“福尔摩斯”探秘蒸汽眼罩

河北省唐山市丰南实验学校 耿志焕

小边是一名初二的学生，这些天他迷上了“福尔摩斯”，连续熬了几个晚上，总算把书中的一个个案件“查”得水落石出了。如释重负的他大大地伸了个懒腰，看着镜子里眨着一双“红灯笼”似的眼睛的自己，才感到眼睛的干涩和身体的疲惫。惆怅之际，他突然想到了前些天表哥送给自己的蒸汽眼罩：有了，就用它了！小边戴上眼罩，然后顺势躺在自己如“作案现场”般的床铺上，一会儿就感觉暖暖的、润润的。

一觉醒来，小边睁开惺忪的双眼，感觉舒服了许多。他揭下早已变凉的眼罩，上下左右摆弄了一番。这个小小的物件激起了小边的好奇心，看来这位“福尔摩斯”又要继续“查案”了！

首先他仔细观察了一下：这是一款轻薄型的眼罩，贴着皮肤的部分是长绒棉的材质，白色，很柔软，亲肤，让人感觉很舒服（如图1）。

小边想：这层棉布应该不会自己发热啊，可是我的确感觉到眼睛热热的，这是怎么回事呢？他继续展开探索。用手捏一捏，感觉里边包裹着一些硬硬的、颗粒状的材料。他用剪刀剪开外层棉布，果然看到每一侧都有一个高级无纺布做成的袋子，看来热源就是它了！这个材料袋四面封着口，抖一抖，里面的颗粒并不能渗漏出来。好奇心驱使着小边继续操作：他再次用剪刀剪开材料袋，倒出里面的东西。这是一些固体颗粒和粉末，有黑色的，还有红棕色和白色的（如图2）。

【提出问题】这些颗粒（粉末）是什么成分？它们发热的原理又是什么呢？

【猜想与假设】小边根据从小学科学和生物等学科中积累的知识认为，材料中的黑色粉末有可能是铁粉、炭粉之类的物质；并以他的生活经验猜想：白色的颗粒是盐。

【设计并实施实验方案】小边灵光一闪：铁粉好证明啊！他三步并做两步，找来之前用过的磁力扣，轻轻地靠近材料样品。哇，好些黑色的粉末被磁力扣吸引上来（如图3），果然有铁粉啊！

瞬间，小边的眼睛都亮了，不过又很快黯淡下来。这个方法也太小儿科了，还能用其他方法证明黑色粉末中含铁粉吗？

作为一名即将升入初三的学生，小边同学有坚持预习的好习惯，他已经把初三要学的化学知识预习了个遍！他知道：铁还能与酸（如稀盐酸、稀硫酸等）发生反应，生成氢气。身边虽然没有这两种酸，可是家里有白醋啊，它的主要成分是醋酸，醋酸与盐酸、硫酸有相似的化学性质，也可以用来检验铁粉。说干就干，小边从厨房里拿出白醋，先将吸附在磁力扣上的粉末放入玻璃杯，再倒入适量的白醋。见证奇迹的时刻到了：很快，细密、均匀的气泡从杯底升腾起来（如图4）。嘻嘻，他喜不自禁！

更多的发现离不开深入的思考。小边大脑飞转：既然铁粉是发热材料的主要成分，那么发热的原因一定与铁的性质有关。于是他翻开化学书，在铁的性质当中查找可能的依据。铁能与空气中的氧气和水分发生氧化反应而生锈，会不会与此相关呢？由于还没有系统地学习化学知识，所以小边想作出准确的解释还是有些困难。

不过，在佩戴眼罩的过程中小边的确有润润的感觉，是不是发热材料里本身就含有或者反应生成了水，然后铁粉反应放出的热量又使水分蒸发变为蒸汽滋润了他干涩的眼睛呢？眼见为实，小边又忍不住动起手来。

他找来一个干燥且干净的玻璃杯，再打开一个眼罩，把眼罩塞进玻璃杯里，过五分钟以后观察。玻璃杯内壁变得模糊，产生水雾；将玻璃杯正立过来，观察杯底，甚至能看到水雾聚集以后形成的大水珠（如图5）。这些现象证明小边的猜想是正确的。

其他成分的作用及发热原理的证明需要小边另辟蹊径。网络是学习不可或缺的好帮手。小边通过上网查阅资料，再反思相关的化学知识，找到了答案。

蒸汽眼罩最早起源于日本，至今发展也不过10 年的时间。它是采用先进的自发热控温技术，让空气中的水分与黑色的铁粉在眼罩内部发生化学反应，形成发热体，生成肉眼无法看到的细微温润的蒸汽。蒸汽透过高级医用无纺布均匀释放，利用蒸汽的温热来促进眼部血液微循环，放松紧张的眼部肌肉，消解眼部的疲劳与不适（如图6）。实际上，蒸汽眼罩工作的过程就是铁粉生锈的过程，真是善用之则为福啊！而黑色的炭粉有很好的吸附作用，可以让铁粉更充分地与氧气和水蒸气接触，白色的盐分又能加快铁反应的速度，有了这些“得力助手”，蒸汽眼罩就可以在30 秒内反应并放热了。

小边通过浏览学习将心中疑惑统统解决，立刻感觉全身轻松！同时，他也了解到，长时间戴着眼罩是不利于眼睛健康的，而且在有眼病、戴隐形眼镜等情况下，是不适合戴蒸汽眼罩的。

看着一片狼藉的实验现场，小边深深感到：科学探索，乐趣无穷！