發熱包，也稱為自熱包或發熱劑，是自熱食品（如自熱米飯、火鍋）的組件。它通過化學反應產生熱量，無需外部火源或電力即可加熱食物。其材料主要包括以下幾類：

1. 主要發熱劑：生石灰（氧化鈣 - CaO）

* 作用： 這是發熱包的成分，負責提供大部分熱量。

* 原理： 生石灰遇水發生劇烈的放熱反應： CaO + H?O → Ca(OH)? + 熱量。這個反應非常迅速，能在短時間內釋放大量熱能（水合熱），是加熱過程的主要熱源。生成的熟石灰（氫氧化鈣）是強堿，具有腐蝕性。

2. 輔助發熱劑/反應促進劑：（Al）

* 作用： 加速初始反應，提供快速升溫，并補充部分熱量。

* 原理： 在堿性環境中（由生石灰反應生成的Ca(OH)?提供）與水反應： 2Al + 2NaOH + 6H?O → 2NaAl(OH)? + 3H?↑ + 熱量（通常用碳酸鈉提供堿性環境，見下條）。這個反應產生氫氣（有輕微爆鳴聲或氣泡）和額外熱量，幫助快速達到高溫并維持一段時間。

3. pH調節劑/堿性環境提供者：碳酸鈉（Na?CO?，蘇打）

* 作用： 溶解于水后提供堿性環境（碳酸鈉水解呈堿性），這是與水發生有效反應的必要條件。同時，它本身與水混合也會釋放少量熱量。

* 原理： 其堿性環境促進反應，并有助于中和部分酸性物質，維持反應體系穩定。

4. 緩釋劑/發熱維持劑：鐵粉（Fe）

* 作用： 并非所有發熱包都含鐵粉，但部分配方會添加。它的主要作用是延長發熱時間，提供更持久的溫熱效果。

* 原理： 鐵粉在鹽水和氧氣存在下發生緩慢的氧化反應（類似生銹）放熱：4Fe + 3O? + 6H?O → 4Fe(OH)? + 熱量。這個反應比生石灰水合慢得多，有助于在初始高溫后維持一段時間的溫熱。

5. 吸附劑/分散劑：活性炭、硅藻土

* 作用： 吸附反應過程中可能產生的少量氣體（如氫氣），減少異味或潛在風險；同時作為載體，幫助均勻分散其他粉末成分，防止結塊，確保反應均勻穩定。硅藻土還有很強的吸水性。

6. 其他添加劑：

* 鹽（如氯化鈉 - NaCl）： 主要作為電解質，增強水的導電性，促進電化學腐蝕反應（特別是對鐵粉），加速反應速率。

* 少量高吸水性樹脂（SAP）： 用于控制水分釋放速度，避免反應過于劇烈。

總結與工作原理：

當用戶將冷水倒入自熱食品外盒底層的發熱包上時，水迅速滲透進入發熱包。生石灰（CaO）立即與水發生劇烈的水合反應，釋放大量初始熱量。同時，碳酸鈉溶解提供堿性環境，促使（Al）與水反應，產生氫氣（需注意通風）和補充熱量，實現快速升溫。鐵粉（若存在）則在鹽水和氧氣作用下緩慢氧化，延長發熱時間。活性炭、硅藻土等材料則輔助吸附氣體、分散成分、控制水分。

重要安全提示：

* 強腐蝕性： 反應產物氫氧化鈣是強堿，具有腐蝕性。切勿拆開發熱包！ 避免皮膚或眼睛接觸內容物或反應后的液體。

* 氫氣產生： 反應會產生少量氫氣，使用時應確保環境通風良好，遠離明火。

* 高溫蒸汽： 加熱過程中會產生大量高溫蒸汽，操作時務必小心，避免。

* 只能用冷水： 使用熱水會加劇反應劇烈程度，可能導致危險。

* 兒童遠離： 應在成人指導下使用。

發熱包是一個巧妙設計的化學發熱系統，通過精心配比不同材料的化學反應，實現了安全（在正確使用下）、便捷、的加熱效果。