为什么化学冷袋能致冷

过去人们需要局部冰镇和降温，只能采用冰块，但冰块的冷却温度仅为0℃，而且携带、保存也不方便。为弥补这些缺陷，化学家们研制出了-40°~0℃的各种化学冷袋。与冰相比，化学冷袋应用的领域就广泛得多啦！除了用于名贵特产、生鲜食品的保鲜运输外，还发展到菌苗、血清、精液等的低温贮运和医疗保健等。

化学冷袋的结构其实很简单，就是一个随时可以用于降温的冷却包，使用时只要照有关规定简单操作一下，冷袋的温度即可急剧地下降，从而起到局部冷冻和冰镇的作用。那么化学冷袋为什么能致冷呢？要搞清这个问题，就得先分析一下冷袋中的化学反应。

从目前已投入生产的化学冷袋来看，冷袋的化学反应主要有两类，一类是利用有些化合物溶解时不是放热而是大量吸热的特点，使它在冷袋中与水反应，达到降温的目的。例如有一种瞬时化学冷袋，袋内装有214克固体的硝酸铵和一个盛有220毫升水的内袋，使用时将内袋挤破，硝酸铵就和水发生溶解吸热反应，使冷袋的温度迅速下降。在25℃环境中，它可冷却到-15℃以下，可维持在0℃以下的温度半个多小时哩！另一类主要为复分解反应，反应试剂常为含有一定结晶水的化合物。因为有不少含结晶水的化合物，在失去结晶水时会吸收较多的热量，所以也可以用来作为冷袋的制冷剂。例如有一种快速化学冷袋，袋中装有二组试剂，一组是100克水硫酸钠晶体，另一组是四水硝酸钙晶体和硝酸钠各30克，使用时只要将二组试剂混合，袋内便发生复分解反应，反应的进行会促使试剂放出结晶水，从而吸收大量的热。在25℃环境中，这种快速冷袋可维持0℃以下的温度足有半个多小时。

另外还有一些持续性化学冷袋，可把两类吸热的化学反应结合起来，从而使温度下降的幅度更大，维持低温的时间也更长些。有的化学冷袋还把水安置在特制的凝胶中，使用时根据需要只要用手徐徐压出适量水分就可以了，它的冷却温度可以人为地控制而显得较平稳和持久。

在化学反应中能大量吸热的反应并不少，但并不是都可适用于冷袋。例如氧氧化钡和铵盐的反应可降温达50℃，但氢氧化钡有很强的腐蚀性，而且反应中又有刺激性的氨气产生，所以不宜用于冷袋。通常的化学冷袋，大多为溶解反应和复分解反应，所选用的原料及其产物都无强腐蚀性和毒性，而且绝大部分冷袋的反应产物都可用作速效化肥，所以对环境也不会造成污染。