食品发热包的发热原理主要基于生石灰（氧化钙）遇水发生的剧烈放热化学反应，这是其驱动力。以下是详细解释：

1. 反应：生石灰水化放热

* 发热包内的主要成分是生石灰（CaO）。这是一种化学性质非常活泼的物质。

* 当发热包接触到水时，生石灰迅速与水发生化学反应，生成氢氧化钙（熟石灰）：

`CaO + H₂O → Ca(OH)₂ + 热量`

* 这个反应是一个强烈的放热反应。氧化钙转化为氢氧化钙的过程中会释放出大量的热能。这个反应本身就能产生极高的温度，理论上反应温度可以瞬间达到100℃以上，足以将少量水加热至沸腾。

2. 辅助成分与优化设计：

* 为了更、更可控地产生热量和蒸汽，并防止反应过于剧烈或产生过多粉尘，发热包中还添加了其他辅助成分：

* 金属粉末（如/铁粉）：这些金属粉末与水（或水蒸气）以及碱性环境（反应生成的Ca(OH)₂溶液是强碱性的）发生反应，进一步产生热量和大量氢气。氢气有助于产生更多蒸汽，加速加热过程，并可能使温度更高更持久。`2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2NaAl(OH)₄ + 3H₂↑ + 热量` (在碱性溶液中的典型反应)。

* 碳酸氢钠（小苏打）：主要作用是调节反应速度和产生的气体。它受热或遇酸（虽然这里主要是碱性环境，但某些配方可能涉及）会分解产生二氧化碳气体（`2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑`）。二氧化碳能与部分氢气混合，可能降低氢气燃烧的风险（尽管实际浓度通常不足以燃烧），同时增加气体量，促进蒸汽流动和食物均匀受热。

* 硅藻土、活性炭、蛭石等：作为填料、吸水剂和保温材料。它们吸收水分，保证反应充分进行；分散反应物，防止局部过热；提供结构支撑；并具有一定的保温效果，减缓热量散失。

* 氯化钠（）：可能作为催化剂或降低水的冰点（在寒冷环境下使用），有时也用于调节反应速率。

3. 实际工作过程：

* 用户将发热包放入自热食品容器的底层，加入冷水（通常有注水线提示）。

* 冷水迅速渗透进入发热包，内部的生石灰和其他成分。

* 生石灰与水发生剧烈的水化反应，放出大量热量，使底层的水迅速升温甚至沸腾。

* 同时，金属粉末在碱性、高温环境下与水反应，产生更多热量和氢气。

* 碳酸氢钠分解产生二氧化碳等气体。

* 大量混合气体（主要是氢气、二氧化碳、水蒸气）推动沸腾的水和蒸汽向动，通过容器中间的隔层，强烈地加热上层放置的食物。这个过程类似于一个的“蒸汽锅炉”。

4. 安全注意事项（源于原理）：

* 高温烫险：反应迅速产生高温蒸汽（100℃以上）和使容器外壳变得非常烫，操作不当易。

* 禁止使用热水：热水会加速反应，可能导致反应过于剧烈，蒸汽喷溅甚至容器爆裂。

* 氢气产生：反应产生氢气，虽然量不大且在开放空间迅速扩散，但务必在通风良好处使用，避免在密闭狭小空间（如车内）使用，以防氢气积聚。

* 破损包禁用：破损的发热包遇水反应可能失控或喷溅。

* 避免接触皮肤/眼睛：反应后生成的氢氧化钙溶液是强碱性腐蚀物。

总结来说，食品发热包的发热原理是生石灰（CaO）遇水发生剧烈的水化放热反应（CaO + H₂O → Ca(OH)₂ + 热量）。 通过添加金属粉（产生额外热量和氢气）、碳酸氢钠（产气调节）、填料（吸水保温）等辅助成分进行优化设计，使其能在短时间内产生大量高温蒸汽，加热上层的食物。理解其原理对于安全使用至关重要。