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[딴지] '끓여서 만드는 얼음 결정? '핫 아이스' 만들기'에 대해서
 작성자 : dailyworker***
날짜 : 2018-05-23 19:58 | 조회 : 346 
의문점 '핫 아이스'는 메탄이 저온, 고압하에서 물분자와 결합하여 얼음과 비슷한 고체 상태를 이루는 메탄 하이드레이트 '불타는 얼음'에 이미 사용하고 있습니다. 그래서 초산 나트륨 과포하 용액이 결정화 된 초산 나트륨 고체 덩어리라고 부르는 것이 더 적절하지 않을까 생각해 봅니다. 그리고 드라이 아이스를 손으로 만지면 데이는 느낌이 나므로 드라이 아이스가 '핫 아이스'에 더가깝다고 생각합니다.

다음은 인용문들을 스크랩 복사 했습니다.
먼저 얼음의 정의는 '0℃ 이하에서 액체상태의 물이며 1g의 얼음을 녹이기 위해서는 79.7㎈의 열량, 즉 용융 숨은열이 필요하다. 녹는 얼음은 0℃를 유지한다. 물이 얼 때 부피가 증가하므로 얼음의 녹는점은 압력에 따라 감소하게 된다. 압력이 1기압 증가할 때마다 녹는점이 0.0075℃ 감소한다. 출처 백과사전

그리고 재사용이 가능한 똑딱이 손난로의 원리는 '똑딱이 손난로 안에는 겔4) 상태의 투명한 물질과 홈이 파인 금속판이 들어 있다. 금속판을 구부려 꺾으면 주위에 하얀 결정이 자라나기 시작하면서 봉지가 뜨거워진다. 흔들이 손난로와는 달리 열이 식은 후에 봉지를 끓는 물에 넣어 데우면 다음에 다시 쓸 수 있다.

겔 상태의 물질은 아세트산나트륨 과포화 용액이다. 과포화 용액은 어떤 온도에서 용매에 녹을 수 있는 것보다 더 많은 용질이 녹아 있는 용액이다. 높은 온도에서 용질을 녹인 후 천천히 식혀서 만든다.

이 때 고체 상태가 되지 않으나 투명하고 균일한 겔 상태가 된다. 이런 과포화 용액은 매우 불안정해서 작은 충격에도 쉽게 과포화 상태가 깨지면서 결정이 만들어진다. 액체에서 고체로 바뀌므로 에너지가 방출되는 과정이다.

어떤 종류는 과포화 상태가 다른 과포화 용액에 비해 상당히 안정한데 손난로의 재료로 사용되는 아세트산나트륨이나 티오황산나트륨이 그런 물질이다. 손난로 안에 들어 있는 금속판에 압력을 주어 구부리면 아세트산나트륨 과포화 용액의 결정화가 시작된다.

구부릴 때 딸각하고 소리가 나는데 이 때 발생하는 에너지가 주위의 아세트산나트륨에 전달되어 이들의 불안정한 상태가 깨지면서 결정이 만들어지기 시작해서 연쇄적으로 결정화가 일어나고 용액 전체가 즉시 고체로 바뀐다. 열은 이 때 방출된다.

모든 아세트산나트륨이 용액에서 결정화된 후 단열재 등에 의해 열은 서서히 사그라지고 고체 아세트산나트륨 덩어리가 남는다. 아세트산나트륨 결정을 다시 용액으로 만들려면 뜨거운 물에 봉지를 넣으면 된다. 봉지가 찢어지지 않으면 이 과정은 반복해서 일어날 수 있다. 흔히 핫팩으로 불리는 손난로는 화학적 원리를 간단한 일상용품에 응용한 좋은 예라고 할 수 있다.'
출처 네이버 캐스트 원리사전 '손난로의 작동원리'
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