냉장고 없이 얼음 얼리기(즐거운 과학시간)

[^^@sam-sung@^^]

냉동고 없이 한제를 이용해 시원한 얼음 과자를 만들어 보자.

<준비물>
시험관, 비커, 물, 설탕, 소금, 조각 얼음, 나무젓가락, 고무밴드, 비닐 봉지

<실험 방법>

1. 시험관에 물 1/3 정도와 설탕(20g 정도)을 넣어 설탕물을 만든 뒤 나무젓가락을 꽂는다.


2. 조각 얼음을 비커에 담고 소금(얼음의 1/3 정도)을 섞은 뒤, 시험관을 비커 깊숙이 넣는다.


3. 비커 전체를 비닐로 덮고 고무밴드로 조인다.


4. 10분 뒤 시험관을 꺼내면 얼음 과자가 완성된다.

<왜 그럴까>
얼음과 소금을 섞으면 온도가 약 -21℃까지 내려간다. 온도가 내려가는 원인은 얼음이 녹는 것과 소금이 녹는 반응이 모두 흡열 반응이기 때문이다. 따라서 얼음의 어는점이 내려가 얼음이 더 쉽게 녹는다. 이런 현상을 ‘어는점 내림’이라 한다.
이렇게 두 가지 물질을 섞어서 온도가 내려가는 혼합물을 ‘한제’라 부른다. 한제에는 얼음과 염화암모늄(-15.8℃), 얼음과 소금(-21.2℃), 얼음과 염화칼슘(-55℃), 얼음과 염화아연(-62℃), 드라이아이스와 에탄올(-80℃) 등이 있다.
한제가 실제로 이용되는 것이 제설제다. 겨울철에 눈을 녹이기 위해 뿌리는 제설제로는 염화칼슘(어는점 -55℃)이 쓰인다. 사실 소금을 뿌려도 비슷한 효과를 얻을 수 있다. 소금을 뿌리면 어는점이 -20℃까지 내려가므로 그 물이 다시 얼려면 -20℃가 돼야 가능하기 때문이다