드라이아이스가 승화할 때 나는 흰색 연기는 무엇인가요?

Question

안녕하세요. 고체 상태의 이산화탄소인 드라이아이스는 승화하는 과정에서 흰색 연기가 발생하며, 물을 뿌려도 흰색 연기가 생기는 것을 볼 수 있는데요, 이 연기는 왜 발생하는 것인지 궁금합니다.

Answer 1

드라이아이스는 고체 이산화탄소(CO₂)로, 상온이나 상압에서 액체 상태를 거치지 않고 바로 기체로 변하는 승화 현상을 겪는데요, 이때 나오는 이산화탄소 기체 자체는 무색, 무취이기 때문에, 눈에 보이는 흰색은 사실 이산화탄소가 아니라 주변 공기와 수분이 만들어내는 결과라고 볼 수 있습니다.

드라이아이스가 승화하면서 표면이 매우 빠르게 냉각되는데요 그 결과, 주변 공기 속 수증기가 급격히 냉각 및 응결하여 미세한 물방울을 형성합니다. 이 미세한 물방울이 빛을 산란시키면서 우리가 보는 것처럼 흰색 안개 같은 연기로 보이게 되는 것이며 따라서, 드라이아이스의 흰색 연기는 마치 겨울철에 입김이 보이는 원리와 비슷합니다.

말씀해주신 것처럼 드라이아이스에 물을 부으면, 물이 드라이아이스 표면을 더 빨리 가열하여 승화 속도를 급격히 높이는데요, 동시에 따뜻한 물의 수증기 양이 많아지면서, 냉각된 CO₂ 기체와 만나 더 많은 수증기가 응결하여 흰 연기가 대량으로 발생하는 것입니다. 감사합니다.

Answer 2

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

드라이아이스가 승화할때 생기는 흰 연기는 이산화탄소가 아니라, 드라이아스가 승화하면서 주변의 열을 빼앗아 공기 중 수증기를 응결시켜 만든 미세한 물방울입니다.