カイロはなぜあたたまる？

質問

カイロってあたたまるものとして有名ですよね。
でも、温まるのって色々説があって…
どんなのが正しいのか、探し出すことが出来ません。

どうか、おしえてください。

また、いいサイトがあれば、お願いします。

回答No.6

toagoo · ベストアンサー

＃４の　ｔｏａｇｏｏです。
疑問の返事をします。

食塩は、鉄粉を酸化させるための反応促進剤に当たります。（触媒）

活性炭　ほとんどの目的は、反応時の異臭を減らす為。
　　鉄粉は還元した上に、イオウ、塩類を添加するため　臭いが出る。

バーミュキューライトの目的、　保水材です。水分を水蒸気の状態で、
ジワジワ出させる。

活性炭や保水材は、反応促進には、関わってません。
食塩は反応促進に役立ってます。　食塩がないと反応が遅い。

水分は、水蒸気の形で無いと、反応が非常に遅れる。
液体の状態だと、鉄粉の回りに水がコーテイングしてしまい、反応のじゃまします。

反応スピードの調整は、紙系の包装材の通気性が一番影響します。
その次は、鉄粉の活性度によります。

活性度が高い鉄粉（食塩入り）は、水分の入った保水材にふれ合うと、
数秒後には発熱します。　
紙系の包装材に入れてシールした後、フイルム系（ビニール）に入れて、
密封すると、しばらくすると　内部の酸素が無くなるので、反応が止まります。

使うとき、フイルム（ビニル）を破って、軽く振る（揉む）と熱くなるのは、
酸素が供給されて、反応が再開するのです。

一日数時間しか使わず、明日も使いたい場合は、最初に入っていたフイルム
　（ビニル袋）に入れて、ゴム輪でしっかり口を塞ぐと、反応が中断します。
　　翌朝、ゴム輪を取ると、　反応再開です。

　　あと裏技ですが、使い捨てカイロが、冷たくなってきたら、
紙の袋に小さい孔を開けて、水を１から２ｃｃ入れて、孔をテープで塞ぎ、
再度　振ると、また暖かくなる場合も有ります。

なるべく　判りやすい言葉に直したつもりですが、
判りにくかったらゴメンね。

不備がありましたら、　また　ごしつもんくださいね。

回答No.5

aster

カイロがなぜあたたまるのか、色々説があるというのが、何かよく分からないのですが、非常に一般的に言えば、カイロ（「懐炉」と漢字で書きます）から、「適度な熱が外部に伝導」されるからです。

ずっと昔の平安時代などだと、寒い時や、医療用に、「温石（をんじゃく）」という暖めた石を布で包んだもので、身体を温めました。この場合、温石の熱は別のところで発生したもので、石にたまった熱が伝導して、身体がぬくもるのです。

お湯を使った懐炉というのは聞きませんが、昔は、湯たんぽといって、眠るとき、足をぬくめるための、お湯を入れた容器がありました。これを冬などに、布団のなかの足元においておくと、足をつけると、暖かさ・熱が足に伝わったのです。

また足から熱が、身体に伝わって、寒い夜でも、身体がぬくもったのです。

電気カイロというようなものは、携帯用では、ないと思いますが、電源コードでつなぐようにすれば、作れないことはありません。

要するに、カイロは「熱を持っている・熱を発生させている」ということで、この熱が、調整されて、「ほどよく」身体の皮膚などに伝わるので、ぬくもるのです。

寒い冬に、熱い缶コーヒーの缶を懐に入れると暖かいですが、あれは、コーヒーの湯のもつ熱が伝わってあたたかいのです。

カイロが、それ自身で熱を発生させる場合は、「化学反応熱」と、実用にはなっていないと思いますが「電気エネルギーの熱への変化」などが利用されます。カイロと関係ありませんが、電気毛布が暖かいのは、電気エネルギーが熱に変化するからです。

電気毛布はあるのに、携帯用の電気カイロがないのは、熱を発生させるため、電気をかなり使うからで、現在の普通のバッテりは、そんなに大きな電気をためることができないからです。

「化学反応熱」というのは、化学反応が起こるとき、熱が発生することを利用しているのです。代表的には、ものが「酸化」するとき、熱が発生します。「燃える」と普通言いますが、酸素との化合以外の化合反応でも、熱は出ます。

酸素燃焼の場合は、普通燃焼速度が速く、かなりな高温になります。カイロのなかで、急激な燃焼反応が起こると、やけどしたり、カイロが火を吹いたりしかねません。

そこで、カイロでは、燃焼反応（酸化反応）を、ゆっくりと進行させ、長時間にわたって燃えつづけるようにする工夫がなされています。

白金を触媒にして、アルコール（ベンジン）を燃焼させる方式のカイロは、燃焼というより、酸化反応を起こさせるので、ゆっくり酸化し、長時間、熱発生が維持されます。使い捨てカイロなどの場合は、原理的に言えば、二つの物質を混ぜ合わせると、酸化反応がゆっくりと進行することを利用しています。鉄の酸化反応を使うようです。

カイロの温度は、あまり高くなっては、やけどや、衣服が燃える・焦げるなどになるので、あまり高熱は出ないような反応を使っていますが、それでも、衣類や肌を通して、熱が、ほどよく伝導拡散しないと、カイロは段段熱くなってきます。

衣類や皮膚や、外気への熱拡散なども計算して、ほどよい「ぬくもり」の温度が維持されるように、反応や、カイロのサイズや、反応する物質の量などを決めています。

そこで、やけどするような高温にはなりにくく、また、暖かいと感じるには少し不満な、少し暖かいよりも、実感できる「ぬくもり」が維持実現できるように、細かく設計しているので、ふところなどに入れていると、カイロからの熱伝導で、衣類や皮膚や身体が、程よくぬくもってくるのです。

反応による発熱や、熱の伝導などによる拡散を十分計算しておかないと、カイロで「ぬくもる」どころでなく、大焼けどするような危険性もあります。

＞6-2 化学カイロ～発熱反応
＞http://www3.justnet.ne.jp/~konan/waku/a-0602.htm

＞じしゃく忍法帳 / 第55回「変わりだねの磁石」 ...
＞http://www.tdk.co.jp/tjdaa01/daa00470.htm

参考URL：

http://www3.justnet.ne.jp/~konan/waku/a-0602.htm,http://www.tdk.co.jp/tjdaa01/daa00470.htm

回答No.4

toagoo

それでは、私は　使い捨てカイロの方を書きます。
自分で、使い捨てカイロ作れますので、詳しいよ！　手前味噌です。

暖まる原理。

原料は還元鉄、　塩類、　ゼオライト系等の保水材、後は水分
最低この原料が無いと反応しません。

作り方　還元鉄に塩類を５％ほど入れて混合、　
保水材に水分３０％位入れて混合、

一番の命が紙袋です。粉を入れる通気性の有る紙袋は、あまり早くても、
遅くてもダメ。還元鉄の活性度に合わせて、紙袋の通気性を決める。

通気性のある袋に、鉄粉と保水材があまり混合しないように入れてシールします。

これを、空気を通さない袋に入れて、空気を抜いて密封。

使うときに、袋を破り、良く振ると　暖まります。
体温で温めると、温度が上がるのが早いです。

Ｍａｘの温度は、５０℃から６０℃になるように　計算してあります。

不明点があれば、おっしゃって下さい。
何でも返答出来ます。

補足

ありがとうございます。
　鉄と酸素が化合する（さびる）だけでは、あまり熱は出ないということですか？
　使い捨てカイロの内部には、鉄以外に、食塩、活性炭、バーミキュライトが入っているみたいですけど、この3つのはたらきって、酸化を促進させるものなのですか？
この点が良く分かりませんので、教えてください。

回答No.3

carlton1967

こんばんわ。
使い捨てカイロに関して言えば「酸化熱」ですね。
鉄分と酸素が結びつくとき（要は錆びるとき）熱が発生します。
ゆえに温かくなります。使い捨てカイロの中には、粉の鉄と
いくらかの「酸化」を遅らせるためのもの、それと水分が
あります。

補足

理解が遅くて御免なさい。
鉄粉と酸素が結びつく（さびる）時、熱はどのような原理で起こるのでしょうか？
「酸化」なのですか？「燃焼」なのですか？

回答No.2

acacia7

カイロですよね・・そう、カイロといったら白金カイロ・・
え？ちがいます？・・っち。

でも良いや、答えちゃう。（ぉぃ）
白金カイロは前の方のおっしゃるとおりで、
アルコールの燃焼熱を利用しています。
しかし、アルコールをボッって燃やしたら、
アルコールランプです。
あったかいどころの騒ぎじゃありません。

そこで出てくるのが「白金」
白金は触媒作用があり、アルコールの燃焼反応の触媒となります。
で、なにがみそかというと、反応熱をうまくコントロールすることで、
アルコールの燃焼のような急激な反応ではなく、ゆっくりと反応させたところにあるわけです。

ということで、無駄話でした。

回答No.1

noname#3361

使い捨てカイロですよね。
簡単にいうと鉄が錆びるときに出る熱を利用したのが「使い捨てカイロ」です。
ちなみに昔のカイロは実際に燃やしてましたから当然温ります。