利用鐵生鏽能放出熱量的原理，可以設計製造出一種行動式化學熱袋。

鋼鐵很容易生鏽，其原理是因為鋼鐵是鐵和碳的合金，當鋼鐵的表面附有一層水膜，通常情況下水膜酸性較弱，容易發生吸氧腐蝕：

負極：Fe-2e-===Fe2+

正極：O2+2H2O+4e-===4OH-

若空氣因遭汙染，酸度增大時，則水膜酸性較強，鋼鐵易發生析氫腐蝕：

正極：2H++2e-===H2↑

無論是氧分子還是H+離子得電子，都會使水膜鹼性增強，引發下列反應：

Fe2++2OH-===2Fe（OH）2↓

4Fe（OH）2+2H2O+O2===4Fe（OH）3

鐵的氫氧化物在空氣中失去水而變成氧化鐵，就是我們平時看到的鐵鏽。鐵在這個生鏽過程中，會透過原電池反應將電能轉化為熱能而放出熱量。有人利用這個原理髮明瞭化學熱袋。

【實驗試劑】矽藻土13g；燒成矽藻土（pH 8。6）5g；焦炭（多空質，pH 8）2。5g；精鹽1g；水12g；還原鐵粉（100目以下）30g。

【實驗過程】

（1）備料和粉碎：矽藻土、燒成矽藻土若有結塊，粉碎；多孔質焦炭無論塊狀還是碎顆粒，均粉碎成粒徑1毫米以下的粉末。以上三種原料，可以分別粉碎，也可以按配方量混合在一起後粉碎。

精鹽若有結塊，也需要粉碎才能使用。

還原鐵粉要粉碎至粒度100目以下，需要單獨粉碎，配製裝袋前才能與其他成分混合，最好隔離包裝，在使用前與其他成分混合。（思考一下原因）

（2）混合裝袋：按配方量將各種原料（還原鐵粉除外）充分混合均勻，最後加入還原鐵粉，迅速裝入透氣度300～400的袋中，再立即裝入不透氣密封袋中密封貯存。條件具備時，粉碎、配料、混合、包裝最好在氮氣保護（不接觸氧氣）條件下進行，保證發熱劑的使用效果。

也可以採取將還原鐵粉與其他成分隔離包裝於透氣性袋中，再裝入不透氣袋中密封貯存。

【使用方法和效果】

使用時將密封外袋開啟，進行震盪即可發熱。如果採用還原鐵粉隔離包裝時，則在除去不透氣外袋後，將隔離層撕破並進行揉合，使還原鐵粉和其他成分充分接觸，即可發熱。

由於包裝發熱劑所用的透氣性袋的透氣度不同，發熱袋的發熱溫度和發熱的持續時間也會不同。當發熱袋使用透氣度為300～400的包裝袋時，從取下米粉外袋進行振盪發熱時起，1小時後發熱溫度可以達到47～51℃，20小時後仍保持在40～44℃，發熱持續時間可以達到20小時以上；平均發熱溫度為46。9～54。4℃，適宜取暖。

若改變發熱袋透氣度為150～200時，平均發熱溫度可達到73～65℃，而持續時間則分別縮短為9～10小時。

你也可以用自制的發熱袋進行發熱條件的最佳化實驗，找出最佳的配方比例、混合方法和貯存方式。