Hoe werkt een hot pack?

Je kunt een soort kussentjes kopen die warm worden als je het metalen plaatje dat erin zit, knakt. Hoe werkt dat?

Een ‘hot pack’ of ‘heating pad’ is een warmtekussentje: een zakje van plastic met een oplossing van water en het ongevaarlijke zout natriumacetaat. In het zakje zit ook een metalen plaatje, en als je dat laat knakken breng je een reactie op gang waarbij het zout kristalliseert. Daarbij wordt het kussentje zo’n 54°C warm. Als je het zakje aan de kook brengt en weer laat afkoelen, is het opnieuw te gebruiken.
De hoeveelheid zout die je in water kunt oplossen, hangt af van de temperatuur. Hoe warmer het water, des te meer zout het kan bevatten. Een deciliter water kan 139 gram natriumacetaat bevatten bij 50°C. Laat je de oplossing nu rustig afkoelen, dan raakt deze oververzadigd: er zit meer zout in dan er normaal gesproken in water zou kunnen oplossen. Natriumacetaat is nu net een zout dat zelfs bij lagere temperaturen opgelost blijft.
Een oververzadigde zoutoplossing bevat veel energie en is heel onstabiel. Bij het minste of geringste kristalliseert het teveel aan zout; de opgeslagen energie komt nu vrij in de vorm van warmte. Als je het plaatje knakt, ontstaan er kristalletjes doordat er microscopisch kleine scheurtjes in het metaal zitten, en daarna gaat alle vloeistof in een vaste toestand over.