科学汇 | 不用火不用电,自热锅走俏,当心“可能自爆”

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钱江晚报·小时新闻 记者 陈素萍 

等待锅开,等待肉熟,热气蒸腾中,热热闹闹吃一顿……火锅曾经被认为是最无法独享的美食之一,在网上流传甚广的孤独指数等级表中,“一个人吃火锅”高达五级。但随着自热火锅走红,火锅的“多人食”壁垒被瓦解。

去年春节,自热火锅的销售暴涨惊起讨论无数,有的品牌同比增长将近400%。现如今,超市里曾经被泡面牢牢占据的方便食品货架,正被自热火锅、自热饭、自热面抢走半壁江山。

那么,自热的原理是什么?这类产品安全性高吗?选购自热食品时需要注意什么?

本期“科学汇”,我们邀请了浙江省应急管理学院院长、浙江工业大学化学工程学院党委书记、教授、食品安全及化工安全专家佘远斌开讲,带同学们真正了解一下“网红”自热火锅。

火锅如何实现“自热”

不用火、不用电,在专用的塑料碗内,把自热包拆封放入碗底,看着注水线倒入凉水,再把装有半成品食材的加热锅放上,等待15分钟,即可享用速食火锅了。

第一次吃自热火锅的同学,听着碗内“噗噗”作响声,应该会有一丝心慌。而这,就是这类产品的核心卖点——自热。

“自热”的原理并不复杂,虽然目前不同厂家的自热包的具体配方不同,但核心是利用放热反应,短时间内释放出大量的热,从而实现加热。

发热包遇水产生的化学反应,在初中化学课上,同学们就应该学过:生石灰加水生成熟石灰,同时会释放出大量的热量。铁粉和铝粉氧化或者燃烧,也会释放出大量的热量。

从各品牌自热产品公开的成分来看,自热包主要含有氧化钙(生石灰)、硅藻土、活性碳、铁粉、铝粉、硫酸钠等。其中氧化钙是主要的发热成分,硅藻土则有利于氧化钙等发热成分的分散及同水的接触反应,活性碳不仅有利于发热活性组分的分散,还可以去除发热过程中的异味。而铁粉和铝粉,则可以进一步强化氧化钙的发热效果。

发热过程中主要发生的化学反应是氧化钙(生石灰)与水的反应,产生氢氧化钙(熟石灰),这个反应是一个强放热反应,放出大量热量,使水沸腾产生大量水蒸气。

在这个过程中,也还有铁粉和铝粉在碱性条件下发生氧化反应,均可以放出大量热量。

其中在碱性条件下,铝还可以同水反应生成偏铝酸钠,并放出氢气。

具体的反应式如下:

在这个过程中,也还有铁粉和铝粉在碱性条件下发生氧化反应,均可以放出大量热量。其中在碱性条件下,铝还可以同水反应生成偏铝酸钠,并放出氢气。

某品牌加热包说明书

操作不当“可能自爆”

新奇之外,有人曾这样形容自热锅的食用体验:“拿着烫手,掀开盖烫脸,吃起来烫嘴。”

其实,自热火锅以及其他的自热食品,并不是新鲜事物,原本是为极端环境设计的应急食物,比如用于野外考察,或是作为军需品用于军队野外作战或者训练。民用之后,作为日常食品,

更令人担心的,是自热锅的安全性。

随着“自热火锅”走俏,误触警报、爆炸、烫伤等风险也不容忽视。近年来,相关安全事故也屡见报端:上海一位市民就曾因自热火锅爆炸,导致右眼被飞溅的滚烫汤汁所伤;一位乘客在高铁上使用自热产品,因大量气体触发了列车上的报警器;央视新闻曾报道过消防大队的实验,自热火锅的蒸汽温度可以达到200°C,操作不小心,很容易引起爆炸。

多地消防都为自热火锅的风险操碎了心,做了很多实验普及相关知识。自热包粉末倒入空瓶加水后,几秒钟就会出现膨胀现象,并喷出高压蒸汽,十分危险。

为什么会存在这些问题呢?

在无水、常温(非加热)条件下,由于自热包原料量不是很大,暴露在空气中时,虽然空气中也有水分,反应的速度不是太快,其放热量有限可控,加热过程还是比较稳定,基本不会发生爆炸。

但是,在使用过程中,还是会产生大量温度比较高的水蒸气,这时千万不可以将自热锅盖上的排气孔堵塞,也不用用手去解除。堵塞排气孔,就类似于高压锅的泄压阀被堵一样,大量水蒸气排不出去,就会在自热锅发生物理性爆炸。

另外,由于自热包在发热过程中,会产生一定的氢气,氢气是一种十分易爆的气体,故自热火锅不建议在狭小空间使用,尤其避免在有明火存在的狭小空间使用,这样也会易造成化学性爆炸。打个比方,在长途大巴(行驶)过程中,车箱是密闭的环境,大量使用自热火锅,就有可能导致氢气累积,如果达到了爆炸下限浓度,碰到一点火源,比如身上的静电,或是电路的火花,就足以引发爆燃事故。

眼下,针对自热食品的规定已经陆续出台:广西明令禁止在动车组列车上使用能够诱发烟雾报警的自热食品,最高处以2000元罚款;四川、福建等地也都有禁带自热食品的相关规定。

另外,生石灰属于航空危险品,乘坐飞机时严禁携带,所以大多数含有生石灰的自热类食品,是不能携带上飞机或者托运的。

自热火锅的高温,炸裂了1cm厚的玻璃桌。@安徽消防

除了自热包的风险,由于加热过程中水温可达近100 °C, 蒸汽温度可达150 °C以上,这就对制作自热火锅的塑料质量提出了更高要求。

至于健康方面,如果自热火锅材质的热稳定性能在200 °C以上,且无有害物质释放,则问题不大。比如,PP是一种无毒、无臭、能耐140℃的高温的材料,也是唯一可用于微波炉中加热的塑料,选用塑料为PP(聚丙烯)则无危害。所以,选购自热产品时,要注意观察包装外壳是否有QS标志,自热火锅的塑料包装是否使用的是PP5材质。

但如果产品塑料材质并不稳定,就会对健康产生一定影响。从健康方面考虑,偶尔吃吃还是可以,并不建议经常性、长期地食用自热火锅。同学们在购买前,要检查厂家、有效期、包装完好,不要购买三无产品或包装有破损的产品。使用过程中,严格按照提示内容操作,检查出气孔是否处于被堵塞状态,最好在桌面上加一层隔热垫。使用后的方便火锅垃圾应避免大量堆积或与水直接接触。

网上,还有些人喜欢晒“加热包的花式用法”,用来种花、泡脚、当干燥剂等,看起来很“好玩”,但这毕竟是一包“化学物质”的混合物,除了效果不佳,这种风险完全没有必要去冒险。

《食品生产许可分类目录》上并没有自热火锅等分类。国家市场监督管理总局公告2020年第8号

》》》兴趣小组

类似的化工应用,很多企业也在应用

类似的反应原理及过程,在化工生产中应用很广泛,即充分利用放热反应产生的热加热原理,维持反应的进行。

什么叫“热加热原理”?我们都知道,火柴燃烧能放热,但前提是你要点燃火柴。有些放热反应,要加热才发生(加热提供活化能),但一旦反应发生就可以利用反应自身放热来让反应持续进行,开始时加热是反应条件。

比如,一个很典型的放热反应为氨的合成。很多企业目前都充分利用合成氨过程中的反应热,加热冷水制热水,进一步制水蒸气,由于利用反应热将冷水加热到热水,这就大大减少了冷水升温到水蒸气的能量消耗。

比如,作为一个快速放热的反应——铝热反应:铝与金属氧化物在高温下迅速反应,放出大量的热。这可应用于难熔金属冶炼,如钒、铬、锰。


》》》考考你

从自热包的化学反应,我们了解到氧化钙(生石灰)同水反应可以生成氢氧化钙(熟石灰),并放出大量热量。熟石灰是一种很常见的建筑材料,在农村经常用熟石灰进行刷大白墙。当我们用熟石灰刷完墙壁后,为了加快墙壁的硬化,往往会在屋子里放一盆炭火,可以有效加速墙壁的硬化,还可以看到墙壁上有水珠渗出。

请问同学们:

①你们知道这是为什么吗?放炭火的作用又是什么?

②而用炭火烘烤时,为什么墙壁上会有水珠渗出?

③还有熟石灰很软,而用炭火考过的墙壁表面又为什么会变硬呢?

答案:

墙壁的主要成分为熟石灰,也就是Ca(OH)2,在其用炭火烘烤时,Ca(OH)2就会分解释放出的CO2反应和水,并生成碳酸钙(CaCO3,即山上石头的主要成分),加速墙壁的硬化。同时反应还生成水,故墙壁上有水珠渗出。具体反应方程式如下:

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最新评论
137****6379
137****6379

必须注意安全。

153****0716
153****0716

出游没地方吃饭,这个还不错的。

152****5505
152****5505

有安全隐患

150****8670
150****8670

自热锅!

azz211
azz211

感觉有安全隐患。

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