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수려한집게벌레191
소금을 뿌리면 눈이 빨리 녹는데 그 이유는 무엇인가요?
우리가 눈이 많이 왔을 때, 염화칼슘을 뿌리면 눈이 빨리 녹는 것은 알고 있는데, 소금을 뿌려도 눈이 빨리 녹는 다고 하는데 그 이유는 무엇인가요?
2개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
소금을 눈 위에 뿌리면 빨리 녹는 이유는 물리, 화학적인 원리 때문입니다. 순수한 물은 0℃에서 얼고 녹지만, 소금이 녹아 들어가면 물 속에 나트륨 이온과 염화 이온이 퍼져서 물 분자들이 얼음 결정으로 배열되는 과정을 방해합니다. 그 결과 물은 더 낮은 온도까지 내려가야 얼 수 있게 되고, 이미 얼어 있는 눈은 안정적으로 유지되지 못하고 녹아버립니다. 이것을 어는점 내림 현상이라고 합니다.
염화칼슘을 뿌렸을 때 눈이 더 빨리 녹는 이유는 같은 원리에 더해 발열 반응이 있기 때문입니다. 염화칼슘은 물에 녹을 때 열을 방출하는데, 이 열이 주변 온도를 높여 눈을 더 빠르게 녹이는 데 도움을 줍니다. 또한 염화칼슘은 공기 중 수분을 잘 끌어당기는 성질이 있어 눈과 접촉하면 수분을 흡수하면서 녹는 과정을 더욱 촉진합니다.
요약하면, 소금은 물의 어는점을 낮춰서 눈을 녹이고, 염화칼슘은 같은 효과에 더해 열까지 발생시켜 훨씬 빠르게 눈을 녹이는 것입니다. 그래서 도로 제설에는 염화칼슘이 더 효과적으로 쓰이는 것입니다.
채택된 답변안녕하세요.
눈이나 얼음 위에 소금이나 염화칼슘을 뿌리면 눈이 더 빨리 녹는 이유는 얼음의 어는점을 낮추는 물리화학적 효과, 즉 어는점 내림 현상 때문입니다. 순수한 물은 대기압에서 0 °C에서 얼고 녹는데요 이 온도에서는 얼음과 물이 평형 상태에 있습니다. 그런데 눈 위에 소금을 뿌리면, 눈 표면에 아주 얇은 물층이 생기고, 소금이 이 물에 녹아 소금물을 형성합니다. 중요한 점은 소금물이 되는 순간, 그 물은 더 이상 0 °C에서 얼 수 없게 된다는 것인데요 소금이 녹아 있는 물은 순수한 물보다 어는점이 더 낮아지기 때문입니다. 원래 얼음이 유지되려면 물 분자들이 규칙적인 결정 구조를 만들어야 하는데요 하지만 물 속에 나트륨 이온과 염화 이온이 섞이면, 이 이온들이 물 분자 사이에 끼어들어 규칙적인 얼음 결정 형성을 방해합니다. 그 결과, 물 분자들이 다시 얼음 구조를 만들기 위해서는 더 낮은 온도가 필요해지며 이것이 바로 어는점 내림의 본질입니다. 따라서 기온이 영하라 하더라도, 눈 위에 소금을 뿌리면 눈 표면의 일부가 녹아 소금물이 되고 그 소금물은 현재 기온에서는 다시 얼 수 없으므로 주변의 얼음이 계속 녹아들게 됩니다. 즉, 눈이 녹는 것이 아니라, 얼지 못하게 만드는 것에 가깝다고 이해하시면 되겠습니다.
특히 염화칼슘은 소금보다도 더 효과적인데요, 염화칼슘은 물에 녹을 때 이온을 더 많이 생성하고, 녹는 과정 자체가 발열 반응이어서 주변의 얼음을 추가로 녹이며, 매우 낮은 온도에서도 어는점 내림 효과를 유지합니다. 반면 일반적인 소금은 대략 –9 °C 전후까지만 효과가 뚜렷하기 때문에, 기온이 매우 낮을 때는 효과가 급격히 떨어지는 것입니다. 감사합니다.