食品发热包通过化学反应产生热量，其原理是利用物质间发生放热反应。目前常见的发热原理主要有以下几种：

1. 生石灰（氧化钙）与水反应：

* 原理： 这是传统、成本较低的一种发热方式。发热包的主要成分是生石灰（CaO）。当加入水（H?O）时，发生剧烈的化学反应：CaO + H?O → Ca(OH)? + 热量。这个反应是强放热的，能迅速产生大量高温蒸汽和热量。

* 特点： 发热速度快、温度高（可达100℃以上）。但反应剧烈，操作不当（如水量控制不好、包装破损）有烫险，且生成的熟石灰（Ca(OH)?）是强碱性物质，具有腐蚀性，处理不当有安全隐患。目前在一些简易或低成本的自热食品中仍有应用，但安全性要求高的领域已较少使用。

2. 金属氧化还原反应（如）：

* 原理： 发热包中含有金属粉末（常见的是 Al）和强氧化剂（如 NaOH、氢氧化钙 Ca(OH)?、或次 NaClO等）。当加入水后，水作为电解质介质，在碱性环境中被强氧化剂氧化：2Al + 2NaOH + 6H?O → 2NaAl(OH)? + 3H?↑ + 热量。反应同时产生氢气和大量热量。

* 特点： 发热速度快，温度也非常高。但存在明显缺点：反应会产生的氢气，存在安全隐患；使用的强碱具有强腐蚀性；反应过于剧烈不易控制。因此，在食品级自热包中，这种原理已基本被淘汰，主要用于工业或领域的一次性加热装置。

3. 铁粉腐蚀（氧化）反应：

* 原理： 这是目前主流食品自热包（如自热火锅、自热米饭）、安全性相对较高的原理。 发热包主要成分包括：还原铁粉（Fe，提供电子）、活性炭（形成原电池加速反应、吸附杂质）、氯化钠（NaCl，作为电解质）、蛭石或硅藻土（储水、保温、防止反应过快）、碳酸钙或硅酸钙（调节反应速度、吸收副产物）以及少量水（有时预先加入或由外部加入触发）。当加入少量水后，电解质溶液形成，铁粉在氧气（来自空气）存在下发生电化学腐蚀（氧化）反应：4Fe + 3O? + 6H?O → 4Fe(OH)? + 热量。这是一个相对温和、持续的放热过程。

* 特点：

* 安全性高： 不产生气体（氢气），不产生强腐蚀性碱液（终产物为氢氧化铁沉淀），反应相对温和可控。

* 温度适中持久： 发热温度通常能维持在90-100℃左右，持续时间较长（15-30分钟），足以加热食物。

* 环保性好： 反应产物主要是铁锈（氢氧化铁），无害。

* 易于控制： 通过配方（铁粉粒度、活性炭比例、电解质浓度、缓释剂含量）和包材设计，可以控制发热启动时间、峰值温度和持续时间。

总结：

食品发热包的发热原理是利用化学反应放热。虽然历存在生石灰反应和氧化还原反应等方式，但由于安全性（高温、腐蚀、产氢气）和环保性的考虑，现代食品级自热包普遍采用铁粉氧化腐蚀反应作为发热原理。这种原理通过精心设计的配方（铁粉、活性炭、盐、水、缓释剂）实现了安全、可控、持久且温度适宜的发热效果，成为当前市场的主流选择。使用时应严格遵循说明书操作，避免。