Denís Paredes Roibás / José M.ª Gavira Vallejo
En algunos países se comercializan unas bolsas o almohadillas que contienen un líquido. Presionando un botón metálico este líquido se solidifica y se calienta, lo que sirve para obtener calor rápidamente (para calentar las manos o bien alguna otra parte del cuerpo con fines terapéuticos). Y lo mejor de todo es que el calor se puede “recargar”. El líquido que contienen estas bolsas es una disolución de acetato de sodio. Este producto se puede obtener fácilmente de forma casera.
El experimento
Es muy fácil de preparar acetato de sodio incluso con sustancias que habitualmente encontramos en los hogares.
Se echan en un recipiente cuatro cucharadas de bicarbonato de sodio (el remedio usado desde antiguo para combatir la acidez estomacal) y se agrega vinagre (preferentemente de limpieza) poco a poco, de modo que no surja demasiada espuma repentinamente. Se deja de añadir vinagre en cuanto se observe que ya no hay más burbujeo.
Después se hierve la disolución hasta que se forme una especia de gel. Se puede secar con papel de cocina o similar.
El producto obtenido será acetato de sodio, aunque no será absolutamente puro porque se han empelado reactivos que no lo son. Si se ha usado vinagre de cocina es obvio que habrá impurezas, ya que este producto culinario no consiste solo en ácido acético diluido.
Bolsas térmicas
Se puede fabricar una bolsa térmica rudimentaria con el acetato de sodio que se ha obtenido. Para ello hay que tratar de conseguir una disolución sobresaturada de esta sustancia en agua. Se pone un poco de agua en un recipiente y se calienta por debajo de la temperatura de ebullición. Se agrega acetato de sodio poco a poco, removiendo. Se intenta disolver todo lo posible. Mientras tanto, no dejar que el agua se enfríe mucho. Si se disuelve todo el sólido, agregar más. Probablemente se observe una película de cristal en la superficie, pero no debe permitirse que la cristalización avance. Si se forman cristales, hay que disolverlos con un poco de agua (o incluso vinagre).
Filtrar la disolución para separar el sólido que haya quedado sin disolver. Si esta disolución no se va a utilizar en breve tiempo, tapar el recipiente que la contenga para evitar que el agua se evapore. Se puede mantener en el frigorífico.
Para fabricar una bolsa térmica se puede introduce la disolución a temperatura ambiente en una bolsa con cierre hermético. Esta operación hay que hacerla con cuidado para evitar que se inicie la cristalización.
Para que el acetato contenido en la disolución precipite y libere calor se abre la bolsa y se añade un poco de acetato de sodio sólido. Cerrar la bolsa inmediatamente. Si no ha comenzado la cristalización triturar el sólido presionándolo desde fuera.
Explicación
Cuando se añade el vinagre sobre el bicarbonato se produce una reacción de neutralización ácido-base que desprenderá CO2, y de ahí el origen de las burbujas que se observan:
NaHCO3 + CH3COOH ⟶ NaCH3COO + H2O + CO2
La reacción habrá terminado cuando dejen de desprenderse burbujas.
Dentro de la bolsa térmica el acetato de sodio está sobresaturado; es decir, la disolución contendrá más soluto del que teóricamente podría disolverse. Por eso, la disolución es metaestable y el acetado empezará a cristalizar en cuanto se someta a alguna acción que inicie la nucleación de los cristales.
En las bolsas térmicas comerciales esto se consigue presionando un disco metálico que se halla en el interior de la bolsa.
La cristalización del acetato es exotérmica; es decir, libera calor. Para “recargar de calor” la bolsa basta calentarla en agua hirviendo hasta que se redisuelvan los cristales formados.
Seguridad
El acetato de sodio es un compuesto químico de baja toxicidad que incluso se usa como condimento alimentario. En especial, en su forma de diacetato de sodio (que es un complejo 1:1 de acetato de sodio y ácido acético) se usa para dar un cierto sabor a sal y vinagre a algunos alimentos envasados. Pero eso no significa, evidentemente, que sea comestible.
Dado que es un experimento que se puede hacer con niños, hay que tener especial cuidado en la etapa en la que hay que trabajar con agua caliente.
Bibliografía
- J. M. G. ¿Cómo funcionan las bolsas térmicas de acetato de sodio? Triplenlace, 2013 https://triplenlace.com/2013/09/19/como-funcionan-las-bolsas-termicas-de-acetato-sodico/.
Imagen de cabecera: Margaret McGuire en YouTube.
Este experimento pertenece al libro:
Denís Paredes Roibás, José M.ª Gavira Vallejo: 125 experimentos de química insólita para la Enseñanza de Física y Química. Triplenlace.com, 2025. https://triplenlace.com/aula-libros/125eqi/ .
