暖手宝中的储热材料醋酸钠

市场上的暖手宝形态各异 (图1) , 暖手宝中的储热材料是三水合醋酸钠 (图2) 。三水合醋酸钠有较高的熔化热, 化学性质稳定、价格较便宜、无毒、来源广泛等优点, 因而它作为一种较好的相变储热物质已日益受到人们的关注。

原理:

三水醋酸钠熔点为58℃, 晶体加热熔化后, 有较高的相变潜热, 是一种重要的中低温相变材料。三水醋酸钠的过冷机理当液态物质冷却到“凝固点”时并不结晶, 而需冷却到“凝固点”以下一定温度时才开始结晶, 这种现象称为过冷。此时形成的溶液是过饱和溶液。过饱和醋酸钠溶液中含有醋酸根离子、钠离子和水分子, 过饱和溶液是不稳定的, 当往溶液中加入一小块溶质晶体, 即能引起过饱和溶液中溶质的结晶。过饱和溶液存在的原因是由于溶质不容易在溶液中形成结晶中心。当你动暖手宝上的金属条 (图3) 时便提供了使其结晶所需的动能, 便会使反应向右进行, 从而放出大量的热。

改进

三水醋酸钠同其它大部分水合盐一样, 最大的缺点是容易产生过冷和相分层, 单纯的三水醋酸钠加热熔化后, 在自然冷却到室温甚至到0℃时也不结晶放热, 过冷度达到十几摄氏度甚至几十摄氏度, 潜热无法释放而不能被利用, 三水醋酸钠贮热材料一旦出现相分离, 相变体系分层, 贮热性能就会下降直至相变体系被严重破坏, 无法进行相变贮热, 要在常温下利用三水醋酸钠的相变热, 必须采取措施解决其过冷和分层现象, 目前常见的方法有添加成核剂和抗沉淀剂, 其中常见的抗沉淀剂有石蜡、蔗糖、可溶性淀粉、葡萄糖等, 成核剂有九水合硅酸钠, 焦磷酸钠、六水合硝酸镁等。

摘要：本文主要从优点、原理和改进方法三方面对暖手宝中的相变储热材料醋酸钠进行了介绍, 三水醋酸钠作为一种来源易得的无机储热材料前景广阔。

关键词：三水醋酸钠,过饱和溶液,储热

参考文献

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