​​Январь дает небольшую передышку, которую можно использовать чтобы подготовится к февралю. Под подготовкой я имею ввиду домашние "заготовки" в виде термоформных (саморазогревающихся) кристаллогидратных грелок. Сегодня у нас заметка, посвященная ацетату натрия (натриевой соли уксусной кислоты). Потому что это главный многразовый теплоаккумулятор (который also прекрасно работает и в роли противогололедного средства - альтернативы "соль+песок").

Казалось бы в заметке про самую простую многоразовую химическую грелку все действительно просто - купил удобрение, сделал насыщенный раствор, залил в пакет. Но нет, оказывается что например в Молдове такого удобрения как кальциевая селитра в продаже не существует. Чем же согреваться холодными зимними вечерами прикажете жителям солнечной Молдавии ? Особенно в свете "газового кризиса".

Ничего не остается. Нужно "вызывать соду" и делать ацетат натрия.

Компонент этот широко используется - это и буферные растворы у химиков, микробиологов, врачей и физиологов, это и герметик для бетонов, антистатик, пищевая добавка и проч. Благодаря тому, что кристаллогидрат ацетата натрия плавится при 58 °C и выделяет до 260 кДж/кг при фазовом переходе ацетат идет не только в химические грелки (стельки, перчатки, жилеты), но и в автономные фумигаторы, в "рубашки" теплозапасающих зданий, в самосогревающиеся контейнеры для продуктов и даже в теплоноситель для солнечных батарей и солнечных коллекторов.

Главное достоинство ацетата для рядового читателя в том, что для синтеза нужна только укусная кислота и привычная сода. Возможно именно поэтому "youtube и прочие интернеты" пестрят радостными отчетами школьников/домохозяек/каких-то мужиков о том, что им удалось сделать DIY солевую грелку и оставить без прибыли продавцов в аптеке.

Схема: на 100 г пищевой соды (гидрокарбонат натрия NaHCO3) нужно 100 г 70% уксусной эссенции и 15 мл воды. При использовании обычного 9% раствора укусусной кислоты, на 0,5 л столового уксуса идет примерно 5-6 чайных ложек соды. При работе с эссенцией полученную смесь можно сразу плавить, в случае использования столового уксуса раствор нужно упарить на медленном огне до образования солевой пленки. Подробно все tips&tricks описаны здесь.

Готовый горячий насыщенный раствор можно разливать в подготовленные пакеты (склеенные из толстых засолочных ПЭ пакетов, из канцелярских папок-уголков, из обложек для школьных учебников, можно использовать и мягкие капельницы из-под глюкозы, хлорида натрия, фурациллина). На такие простейшие грелки работают очень нестабильно, спонтанно активируются, перестают работать после нескольких запусков.

Art of Science в ацетатных грелках - это применение кинетических модификаторов, веществ затрудняющих спонтанное образование кристаллов. В роли таких модификаторов может выступать уксусная кислота (до рН раствора 5,8-6,6), желатин (8%), глицерин (5%), мочевина, полиакриловая кислота и даже знакомый многим ПВА. Несколько отдельных рецептур можно найти здесь.

Второй важный тип модификаторов - это со-растворители, вещества которые улучшают растворение кристаллов безводного ацетата натрия и разрывают водородные связи между молекулами воды в кристаллогидрате, снижая вероятность спонтанно инициируемого фазового перехода. В качестве со-растворителей могут использоваться: этиленгликоль, пропиленгликоль, этанол, пропанол.

Если правильный состав готов, то все что остается, поместить в готовую грелку правильный инициатор. Этот элемент является самым важным know-khow в технологии термоформных грелок (= инициаторам посвящено огромное количество патентов) и я напишу по этому поводу отдельную заметку. Так что у читателей есть время подготовить все нужные растворы.

♻ Многоразовые грелки. Делаем дома!