Quando le tue mani - o le dita dei piedi - diventano così fredde che nemmeno i tuoi migliori guanti e calzini riescono a tenerle al caldo, quelle piccole sacche di plastica di polvere magica che chiamiamo scaldamani possono portare grande sollievo. Poiché uno scaldamani produce calore in un breve periodo, è utile averlo in caso di emergenza ed è perfetto da infilare nei guanti durante le attività invernali come lo sci sulla neve, il pattinaggio sul ghiaccio o semplicemente guardare la tua squadra di calcio preferita.
Ma come funzionano gli scaldamani ? Contengono minuscoli demoni che ti scaldano le mani con il fuoco infernale? O è qualche orribile reazione chimica che trasformerà le tue mani in esseri senzienti che vogliono vivere indipendentemente dal resto del tuo corpo?
Fortunatamente, la scienza dietro questi scaldamani è piuttosto semplice. Si scopre che usano lo stesso processo che trasforma il ferro in ruggine, solo molto più velocemente.
Come suggerisce il nome, gli scaldamani mantengono le mani calde. Producono calore rapidamente e alcuni di questi prodotti sono efficaci da sette ore a 24 ore.
"Vuoi che questa cosa agisca rapidamente perché alla gente piace aprire la confezione e sentirsi subito al caldo, ma vuoi anche che duri a lungo", afferma Joe Vergona, che in precedenza ha lavorato come manager dell'ingegneria presso lo sviluppo prodotto presso un'azienda che vende scaldamani.
Niichi Matoba dal Giappone ha introdotto gli scaldamani nel 1923. Oggi sono disponibili in pacchetti a rete confezionati singolarmente e sigillati in plastica.
Le confezioni degli scaldamani attivati dall'aria sono microporose, il che significa che hanno piccoli fori che lasciano entrare l'ossigeno. Gli scaldamani hanno fori molto piccoli, mentre gli scaldapiedi pensati per i piedi hanno fori più grandi (ma comunque molto piccoli). Questo perché c'è meno aria all'interno degli stivali e delle scarpe, quindi gli riscaldatori hanno bisogno di più ossigeno per attivarsi.
Ci sono cinque ingredienti principali all'interno di uno scaldamani:
Per diventare caldo, l'ossigeno reagisce con la polvere di ferro, l'acqua e il sale contenuti nella confezione, che ossidano il ferro. (L'ossidazione è anche conosciuta come ruggine.)
Ma quando il paraurti della tua auto o la pala da giardino si arrugginiscono, non senti caldo. Questo perché il processo avviene molto lentamente. Una reazione esotermica accelerata (quella che crea calore) negli scaldamani fa sì che notiamo rapidamente il calore.
La vermiculite è un minerale che assorbe l'acqua. Aiuta a tenere sotto controllo la quantità di acqua all'interno della confezione in modo che il processo di ossidazione possa continuare. Il carbone attivo aiuta a disperdere il calore in modo uniforme in modo da non avere punti caldi sulla pelle e controlla il ritmo della reazione.
La vermiculite e il carbone attivo lavorano insieme all'ossidazione in modo che lo scaldamani possa durare per ore. Alcune aziende aggiungono più ferro in modo che lo scaldamani duri più a lungo.
Altri scelgono di cambiare la polvere di ferro. "Se si variano le materie prime nel riscaldatore, è possibile modificare la velocità con cui avviene la reazione o la quantità di materiale riscaldato che reagisce in una sola volta", afferma Vergona.
Quindi non sono i demoni, non sono sostanze chimiche spaventose e non è nemmeno la magia a far sì che questi pacchetti riscaldino le mani fredde. Ma il calore in quello scaldamani è torrido; quei piccoli pacchetti possono produrre temperature comprese tra 100 e 180 gradi Fahrenheit (37 e 82 gradi Celsius), che dovrebbero mantenere le tue dita belle e comode.
Ed è assolutamente sicuro gettare gli scaldamani usati nella spazzatura. Non è richiesta alcuna squadra di materiali pericolosi.
Gli scaldamani riutilizzabili funzionano in modo leggermente diverso. Hanno una soluzione sovrasatura di acetato di sodio all'interno della confezione. Quando la soluzione cristallizza (il sodio è sale), rilascia energia sotto forma di calore. Per riutilizzare questi scaldamani, fai bollire la confezione chiusa in acqua per riportare i cristalli allo stato liquido.