentador de manos de hierro aún caliente para usarlo más adelante, puedes probar a sellarlo con una bolsa de cremallera hermética, lo que alarga ligeramente su vida útil [3]. Sin embargo, si quieres que el calentador esté más caliente, puedes mejorar la circulación del aire en la bolsa de polvo de hierro agitándola, acelerando así la oxidación. Haga lo que haga, una vez completada la oxidación, el calentador deja de calentarse y no puede reutilizarse.

Cómo hacer calentadores de manos

Los calentadores de manos son pequeños paquetes (casi siempre desechables) que se sostienen en la mano y producen calor a demanda para calentar las manos frías. Se suelen utilizar en actividades al aire libre. Existen otros tipos de calentadores que proporcionan calor calmante para dolores musculares o articulares.

El primer calentador de manos producido comercialmente fue creado por el inventor japonés Niichi Matoba. Matoba recibió una patente por aplicar el principio de una reacción de oxidación que produce calor mediante la catálisis del platino. A continuación, se dedicó a investigar cómo hacer que el producto pudiera utilizarse en la práctica. En 1923, fabricó un prototipo de su dispositivo bautizándolo como HAKUKIN-kairo (calentador HAKKIN)[3] Una versión de estos calentadores de manos portátiles originales se sigue fabricando en Japón[4].

Los calentadores de manos activados por aire contienen celulosa, hierro, carbón activado, vermiculita (que retiene el agua) y sal, y producen calor a partir de la oxidación exotérmica del hierro cuando se exponen al aire. Suelen emitir calor entre 1 y 10 horas, normalmente tardan entre 15 y 30 minutos en empezar a calentarse, aunque el calor desprendido disminuye rápidamente al cabo de 1-2 horas[5][6] Las moléculas de oxígeno del aire reaccionan con el hierro, formando óxido. A menudo se añade sal para catalizar el proceso[7].

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Cuando las manos -o los dedos de los pies- se enfrían tanto que ni siquiera los mejores guantes y calcetines pueden mantenerlas calientes, esos pequeños bolsillos de plástico con polvo mágico que llamamos calentadores de manos pueden suponer un gran alivio. Los calentadores de manos son útiles en caso de emergencia y perfectos para meterlos dentro de las manoplas durante actividades invernales como el esquí sobre nieve, el patinaje sobre hielo o simplemente para ver a tu equipo de fútbol favorito.

Pero, ¿cómo funcionan exactamente estos paquetitos? ¿Están llenos de pequeños demonios que te calientan las manos con fuego infernal? ¿O se trata de una horrible sustancia química que convertirá tus manos en seres sensibles que quieren vivir independientemente del resto de tu cuerpo?

Los paquetes son microporosos, lo que significa que tienen pequeños agujeros que dejan pasar el oxígeno. Los calentadores para las manos tienen agujeros muy pequeños, mientras que los calentadores diseñados para los pies tienen agujeros más grandes (pero aún muy pequeños). Esto se debe a que hay menos aire dentro de las botas y los zapatos, por lo que estos calentadores necesitan más oxígeno para activarse.

Pero cuando el guardabarros de tu coche o tu pala de jardín se oxidan, no se calientan. Eso se debe a que ese proceso ocurre muy lentamente. La reacción exotérmica (la que genera calor) se acelera en los calentadores de manos para que notemos el calor.