马鞍山加热包（或称自热包）的发热原理是利用生石灰（氧化钙，CaO）与水发生剧烈化学反应释放大量热量，并辅以其他成分优化热量释放的持续性和稳定性。其工作原理可详细分解如下：

1. 反应 - 生石灰水合放热：

* 加热包的主要成分是生石灰（CaO）。当加入冷水时，生石灰与水（H₂O）发生强烈的放热化学反应，生成熟石灰（氢氧化钙，Ca(OH)₂）：

`CaO + H₂O → Ca(OH)₂ + 热量`

* 这个反应是典型的水合反应，其热效应非常显著，是加热包短时间内产生高温的主要热量来源。反应释放的热量足以使少量水迅速升温至沸腾，产生大量蒸汽。

2. 辅助反应 - 优化热量释放与持续：

* 为了确保热量释放更持久、更均匀，避免反应过于剧烈集中，加热包中还包含其他辅助成分：

* （Al）：在碱性环境中（反应生成的Ca(OH)₂溶液呈强碱性）与水反应生成氢气（H₂）并放热：`2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2NaAl(OH)₄ + 3H₂ + 热量`。此反应提供额外热量，并帮助搅拌反应物，使热量分布更均匀。但现代加热包更倾向于减少用量或使用替代品，以减少氢气产生（存在安全隐患）。

* 碳酸钠（Na₂CO₃）或（NaOH）：提供碱性环境，促进反应（如果含），并调节反应速率。

* 铁粉（Fe）、活性炭、蛭石、（NaCl）：这些成分构成一个重要的辅助发热体系。铁粉在（电解质）和活性炭（形成原电池）的作用下，与水和氧气发生吸氧腐蚀（电化学腐蚀）反应：`4Fe + 3O₂ + 6H₂O → 4Fe(OH)₃ + 热量`。这个反应虽然单位放热量不如生石灰水合反应剧烈，但持续时间长，能有效延长整体加热时间（可达20分钟以上）。蛭石作为多孔保温材料，能吸收水分，防止反应过快，并起到保温隔热作用。

3. 工作过程：

1. 将加热包放入自热食品容器的底层。

2. 向加热包上加入冷水（必须用冷水，热水会引发过于剧烈的反应）。

3. 冷水迅速渗入加热包，引发生石灰的水合反应，瞬间产生大量热量。

4. 热量使加入的少量水迅速汽化，产生高温蒸汽。

5. 同时，铁粉的吸氧腐蚀反应开始进行，提供持续稳定的热量。

6. 高温蒸汽和持续的热量向上传递，加热位于上层容器中的食物和水，使其在短时间内达到可食用的温度（通常可达90℃以上）。

总结与关键点：

* 主要热源： 生石灰（CaO）与水（H₂O）的剧烈水合反应是瞬间高温的主要来源。

* 持续热源： 铁粉（Fe）在活性炭、、水、氧气共同作用下的吸氧腐蚀反应，提供稳定、持久的热量输出。

* 辅助与调节： （可能少量存在）提供额外热量和搅拌；碳酸钠/提供碱性环境；蛭石吸收水分、调节反应速率并保温。

* 必须使用冷水： 避免反应过于剧烈失控。

* 便捷： 利用化学反应在无明火、无电源条件下快速产生高温蒸汽和热水加热食物。

* 安全提示： 使用时会释放大量高温蒸汽，包装可能膨胀，需注意，避免堵塞透气孔，并在通风处使用。反应后残留物（主要是氢氧化钙）具有强碱性，需按垃圾分类处理。

马鞍山作为生产地之一，其加热包遵循的正是这种基于生石灰水合反应为主、铁粉腐蚀反应为辅的成熟化学发热原理。