Der Experte spricht hier von einemLatentwärmespeicher.
Dabei handelt es sich um etwa handtellergroße Beutel, gefüllt mit einem kleinen Metallstückchen und einer farblosen kristallinen Flüssigkeit. Dieses Natriumacetat(trihydrat) hat einen Schmelzpunkt von 58 Grad Celsius. Kocht man den Handwärmer im Wasserbad auf, verändert sich der Aggregatzustand der Substanz von fest zu flüssig. Obwohl sich der Handwärmer dann auf die Umgebungstemperatur abkühlt, bleibt sein Inhalt unter Luftabschluss flüssig- der Physiker spricht von unterkühlter Schmelze bzw. von übersättigter Lösung. Erst bei einer Störung, wenn man zum Beispiel das kleine Metallstück darin drückt oder biegt, beginnt das Natriumacetat schlagartig zu kristallisieren und gibt dabei die
Energie frei, die beim Aufkochen verwendet wurde, den Aggregatszustand zu ändern. Dabei erwärmt sich der Handwärmer auf maximal 58 Grad Celsius, der Schmelztemperatur des Natriumacetats. Später kann man den Handwärmer durch Aufkochen wieder „laden“ und neu
verwenden.
Nachfolgende Erklärung wie der Wärmer ‚gezündet‘ wird, stammt von Michael Kling.
Um in einer metastabile Schmelze (nichts anderes ist in den Handwärmern enthalten) eine Kristallisation auszulösen, benötigt man Kristallkeime, dies sind Zonen innerhalb der Schmelze, die einen hohen Ordnungsgrad der einzelnen Atome/Moleküle aufweisen. Durch die Bewegung der Plättchen erzeugt man lokale Druckschwankungen, und in den Zonen höheren Drucks (bzw. niedrigeren Drucks, wenn sich die Schmelze beim Gefrieren ausdehnt) ordnen sich die Atome/Moleküle besser und regelmäßiger an, da dies energetisch günstiger ist. Und so entstehen Kristallkeime, an denen sich dann weitere Atome anlagern usw usw… Diese Kettenreaktion geht wirklich ziemlich fix.
Sprich:
Durch die kleinräumigen Druckveränderungen werden Kristallkeime produziert, die die Kristallisation dann auslösen.