Musim dingin sepertinya akan selalu menjadi tantangan tersendiri untuk orang-orang penyuka kehangatan yang hidup di empat musim. Meski begitu, di negara dua musim pun tetap akan ada hawa dingin yang berhembus di tiap pergantian musim yang biasanya disebabkan oleh perubahan arah angin di wilayah tersebut. Nah, kalau udah masuk musim yang dingin-dingin gitu, hand warmer bisa jadi alternatif penghangat talapak tangan kita lho. Pertanyaannya, sebenarnya apa sih yang bikin hangat dari hand warmer? Atau terdiri dari apa sih bahan di dalamnya? Mari kita cari tahu bersama.
Sebelum kita bahas bahan di balik hand warmer, mungkin akan lebih baik kalau kita cari tahu dulu ada berapa sih jenis-jenis hand warmer yang beredar di pasaran? Setidaknya ada empat jenis hand warmer yang sampai saat ini bisa jadi alternatif untuk digunakan.
- Disposable hand warmer (sekali pakai)
- Penghangat tradisional
- Hand warmer dengan phase change materials (PCM)
- Electrical hand warmer
Disposable Hand Warmer
Sebagai pembuka, kita akan cari tahu tentang disposable hand warmer. Hand warmer sekali pakai ini seringkali dijual dalam bentuk satuan, paketan, atau bundling dengan produk tertentu sebagai bonus menjelang musim dingin (setidaknya kalau di Taiwan ada yang model bundling begini). Bahan yang dipakai dalam hand warmer jenis ini ada beragam. Kalau yang pertama kali diproduksi massal oleh perusahaan besutan Niichi Matoba (Jepang) di 1923 bahannya terdiri dari keluarga platinum (Pt). Cara kerjanya memanfaatkan reaksi oksidasi eksotermik yang menghasilkan panas.
Ada juga bahan lain yang seringkali digunakan oleh produsen hand warmer, yaitu dari keluarga besi (Fe). Tiap kantong hand warmer jenis ini biasanya terdiri dari bubuk besi, garam, sedikit air, dan material penyerap air, serta karbon aktif. Ketika hand warmer dibuka dari bungkus plastiknya, ada kontak antara bahan-bahan di dalam melalui kantong mikropori. Dengan bantuan air dan garam, oksigen akan bereaksi dengan bubuk besi untuk membetuk karat berupa besi oksida (Fe₂O₃), yang masih sama, prinsipnya adalah memanfaatkan reaksi oksidasi eksotermik yang menghasilkan panas. Hand warmer jenis ini biasanya akan bertahan sekitar 9-10 jam.
Penghangat Tradisional
Untuk hand warmer tradisional kita akan lebih sering menjumpainya sebagai batu, karbon padat, pun juga beras. Pada dasarnya untuk hand warmer tradisional semacam ini kita bisa membuatnya sendiri. Kuncinya hanya ada pada kemampuan penyimpanan panas dari benda-benda di sekitar kita. Cara pembuatannya cukup memanaskan bahan-bahan tersebut dalam kurun waktu tertentu, lalu meletakkannya dalam kantong kain yang cukup tebal. Selanjutnya dapat digunakan untuk menghangatkan telapak tangan ataupun kaki kita selama sekitar 6 jam. Oh iya, mengapa harus tangan dan kaki? Karena biasanya tangan dan kaki lah yang pertama kali menerima serangan hawa dingin.
Hand Warmer dari PCM
Selanjutnya, hand warmer yang tergolong sebagai phase change materials (PCM). Di hand warmer jenis ini menggunakan bahan dasar berupa larutan garam atau polimer, dan dapat digunakan kembali beberapa kali. Garamnya pun bukan garam biasa, lebih tepatnya larutan garam yang terlewat jenuh (supersaturated solution). Garamnya bisa berupa sodium asetat (CH₃COONa) atau jika jenis polimer biasanya polimer yang peka terhadap perubahan temperatur. Untuk yang salt-based (menggunakan garam), biasanya diletakkan ke dalam wadah plastik dan dilengkapi pelat logam yang bisa dibengkokkan. Fungsi pelat logam tersebut adalah untuk hentakan inisiasi kristal dalam larutan supersaturated tersebut.
Di dalam larutan supersaturated yang kita lihat awalnya berbentuk cair (dan menyimpan energi panas), selanjutnya akan berubah menjadi kristal (memadat) dan menyebar ke seluruh larutan. Proses pemadatan tersebut berlangsung secara eksotermik dan menghasilkan panas hingga sekitar 55 °C. Bisa jadi hand warmer jenis ini akan bertahan relatif lebih lama daripada jenis tradisional dan yang sekali pakai (disposable). Dan menariknya, hand warmer jenis ini bisa digunakan kembali dengan cara memanaskannya di dalam air hangat. Itulah mengapa kita bisa menggolongkannya sebagai phase change materials (PCM).
Electronic Hand Warmer dan Catalytic-Based
Jenis hand warmer terakhir adalah electronic hand warmer. Sepertinya sekarang di toko-toko perlengkapan mendaki gunung sudah banyak dijual juga untuk jenis terakhir ini. Bentuknya ada yang mirip pemantik api (korek api mekanik), ada juga yang mirip tetikus (PC mouse), dan masih banyak lagi bentuk-bentuk lainnya. Prinsip kerjanya untuk jenis yang terakhir ini sesuai dengan namanya. energi utama yang dipakai adalah listrik, lalu disimpan dalam bentuk energi kimia lewat baterai, dan ketika dibutuhkan akan disalurkan kembali dalam bentuk listrik menuju elemen pemanas (material konduktor khusus berupa logam atau keramik). Sehingga bisa lebih praktis digunakan ketika dayanya penuh. Panas yang dihasilkan sekitar 40-45 °C dan dapat bertahan sesuai dengan daya baterai yang dimiliki, umumnya minimum 6 jam.
Sebenarnya masih ada juga jenis hand warmer lain yang berbahan dasar petroleum naphtha yang sudah dimurnikan. Akan tetapi, cara kerja dari alat ini mirip seperti korek api. Bedanya, ada sebuah sistem pengaturan temperatur yang sangat teliti, sehingga panas yang dihasilkan bisa diatur tidak terlalu tinggi. Jenis ini biasanya dikombinasikan dengan katalis khusus, dengan bentuk yang hampir mirip dengan electronic hand warmer. Hanya saja ini catalytic-based atau catalytic hand warmer. Dan kalau wise-reader sekalian berminat untuk mencari lebih jauh, mungkin bisa juga menemukan jenis-jenis hand warmer lain. Kalau sudah ketemu, jangan lupa sharing ke kami ya!
*kalau wise-reader sekalian ada yang menyadari, setidaknya ada dua paper journal yang disematkan di antara paragraf-paragraf di atas. Silakan ditelusuri lagi jika tertarik dengan sains di balik bahan-bahan hand warmer.
Leave a Reply