온도에 따라 변하는 플라스틱 컵을 보았는데요 이건 어떤 고분자 소재가 적용되었으며, 왜 온도에 따라 색깔이 변할 수 있는건가요?
안녕하세요
온도에 따라 변하는 플라스틱 컵을 보았는데요
이건 어떤 고분자 소재가 적용되었으며, 왜 온도에 따라 색깔이 변할 수 있는건가요?
안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
온도에 따라 변하는 플라스틱 컵을 보셨군요. 이 컵은 일반적으로 열 변화에 민감한 열 변색 플라스틱이라는 고분자 소재로 만들어졌습니다. 이 소재는 열에 노출되면 색상이 변하는 특징을 가지고 있어서 온도에 따라 색깔이 변할 수 있습니다.
이러한 열 변색 플라스틱은 일반적으로 두 가지 방식으로 작동합니다. 첫 번째는 열 환원 반응을 통해 작동하는 것으로 이는 열에 의해 화학 반응이 일어나 색상이 변하는 것을 의미합니다. 두 번째는 열 확산 반응을 통해 작동하는 것으로 이는 열에 의해 분자 구조가 변화하여 색상이 변하는 것을 의미합니다.
이러한 열 변색 플라스틱은 다양한 분야에서 사용되고 있습니다. 예를 들어 온도에 따라 변하는 색상을 통해 식품의 온도를 측정하는 온도 표시제로 사용되기도 합니다. 그리고 화학 물질의 농도를 측정하는데에도 사용될 수 있습니다. 감사합니다.
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만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 김채원 과학전문가입니다.
변온안료를 사용하게되는데 온도가 올라가면 결합이 끊어지며 투명해지거나 다른색으로 변하고, 온도가 내려가면 다시 결합하며 색을 낸다고합니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
온도에 따라 변하는 플라스틱 컵에 사용되는 고분자 소재는 시온 안료입니다. 시온 안료는 열변색성을 가지는 안료로, 온도에 따라 색깔이 변하는 특성을 가지고 있습니다. 시온 안료는 두 가지의 색을 띠는 화합물로 이루어져 있습니다. 이 두 가지의 화합물은 서로 결합되어 있지만, 온도가 낮으면 결합이 약해져서 분리되고, 온도가 높으면 결합이 강해져서 다시 결합됩니다. 온도가 낮을 때에는 두 가지의 화합물이 분리되어 있기 때문에, 컵은 밝은 색을 띱니다. 온도가 높아지면 두 가지의 화합물이 다시 결합되어 있기 때문에, 컵은 어두운 색을 띱니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
온도에 따라 변하는 플라스틱 컵은 일반적으로 열응력 발색성 고분자(Thermochromic polymer)으로 만들어집니다. 이러한 고분자는 열을 가하면 분자 구조가 변화하여 색깔이 변하는 특성을 가지고 있습니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
온도가 변하게 되면 플라스틱 사이사이 존재하는 특정분자구조의 각도나 형태가 변화하면서, 외부에서 들어오는 빛의 굴절율이나 산란정도를 바꾸기 때문에 색이 바뀌어 보이게 됩니다.만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 정준민 과학전문가입니다.
아마 열 감응성 잉크를 사용한것 같아요
우리 어릴떄 반지 끼면 색이 변하는 것과 같은 원리인거죠
온도에 따라서 분자의 구조가 변경이 되어서 흡수되는 빛의 양이 달라져서 보여지는 색이 다른것도 있답니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 차가운 물이나 뜨거운 물을 넣으면 색이 변하는 물통은 온도 변화에 따라 색이 변하게 됩니다. 이렇게 물통의 색이 변하는 이유는 바로 시온 안료 때문입니다. 일명 카멜레온 물감이라고 불리는 시온 안료는 온도에 따라 색상이 변하는 안료입니다. 기준 온도에 도달하면 색깔이 없어졌다가 다시 온도가 내려가면 원래의 색깔로 돌아갑니다. 물론 원래의 색깔로 돌아가지 않는 비가역성 시온 안료도 있지만, 이번에는 가역성 시온 안료에 대해서만 알아보도록 하겠습니다.
시온 안료가 이렇게 온도에 따라 색이 변하는 것을 열변색성이라고 하는데요. 열변색성이 일어나는 원리는 마이크로 캡슐 안에 존재하는 고체 용매가 온도가 올라가면서 녹아 액체로 변하게 됩니다. 이때 색을 나타내는 두 물질이 분리되면서 투명하게 되고, 반대로 온도가 내려가면 다시 결합하여 원래의 색을 나타내는 것입니다. 즉 시온 안료는 사실 투명해지거나 본연의 색을 표현하는데, 우리가 사용하는 물통이 다양한 색상을 나타내는 것은 기준 온도가 서로 다른 다양한 시온 안료를 사용하여 온도에 따라 다양한 색상을 표현하거나, 기본 안료를 사용하여 시온 안료가 투명해지면 기본 안료 색상이 나타나도록 하는 것입니다.
출처 : 한화솔루션 블로그 - 온도에 따라 색이 변하는 비밀,"시온안료"
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