드라이아이스는 왜 액체를 거치지 않고 바로 기체가 될까요?
안녕하세요.
드라이아이스는 현대사회에서 냉장보관을 위해 아주 용이하게 사용되고 있는데요. 이 드라이아이스는 어떻게 바로 고체에서 기체로변동이 가능한가요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
드라이아이스는 이산화탄소의 고체 형태입니다. 일반적인 물질은 고체 → 액체 → 기체의 순서로 상태가 변하지만, 드라이아이스는 액체 상태를 거치지 않고 바로 기체로 변합니다.
그 이유 는이산화탄소가 액체로 존재하려면 온도 -56.6°C, 압력 5.1기압 이상이 필요하지만 하지만 우리가 사는 일반적인 대기 조건(1기압, 상온)에서는 이 조건이 충족되지 않기 때문에 액체 상태가 불가능합니다. 그래서 드라이아이스는 고체에서 바로 기체로 승화하게 되는 것입니다.
안녕하세요. 정철 박사입니다.
드라이아이스는 원래 기체입니다 이를 고압 저온으로 압축하여 고체가 된것이지만 기체기때문에 액화없이 기화하는것입니다
안녕하세요. 네, 질문해주신 것과 같이 고체 상태의 이산화탄소에 해당하는 드라이아이스가 액체를 거치지 않고 바로 기체로 승화하는 이유는 이산화탄소의 상평형 조건인 온도와 압력과 관련이 있는데요, 우선 이산화탄소의 고체, 액체, 기체가 모두 존재할 수 있는 삼중점은 약 –56.4 ℃, 5.1기압의 조건인데요, 이처럼 삼중점은 고체, 액체, 기체가 동시에 존재할 수 있는 온도·압력 조건인데, 이 값보다 낮은 압력에서는 액체 상태의 이산화탄소가 존재할 수 없습니다. 반면에 우리가 살고 있는 지구 표면의 대기압은 약 1기압으로, 삼중점 압력인 5.1기압보다 훨씬 낮습니다. 따라서 드라이아이스는 1기압, 즉 대기압에서 두면 온도가 올라가면서 고체 상태가 불안정해지는데요, 하지만 이때 액체 상태의 이산화탄소는 안정적으로 존재할 수 없으므로, 고체가 직접 기체로 변하는 승화가 일어나는 것이며, 따라서 드라이아이스는 액체를 거치지 않고 바로 기체로 변하는 것입니다. 감사합니다.
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