소금과 얼음에대해 궁금한게 있습니다
무한도전보면서 궁금증이생겼는데요
제가 예전에 아이스크림 집에서 만들려고 검색했었는데 (은그릇에 얼음넣고 소금넣은다음 그위에 우유비운그릇 올려놓고 계속젓는거) 얼음에 소금을 넣는이유가 얼음을 더차가워지게 하기위해서 라고 나왔었거든요??
근데 무도에서는 소금이 얼음을 더빨리 녹인다고 하던데...얼음이 차가워지면 더늦게녹지않나요??
소금은 Na+(나트륨 이온) 와 Cl-(염소 이온)라는 극 친수성 이온으로 구성된 결합물질입니다. 상대적으로 물은 물끼리의 결합력이 강한 편입니다만, 각각의 이온(위의 나트륨 이온과 염소 이온)은 물-물 결합보다 더 강한 물-이온결합을 이루게 됩니다. 그래서 얼음위에 뿌리게 되면, 얼음을 구성하는 물분자가 서로 잡아당기는 인력에서 벗어나 이온결합으로 구성된 소금으로 끌려오게 되는 것입니다.
그것이 결과적으로 마치 얼음에서 물을 빨아들이는 듯한 현상으로 보이게 되는 것입니다.
정확하게 말하자면, 순전히 소금을 통해 얼음의 온도를 유지하는 원리가 아니고, 소금을 통해 얼음이 녹는 현상을 이용하여 온도를 낮추는 원리,라고 보시면 됩니다.
보통 상전이를 하는데 많은 에너지가 필요로 하게 됩니다. 여기서 상전이란, 고체에서 액체, 액체에서 기체로 변화는 과정을 뜻하는데, 대표적으로 얼음이 녹거나, 물을 팔팔 끌여서 수증기로 만드는 현상과 같은 것으로 보시면 됩니다.
어디서 상전이가 발생하는가. 그것은 위에서 말씀드린, 소금으로 스며든 물이 바로 그 결과입니다.혼합물의 어는점은 순물질에 비해 낮습니다.
그래서 소금물은 물보다 더 낮은 온도에서 얼게 되죠.
하지만 이것은 온도가 낮아지는 것이 아니라 어는점이 낮아지는 것이라서
소금물의 어는점인 영하 21.1도보다 따뜻한 얼음은 소금을 뿌렸을 때 액체 상태로 돌아가게 된답니다.
아이스크림 만들기에 소금을 뿌리는 이유는 이렇게 생긴 소금물이 다른 얼음의 열을 빼앗아 다른 얼음이 더 차갑게 되기 때문이에요.
도움이 되셨으면 좋겠습니다.
- 이 질문은 많은 분이 헷갈려하시는 질문입니다.
- 헷갈리지 않기 위해서는 약간의 구분이 필요합니다.
- 그냥 물은 0도에서 얼지만, 소금물은 0도 이하에서 얼게 됩니다(바닷물은 영하 2도, 20% 소금 용액은 영하 8도 등)
- 자, 구분을 다 하셨죠?
- 그럼 정리 들어갑니다.
1. 겨울철 길에 소금을 뿌리면 얼음표면부터 녹아 들어갑니다. 원래 0도에 얼어야 할 물이 소금물이 되면서 어는 온도가 낮아지기 시작하는 것이죠.
2. 아이스크림을 소금물로 만들면 0도보다 더 낮은 온도인 온도의 더 차가운 얼음을 얻게 되죠. 그러니까 더 차가운 아이스크림을 얻게 되겠죠.
궁금증이 풀리셨기를 바랍니다.~!
