Здравствуйте, мои маленькие любители помастерить!
Сегодня я расскажу вам, как в домашних условиях смастерить СОЛЯНУЮ ГРЕЛКУ
.
Да, да, я не ошибся. Именно соляную грелку
, которая продается в аптеках и которая описывалась в данной статье nepropadu.ru/blog/equipment/978.html
Меня всегда интересовал процесс того как эта грелка работает, пока я не занялся этим вопросом всерьез. И оказывается что все, что необходимо для ее изготовления, находится у нас дома. Ничего специально покупать не надо, ну если только саму емкость. Я сам думаю использовать в качестве емкости пакеты для физ-раствора используемые в капельницах.
Итак приступим.
Сразу предупреждаю, я не химик, даже очень далеко, по этому, если настоящие химики заметят какие-то неточности в моих описаниях, прошу поправить. Весь смысл того что мы будем делать, это получать ацетат натрия. И для этого нам понадобятся обычный 9% уксус и обычная сода.
Какие-то умные дядьки посчитали, что на 200 мл 9% уксуса надо полторы чайных ложки соды. Я пробовал на глаз. Брал уксус и потихоньку присыпал к нему соду пока не прекратился процесс бурбуления (не знаю что там выделяется кислород или водород). Вообще смысл этого процесса в том, что происходит реакция при котором получается соль уксусной кислоты — ацетат натрия и вода в котором он растворен, ну и тот газ который бурбулит. В общем когда реакция прошла, выливаем смесь в кастрюльку и ставим на газ, для того что бы выпарить избыток воды в растворе, т. е. сделать раствор более насыщеным.
Продолжать это надо до тех пор, пока на стенках кастрюли не начнут осаждаться белые кристаллы, но я ждал еще дольше, пока на оставшейся жидкости не начанала появляться пленочка. Потом оставшуюся жидкость я слил в баночку и поставил в холодильник остывать.
В кастрюле кстати остается еще много чистого выпаренного ацетата который я бы посоветовал собрать и сложить в отдельную баночку. Он нам еще может пригодиться для приготовления других растворов.
Теперь, когда наш раствор остыл, можем проверить как все работает. Берем пару кристаллов из тех которые мы соскребли с кастрюльки и кинем их в наш раствор. Вот тут и произойдет наше чудо — раствор начнет как бы застывать и при этом выделять теплоту, т. е. все то, что мы наблюдаем в обычных соляных грелках.
Осталось только опять вернуть наш застывший ацетат в жидкое состояние. Ставим баночку на водяную баню и смотрим как в закипевшей воде ацетат начинает растворяться.
А теперь некоторые моменты.
Если вспомнить покупную грелку, то кристаллизация там начиналась либо при надломе палочки, либо при нажатии на пластинку. Тут можно сделать то же самое. Как я себе это все представляю в конечном итоге — беру мягкую емкость для физ-раствора, выливаю в него раствор, кидаю небольшую пластиковую палочку и наглухо закрываю. Теперь можно надломить палочку и пойдет тот же процесс что и в обычной грелке.
Скажу сразу, что бы добиться того что я получил, я проводил данный опыт три раза, пока не вкурил полностью сам процесс. Главные особенности
— не переборщить с содой, не пережечь раствор при выпаривании. Если раствор застывает при комнатной температуре, то он сильно насыщен и его следует разбавить оооочень малым количеством горячей воды. Ну это все что я узнал со своих опытов.
В итоге мы получим грелки любых размеров и в любых количествах. Кстати, думаю удобно пользоваться такими при сушке обуви.
На сегодня все. Если возникнут какие вопросы, задавайте, что знаю, расскажу.
Удачи, в грелкостроительствах!
Пищевая сода (бикарбонат натрия) весьма охотно реагирует с уксусной кислотой, образуя соль (ацетат натрия) и слабую углекислоту, которая тут же диссоциирует на углекислый газ и воду. Все компоненты и продукты реакции вполне безвредны, а насыщенная газом смесь активно пенится, делая пироги пышнее и заставляя школьников удивленно показывать пальцем.
CH 3 COOH + NaHCO 3 → CH 3 COONa + H 2 CO 3 H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2
Ацетат натрия находит самое широкое применение не только в качестве пищевой добавки (Е262), но и в химической промышленности — при окрашивании тканей, вулканизации резины и т. п. — и, конечно, в составе согревающих «солевых грелок». Это вещество плавится при температуре около 58 °C и легко растворяется в воде, а если затем выпарить из него лишнюю влагу и остудить, можно получить перенасыщенный раствор, ждущий лишь легкого «толчка» для того, чтобы моментально кристаллизоваться.
Этот экзотермический процесс сопровождается выделением большого количества энергии — от 264 до 289 кДж/кг. В отличие от получения ацетата натрия, это не химическая реакция, а физический процесс, фазовый переход, и он вполне обратим. Стоит нагреть смесь (например, на водяной бане), ацетат снова растворится в остатках воды, и «грелку» можно использовать повторно.
Коротко ознакомившись с теорией, перейдем к практическим занятиям. Конечно, «солевую грелку» можно купить почти в любой аптеке, а готовый ацетат натрия — в первом же подходящем магазине химических реактивов. Но зачем? Все нужные ингредиенты можно найти на собственной кухне.
Возьмите подходящую емкость (кастрюля вполне подойдет) и налейте пищевой уксус. Учитывайте, что в итоге объем уменьшится где-то на порядок — нам пришлось готовить раствор ацетата несколькими партиями.
Осторожно подсыпайте пищевую соду, не спешите, давая каждой новой порции прореагировать, иначе вам действительно придется познакомиться с «химическим вулканом». На каждые 500 мл 9-процентного раствора уксуса мы использовали 4−5 чайных ложек соды.
Мы получили раствор ацетата, из которого осталось выпарить избыток воды. Поставьте кастрюлю на слабый огонь и следите, чтобы жидкость медленно кипела, пока на стенках не начнут появляться мелкие кристаллы ацетата. Раствор при этом становится желтоватым и уменьшается в объеме почти на 90% - это может занять час или больше.
Пока наш раствор выпаривался, мы сделали активатор для грелки: из браслета-линейки вынули основу, изогнутую металлическую ленту, и вырезали из нее круг, который при нажатии выгибается то в одну, то в другую сторону со щелчком. Чтобы такая «кнопка» не повредила грелку, ее затянули изолентой.
Согревающий «вулкан»
Перенасыщенный раствор ацетата мы перелили в грелку, положив в нее и наш активатор — но в принципе реакцию можно запустить и без него. Достаточно бросить внутрь один из кристаллов, которые остались на стенках посуды, а один раз спонтанная кристаллизация началась у нас просто от резкого удара. Тепло в такой грелке может держаться до нескольких часов, а для повторного использования ее достаточно нагреть на водяной бане, снова переведя ацетат в жидкую форму.
Статья «Самодельное тепло, Химическая грелка своими руками» опубликована в журнале «Популярная механика» (
Когда температура за бортом опускается ниже 20 градусов, а стоящий на балконе «бабушкин супец» превращается в здоровенный кусок льда. Котик, кутается забытый кем-то халат. Что если на улицу чего-нибудь снимать, то пальцы, скорее всего, превратятся в сосульки, которыми даже камеру включить не получится. И тут идея сделать электрическую грелку для рук. И сейчас канал AlexGyver покажет, как реализовать эту замечательную идею.
Нам для грелки понадобится источник питания, аккумулятор формата 18650. Взять его из аккумулятора ноутбука или купить в магазине, купить у китайцев, дешево. Но пока он приедет, зима, скорее всего, уже закончится. Но, можно и рискнуть. Покупаем нихромовую проволоку диаметром 0,3 мм. Все равно длину подбирать в ручную. Корпусом нихромового устройства – шприц объёмом 20 мл, подходит под аккумулятор.
Берем винтик с резьбой М3 и две гаечки. В нижней части шприца, по центру, аккуратно сверлим сверлом отверстие на 3 мм, предварительно наметив его шилом для удобства. Сверлом большого диаметра, аккуратно убираем заусенцы изнутри.
С наружной стороны делаем поверхность шершавой при помощи наждачки. Используя длинную отвертку, вставляем винтик в полученное отверстие и закручиваем гаечку почти до самого конца, оставив один виток резьбы. Аккуратно заливаем суперклеем между винтом и корпусом шприца, а быстро затягиваем гайку, пока клей не застыл. Это для герметичности грелки для согрева рук. Остатки клея присыпать пищевой содой. Клей моментально твердеет и перестанет представлять опасность для пальцев. Готово! Получили достаточно надежное герметичное соединение. Как могли догадаться, это первый контакт для аккумулятора.
Берем поршень шприца и отрезаем его часть прямо в углубление. Удаляем заусенцы. Для второго контакта – разогнутая канцелярская скрепка, но лучше толстый медный провод. К проводу или скрепке, приматываем или припаиваем гибкий многожильный провод. Тонким сверлом сквозное отверстие в поршне и с усилием вставляем в него второй контакт ручной грелки. Для герметичности заливаем суперклеем, подтягиваем вниз, чтобы лучше приклеилось и утверждаем содой. То же со стороны резинки. Придаем торчащей проволоке форму плоской загогулины.
Опытным путем определим нужную длину нихрома. Это сложенные вдвое отрезок длиной 50 см. Подходящее нам сопротивление нихромовой проволоки, около 7-8 Ом. Чем длиннее, тем меньше нагрев. Чем короче, тем он сильнее. 4-5 Ом хватит, чтобы обогреть руки, даже в самый лютый мороз. Можно попробовать пустить в три ряда, увеличив площадь нагрева. В этой самоделке можно смело экспериментировать.
Нихром сгибаем пополам и крепим верхнее части шприца на еще одну гаечку. В два ряда. Аккуратненько, красиво и симметрично. И промежуточный результат фиксируем скотчем. Равномерно намотать с первого раза вряд ли получится, но со второго уже точно. Делаем прорезь и закрепляем в ней остатки, скручиваем. Весь корпус покрыть слоем скотча, чтобы защитить проводку.
Провод, идущий от второго контакта, зачищаем примерно на 1 см. И надёжно скручиваем его с торчащей скруткой нихрома. Это прилепить скотчем, а провод зажать в прорезь. Нагреватель почти готов.
Вставляем аккумулятор в поршень, замыкаем контакты и ждём. Спустя несколько минут грелка разогревается до приятной температуры, 40 градусов. Если на улице такого нагрева мало, то длину нихрому можно уменьшить, либо добавить параллельно еще один виток.
«Погоди, погоди!» скажете вы. «А как же кнопка? Она же не пружинит? Использовать такое устройство неудобно, оно включится и просто не выключится. Вставить пружинку?» Сложно найти подходящую. Но, помните, говорил про герметичность? Ей воспользуемся. Возьмем родную иглу от шприца и отрежем почти её на всю длину. Загнём оставшийся кончик. Наша цель – закруглить иглу, чтобы грелка для защиты от мороза рук не пропускала воздуха. Можно даже суперклея в нее капнуть, аккуратненько самую капельку. Теперь, загнул покрепче носик…
Если любите походы зимой, то понравится обзор.
Здравствуйте, уважаемые читатели и самоделкины !
Вот уже и похолодало, и зима на подходе. Пора позаботиться не только о теплых вещах, но и активных согревающих устройствах.
В данной статье, автор YouTube канала «TOKARKA» расскажет Вам, как он изготовил простую каталитическую грелку.
Эта самоделка весьма проста в изготовлении, и может быть изготовлена практически из хлама. Также сложных станков не потребуется, будет достаточно простых домашних инструментов.
Материалы.
- Медная проволока
- Ацетон
- Шприц, иглы
- Листовая медь
- Медная трубка
- Алюминиевый баллончик
- Наждачная бумага
- Флюс, припой
- Вата.
Инструменты,
использованные автором.
-
-
-
-
- , сверла по металлу
-
-
- Наковальня, тиски, молоток
- Ножницы по металлу, керн, шило
- Пассатижи, кусачки, надфиль, напильник.
Процесс изготовления.
Основным элементом этого приспособления будет являться катализатор. Автор решил изготовить его из медной проволоки. Подойдет многожильный медный провод. Из него нужно извлечь одну жилу. Конечно же, для этих целей лучше подходит платиновый проволока, но его стоимость очень высока.
Затем эта медная проволока наматывается на стальной стержень, либо иголку от шприца. Преимущество этого метода заключается в том, что такую пружинку можно изготовить практически любой длины.
Для сохранения формы спирали (особенно при ее нагреве) необходимо вставить в нее более толстую медную проволоку.
Итак, у мастера получились вот такие нагревательные элементы различной формы.
В качестве топлива он будет использовать обычный ацетон. В грелках, производимых фирмой Kovea используется очищенный бензин для зажигалок.
Для первого эксперимента автор поместил в емкость вату, и добавил 2 мл ацетона. При этом испытании нагревательный элемент раскаляется газовой горелкой, и помещается над ватой с топливом. От разогретой спирали начинает более активно испаряться ацетон. Чем больше размер спирали - тем сильнее будет происходить испарение, и тем больше будет выделяться тепла. Однако и время работы уменьшается.
Для проверки времени работы «реактора» с открытым верхом он использует другую спираль в виде улитки. В этом случае слишком много испаренного ацетона улетучивается, не успев вступить в реакцию. В итоге эта конструкция проработала на 2 мл топлива почти половину часа.
Также нагревательный элемент можно изготавливать и из толстой медной проволоки. Получить «пружинку» из него весьма затруднительно, а вот спираль в виде улитки - запросто.
В качестве емкости для топлива конечно же лучше использовать металлические контейнеры, например вот такой небольшой алюминиевый колпачок. Его следует очистить от налета и краски дремелем или наждачной бумагой.
Вот таким нехитрым образом подготавливается еще один вариант нагревателя.
Витки полученной спирали нужно слегка раздвинуть между собой, тогда смесь воздуха и паров топлива сможет проходить между ними.
На верхней кромке емкости мастер пропиливает надфилем четыре паза, и фиксирует на них спираль.
Преимущества алюминиевого корпуса для грелок такого класса заключается в его отличной теплопроводности, и легкости. Нагревательный элемент нужно делать небольшим, иначе скорость испарения топлива будет настолько высокой, что оно не будет успевать прореагировать, и КПД устройства снизится. Кроме того, следует добиться температуры корпуса около 55-60°C, иначе можно будет обжечься.
Эта тестовая версия проработала на 3 мл ацетона почти четверть часа, но теплоотдача была почти в 3 раза больше, чем в предыдущем тесте.
В третьем эксперименте автор намотал спираль на толстую иглу, и свернул ее в улитку.
Эта версия также имеет право на существование. Однако при окислении ацетона на поверхности медной проволоки образуются не очень желательные продукты реакции. Они придают не очень приятный запах, но применять устройства на открытом воздухе зимой вполне реально. Также этот «реактор» можно встраивать в самые различные приспособления, и использовать даже для поддержания пищи теплой. Самое главное их преимущество - это автономная работа, не требующая источников питания вроде аккумуляторов.
Собственно в качестве корпуса автор хотел использовать алюминиевый баллончик от лекарств.
Однако на барахолке он нашел вот такое приспособление для стерилизации многоразовых стеклянных шприцов и иголок. Его корпус полностью изготовлен из латуни, и покрыт хромом. Если Вы не сможете найти такую штуку, то можно сделать корпус грелки даже из старого советского электролитического конденсатора.
Внутренний диаметр его верхней части 31,7 мм.
В качестве заглушки мастер изготавливает небольшой квадрат, и высверливает в нем центральное отверстие.
После выравнивания заготовки, из нее вырезается диск.
Для удобства дальнейшей обработки автор вставил в отверстие винт, и зафиксировал его гайкой. Как видно, диск пока не входит в горловину емкости.
Нужно просто зафиксировать винт в патроне дрели или шуруповерта, и обточить его края напильником.
Лишние детали стерелизатора, а также прокладки удаляются.
Внутренний край горлышка зачищается наждачной бумагой.
Теперь на край корпуса наносится флюс, и он залуживается.
Внутрь корпуса автор помещает обычную вату, набивая ее достаточно плотно. Затем запрессовывается заглушка.
После нанесения флюса, заглушка припаивается к корпусу при помощи газовой горелки и паяльника.
От кусочка медной трубки мастер отрезает небольшой цилиндр, и зачищает его края.
Этот цилиндр припаивается к заглушке следующим образом.
После заправки топливом, и установки спирали, становится ясно, что для каталитической реакции не хватает кислорода.
Для лучшего его поступления в камеру, автор сверлит несколько отверстий по периметру цилиндра.
Через вентиляционные отверстия можно также зафиксировать и спираль тонкой проволокой.
И в этот раз реакция плохо поддерживается.
Зима пришла незаметно, я это почувствовал когда по дороге в магазин у меня сильно замерзли руки. Про перчатки конечно знаю, но они не греют, а лишь сохраняют тепло наших рук. Поэтому я решил на скорую руку собрать мини грелку специально для моих драгоценных рук. Грелок такого плана на рынках полно, но все-таки захотел сделать свою.
В продаже есть грелки с горючей смесью внутри, это походные грелки длительного резерва на принципе каталитического горения. Есть и электрические грелки со встроенным аккумулятором и нагревательным элементом.
Еще давно я купил несколько повербанков с металлическим корпусом, на базе данного корпуса и была собрана грелка.
Моя грелка будет электрической.
На алиэкспресс я купил инфракрасный нагревательный элемент, применяемый в качестве нагревателя для теплого пола, им также обматывают водопроводные трубы, чтобы вода в последних не замерзла. Ну в общем областей применения у такого нагревателя очень много.
Нагреватель состоит из двух частей - волоконный резистивным материал который собственно и нагревается, и термостойкой гибкой изоляции.
Такие нагреватели питаются от сети, 10 метров такого провода потребляет около 160 ватт при питании от сети 220 вольт. Именно данный материал и решил использовать в моей грелке.
Опытным путем подобрал оптимальную мощность нагревательного элемента, для этого был использован нихромовый нагреватель. Намотал провод на алюминиевый каркас повербанка и подобрал длину так, чтобы при питании от 12 и вольт корпус максимум за 20-30 секунд нагрелся до 50 градусов, в итоге выявил, что для этого нужен нагреватель с мощностью около 6 ватт.
Зная некоторые исходные данные и закон Ома легко можно вычислить нужную длину нагревателя, но нужно учитывать то, что по мере нагрева сопротивление нагревателя будет расти, следовательно мощность снизится, длина и сопротивление для моего случае не так уж и важна, поскольку каждый будет рассчитывать нагреватель индивидуально в зависимости от напряжения питания и длины нагревателя.
Питаться нагреватель будет всего от одной литиевой банки стандарта 18650 , но не напрямую, а через повышающий преобразователь, можно и без него, но для того, чтобы получить нужную мощность от 3,7 Вольт, нужно сократить длину провода и параллельно подключить несколько. Чтобы избежать колхоза, решил задействовать преобразователь, в этом случае нагреватель у нас будет цельным и растянется по всей длине гильзы, этим обеспечив равномерный нагрев.
В грелке аккумулятор обязательно должен быть с защиой, иначе он может выйти из строя из-за глубокого разряда.
Между витками нагревателя сохранил некоторое расстояние, получив что-то на подобии выемок для пальцев, так, что грелка отлично лежит в руке.
В качестве повышающего преобразователя идеально подходит дешевая платка мт3608, подаем на вход платы 3,7 Вольт и вращением подстроечного резистора на выходе модуля выставляем 12 Вольт. Мой корпус оказался маловат и плата преобразователя попросту не влезла, а менять корпус не хотел, в итоге решил доработать платку инвертора кусачками, и вот что получилось.
Размеры уменьшились в два с половиной раза.
Сделаем замеры мощности и времени работы. Подаем на вход инвертора напряжение 3,7 Вольт имитируя аккумулятор, к выходу инвертора подключаем нагреватель и ваттметр.
Потребление от аккумулятора чуть меньше двух ампер, из них около 100мА потребляет сам ваттметр это чуть больше 7 ватт на входе, а на выходе у нас 4,5-5 ватт, кпд порядка 70%. Естественно без инвертора было бы меньше потерь. Но даже с учетом всего этого аккумулятора на 2200мА/ч хватит на чуть больше часа непрерывной работы грелки, а если этого мало, можно взять аккумулятор на 3400мА/ч.
На алюминиевый корпус повербанка намотан термостойкий скотч, он в принципе не нужен, изначально его использовал для теплоизоляции корпуса. Это нужно, для того, чтобы аккумулятор не перегревался, но позже тесты показали, что большая часть тепла непосредственно будет передаваться к руке, а внутри корпуса температура не критическая.
Не смотря на урезанную плату конвертора пришлось удлинять корпус, так как я совсем забыл о том, что в начале планировал впихнуть сюда систему зарядки от юсб.
Включается грелка кнопкой без фиксации.
Кнопка расположена прямо под большим пальцем, это удобно, не зависимо от того в какой руке у вас находится грелка. Кнопка тут задействована не с проста, поскольку грелка в основном будет находится в кармане, то нет гарантии, что вы не оставите ее включенной, а с кнопкой таких проблем не будет, отпустили и все выключилось.
Схема зарядки построена на TP4056 , ничего нового. Эту плату также пришлось уменьшить.
Ну а теперь включаем грелку и замеряем температуру.
Думаю результат отличный, если держать грелку в руке, часть тепла будет отводится самой же рукой. а если будет слишком горячо, то температуру можно снизить уменьшением выходного напряжения инвертора, не зря я сделал отверстие для подстройки.
