Bezpłomieniowy podgrzewacz racji żywnościowych - Flameless ration heater
Grzejnik bezpłomieniowe Stosunek ( FRH ) jest formą samonagrzewający pakowania żywności zawartej posiłków, gotowe do spożycia ( MRE ), wykorzystywana do podgrzewania żywności. Amerykańskie specyfikacje wojskowe dotyczące grzałki wymagają, aby był on w stanie podnieść temperaturę 8-uncjowego (230 g) przystawki (amerykański angielski jako danie główne) o 100 ° F (38 ° C) w ciągu dwunastu minut i nie ma widoczny płomień.
Podgrzewacz paszy zawiera drobno sproszkowany metaliczny magnez z niewielką ilością żelaza oraz sól kuchenną. Aby aktywować reakcję, dodaje się niewielką ilość wody, a temperatura wrzenia wody jest szybko osiągana w miarę postępu reakcji egzotermicznej .
Reakcja chemiczna
Podgrzewacze paszy wytwarzają ciepło w procesie przenoszenia elektronów, zwanym reakcją utleniania-redukcji . Woda utlenia metaliczny magnez zgodnie z następującą reakcją chemiczną:
- Mg + 2H 2 O → Mg(OH) 2 + H 2 [+ ciepło (q)]
Ta reakcja jest analogiczna do rdzewienia żelaza przez tlen i przebiega z mniej więcej taką samą powolną szybkością, która jest zbyt wolna, aby wytworzyć użyteczne ciepło. Aby przyspieszyć reakcję, cząstki metalicznego żelaza i soli kuchennej (NaCl) miesza się z cząstkami magnezu.
Metale żelazo i magnez zawieszone w elektrolicie tworzą ogniwo galwaniczne, które może generować energię elektryczną. Po dodaniu wody do podgrzewacza racji rozpuszcza się sól, tworząc elektrolit ze słonej wody, zamieniając w ten sposób każdą cząstkę magnezu i żelaza w maleńką baterię. Ponieważ cząsteczki magnezu i żelaza są w kontakcie, zasadniczo stają się tysiącami maleńkich, zwartych baterii, które szybko się przepalają, wytwarzając ciepło w procesie, który właściciele patentu nazywają „superkorozyjnymi ogniwami galwanicznymi”.
Jedna marka samoogrzewających się racji żywnościowych wykorzystuje 7,5 grama sproszkowanego stopu magnezowo-żelazowego, składającego się wagowo z 95% magnezu i 5% żelaza, 0,5 grama soli, oprócz wewnętrznego wypełniacza i środka przeciwpieniącego. Po dodaniu 1 uncji płynu (30 ml) wody, ta mieszanina może podnieść temperaturę opakowania 230 g posiłku o 100 ° F (56 ° C) w około 10 minut, uwalniając około 50 kilodżuli (47 BTU) energii cieplnej na około 80 watów.
Zagrożenie w ograniczonej przestrzeni
Federalna Administracja Lotnictwa Cywilnego (FAA) Departamentu Transportu Stanów Zjednoczonych (DOT) przeprowadziła testy i opublikowała raport, w którym w podsumowaniu stwierdza się: „...uwalnianie gazowego wodoru z tych bezpłomieniowych podgrzewaczy paszy jest wystarczającej ilości, aby stanowić potencjalne zagrożenie dla na pokład samolotu pasażerskiego." Test ten przeprowadzono na komercyjnych „posiłkach podgrzewających”, które składały się z niezamkniętego, bezpłomieniowego woreczka do podgrzewania, torby ze słoną wodą, styropianowego spodka/tacki i posiłku w zamkniętej misce do gotowania w kuchence mikrofalowej.