우리 생활 속의 화학의 예

소개글

우리생활속의 화학의 예로
손난로의 원리와
불꽃놀이의 원리에 대해 간략하게 설명해 놓았습니다.

목차

<손난로의 원리>
1. 분말형
2. 액체형
3. 액체형 손난로 만들어 보기

<불꽃놀이의 원리>
1. 불꽃탄의 구조
2. 색깔의 원리
3. 사용되는 연료

본문내용

<손난로의 원리>

날씨가 점점 추워지면서 손난로를 가지고 다니는 사람들이 늘고 있다. 가격이 싼 것은 몇 백원 정도에, 추울 때 간편하게 들고 다니면서 오랜 시간은 아니지만 어느 정도 따뜻하게 손을 데울 수 있는 손난로는 화학반응이 일어날 때 발생하는 열(반응열)을 이용한다.
손난로의 종류로는 주로 팩 안에 가루 같은 것이 들어있어 흔들면 열이 발생하는 분말형과 팩 안에 액체와 작은 금속조각 하나가 들어있어 금속조각을 똑딱 아래위로 눌러주면 액체가 굳으면서 열이 발생하는 액체형이 있다. 이제부터 각각의 손난로가 어떤 화학적 원리에 의해서 열을 발생시키는지 알아보자.

1. 분말형

분말형은 철(Fe)이 공기 중의 산소(O2)와 반응하여 산화(녹스는 현상)될 때 발생하는 열을 이용한 것이다. 철이 자연적으로 산화될 때는 그것이 오랜기간에 걸쳐서 서서히 일어나기 때문에 열이 발생하는 것을 느낄 수가 없다. 하지만 철에 활성탄, 소금 등을 섞어주면 산화반응이 빠르게 일어난다. 그래서 분말형은 탄소가루(C)나 염화나트륨(NaCl)을 철에 섞어서 산화반응이 빠르게 일어나도록 하여 열을 내는 것이다.
철과 산소가 만나 산화되면서 열이 발생하는 현상을 화학식으로 나타내면 다음과 같다.

4Fe + 3O2 ⇒ 2Fe2O3 + 열

보통 분말형을 사면 겉봉은 플라스틱 비닐 같은 것으로 되어있고 그것을 뜯어내면 통기성이 좋은 종이재질의 봉지로 되어있다. 그것은 분말형 난로가 산화를 이용하는 것이기 때문에 겉봉을 뜯기 전에는 공기와 난로의 접촉을 막고, 겉봉을 뜯으면 종이봉지로 공기가 잘 통하며 공기속의 산소와 종이봉지 속의 철가루가 만나서 열이 나도록 하기 위한 것이다.
아까 말했듯 주머니 난로에는 철가루 이외에도 탄소가루나 염화나트륨을 섞는다고 했는데 그것을 철의 산화반응을 촉진시키고, 그 열을 장시간 지속시키기 위해서 넣은 것이다. 분말형 난로의 장점은 액체형에 비하여 유지시간이 길다는 것이며 단점으로는 한번 산화가 된 철은 다시 환원시키기가 어려워 한 번 밖에 사용할 수 없다는 것이다.