domingo, 25 de julio de 2010

Al calor de unas limaduras

Leyendo el libro de Chris Stewart "Tres maneras de volcar un barco", el protagonista se abraza a una bolsa de limaduras de hierro, que le proporcionan un agradable calor tras estar sumergido muchos minutos en las gélidas aguas de un puerto británico (su travesía oceánica no empezó con buen pie... pero tendrás que leerlo para saber por qué).

Así que me pregunté cómo funcionan esas limaduras. Según se describe en Rincón de la Ciencia, estas bolsas contienen carbón activo, limaduras de hierro, serrín en polvo, cloruro de sodio (sal de cocina) y agua.

Copio la respuesta que se da en dicha página:
"
lo que genera el calor es simplemente la oxidación de las limaduras de hierro. A continuación describimos con detalle cuál es el fundamento de este curioso dispositivo.

El proceso comienza cuando se rompe la bolsa del envoltorio. La compresa va envasada al vacío, por ello el hierro no reacciona, puesto que no está en contacto con el oxígeno del aire. Al romper la bolsa penetra el aire y como la compresa (aparentemente de papel o celulosa, por lo menos en una de sus caras) es permeable al oxígeno, este puede entrar en contacto con las limaduras de hierro que se encuentran en el interior. La oxidación del hierro es un proceso exotérmico en el que se desprende calor.

Estamos acostumbrados a ver que la oxidación del hierro de trata de un proceso lento, debido a que habitualmente la oxidación la observamos en piezas grandes. Sin embargo, en este caso el hierro está muy finamente dividido, con partículas muy pequeñas, lo que hace que aumente mucho la superficie de contacto con el oxígeno. Esto hace que la velocidad de la reacción sea bastante mayor y el hierro pueda oxidarse en un tiempo breve.

Pero, ¿qué papel tienen el resto de los ingredientes? Su papel es muy sencillo, por un lado facilitar la oxidación del hierro y por otro facilitar la acumulación del calor generado. La presencia de agua y de cloruro de sodio acelera el proceso de oxidación (por ejemplo, no olvidemos que el hierro se oxida más rápidamente en el agua del mar que en el agua de un río). La misión del serrín es "absorber" precisamente el agua, para que todo el dispositivo se encuentre formando una pasta que haga más cómoda su utilización. A su vez, el serrín y el carbón activo hacen aumentar la capacidad calorífica de la mezcla, de forma que acumule más fácilmente el calor generado y dure el efecto durante más tiempo."