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ハムスターと使い捨てカイロの酸素消費量(1/2)

投稿日時:
投稿者:ETC_USER

[USER_NAME]です。

どなたか、ご存知の方がいたら、教えていただきたいのですが、ホッカイロは、基本的に酸素と反応してあたたまるものだと思っています。
それで、ホッカイロを使用している空間周辺では、どの程度の酸欠の危険があるのでしょうか?

書いた本人が責任を持ってお答えいたしましょう。(^^;;
# 実は使ったときは酸素がなくなるなんてまったく頭になかったですが
# そういわれれば酸素を使うなということで、計算などしてみました。

カイロの中には鉄粉と活性炭、食塩水などが入っています。
外装を破ることによりカイロと空気(=酸素)が接するようになり、鉄の酸化が始まります。活性炭は空気中の酸素を吸収するため、食塩水は触媒で鉄の酸化を促進するためにいれられています。

カイロの中で起こっている反応は簡単に書くと
Fe + 3/4 O2 + 3/2 H2O →→ Fe(OH)3 + 96 kcal/
こうなります。

使い捨てカイロの内容量は大体50〜100gぐらいだと思います。
仮に100gだとして、中身すべてが鉄粉だとします。
そうするとすべての鉄が酸化しきるのにおよそ30Lの酸素が必要になります。カイロの持続時間が10時間だとし、均等に反応が進むとすると、消費酸素量は
3L/h=50mL/min
となります。
# 100g / 55.85g/mol(Fe) * 3/4 * 22.4L = 〜30L

一方、調べたところによると基碇代謝レベルにおける酸素消費量(mmol/min/kg)と体重との関係は0.44×体重^0.75で表される、そうですので、
# 間違ってたら訂正してください。

120gのハムスターの場合
0.44×0.12^0.75=0.09 mmol/min/kg ⇒ 2mL(酸素)/min
となります。
30gの場合は0.7mL。
# 参考までに60kgの人間では約200ml。

カイロとハムスターの酸素消費量を計算してみましたが、意味がなかったかもしれませんね。カイロのほうが圧倒的に酸素を消費しているようです。

ですが、50ml/minというと、人間が必要とする量よりだいぶ少ないです。人間が周りで息をしていたほうがよっぽど危険ということになります。

これがもし、密閉空間なら問題にもなってきますが、今回のようにくるむ程度なら、酸素は周りからいくらでも補充されるので問題ないかと思います。

結論は、当初の予想通り、問題なる程度ではない、ということでした。
ただし、上にも書きましたが、密閉しないことが条件です。
# 動物を密閉空間に入れる人はいないとは思いますが・・・・。

と、こんな風に考えてみましたが、間違いがあったら指摘&訂正お願いします。m(_ _)m

きっと私がファンヒーターで酸欠とか言う話しを出したからではないかと思っていますが、ファンヒーターの場合も、問題になるほど酸素濃度が低下しているとも考えてはいませんが、不安があったので.....という程度です。念のため。