드라이아이스가 만들어지는 원리가 궁금합니다.

Question

안녕하세요

드라이아이스는 기체를 얼린 것이라고 하던데요.

문득 궁금한데 이 드라이아이스는 어떤 원리로 만들어지는 것인지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 드라이아이스(Dry ice)는 보통 기체인 이산화 탄소를 특수한 방법을 이용해 고체로 만든 것입니다. 그럼 어떠한 방법을 통해 만든 것일까요? 기체인 이산화 탄소에 높은 압력을 주면 이산화 탄소가 액체로 변하고, 이 액체 이산화 탄소를 다시 작은 구멍을 통해 분사하면서 급속하게 압력을 낮추게 되면, 일부는 기체의 형태가 되며, 또 다른 일부는 눈과 같은 결정의 형태 변하게 됩니다. 결정 형태로 변한 이 이산화 탄소에 다시 높은 압력을 가해 주면, 마치 눈꽃이 모이고 모여 눈이 쌓이고, 눈덩이가 만들어지는 것처럼 고체 이산화 탄소인 드라이아이스가 만들어집니다. 일반적으로 수증기는 액체로의 상태 변화를 거쳐 0℃가 되면 고체 상태인 얼음으로 상태 변화를 하게 되는데, 이산화 탄소의 경우에는 영하 78도(-78℃)에서 고체 드라이아이스의 상태로 변하게 됩니다. 다시 말하면, 드라이아이스는 -78℃에서 액체 상태를 거치지 않고 승화하게 됩니다.

출처 : 교육부 - 고체에서 기체로, 드라이아이스의 원리

Answer 2

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

드라이아이스는 이산화탄소의 고체 상태입니다. 이산화탄소는 기본적으로 기체 상태로 존재하지만, 압력이나 온도의 조건에 따라 고체로 변할 수 있습니다.

드라이아이스는 이산화탄소 기체를 압축하고 냉각시켜 액체 상태로 만든 뒤, 액체를 압력을 감소시키면서 빠르게 증발시키는 과정을 거쳐 만들어집니다. 이 과정에서 이산화탄소가 기체에서 고체로 직접 변환되고, 고체 상태로 증발하면서 "드라이"하고 "아이스"와 같은 특징을 가지게 됩니다.

드라이아이스는 일반적으로 압력이 낮은 상태에서도 증발하기 때문에, 주위에 냉각 효과를 줄 수 있습니다. 그래서 드라이아이스는 식품 보관, 운송, 의학 분야 등에서 저온 유지와 냉각을 위해 많이 사용됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

드라이아이스의 주성분은 이산화탄소로, 이산화탄소는 -78.5℃에서 고체로 변합니다. 그래서, 이산화탄소를 -78.5℃ 이하로 냉각하면 드라이아이스가 만들어집니다.

Answer 4

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

드라이아이스는 기체인 이산화탄소에 높은 압력을 가해 액체로 만들어집니다.

이 액체 이산화탄소를 작은 구멍을 통해 분사하면서 급격히 압력이 낮아지며 일부는 기체가 되고 일부는 눈과 같은 결정이 됩니다.

이 결정들에 다시 높은 압력을 가하면 고체 이산화탄소인 드라이아이스가 만들어집니다.