소금은 종종 아이스크림 제조기에서 내부 용기를 둘러싼 물을 크림을 얼릴 수있을만큼 차갑게 만드는 데 사용됩니다. 사실, 30 분 정도 안에 초 냉수는 달게 한 크림을 얼려서 아이스크림으로 만들 수 있습니다. 소금은 어떻게 물을 그렇게 차갑게 만들까요?
물 물리학
이 현상을 더 잘 이해하려면 온도와 물의 물리적 상태 간의 관계를 이해해야합니다. 물 분자의 움직임은 물의 온도에 따라 달라집니다. 따뜻한 온도는 빠른 움직임을 의미합니다. 움직임이 충분히 빨라지면 증기가 발생합니다. 저온은 우리가 동결이라고 부르는 과정에서 분자 운동을 완전히 멈출 수있을 정도로 온도가 낮은 지점에 도달 할 때까지 더 적은 움직임을 의미합니다.
빙점
그렇다면 소금 (염화나트륨)은 어떻게 물을 더 차갑게 만들까요? 본질적으로 그렇지 않습니다. 소금은 물의 빙점을 낮추는 역할을하여 물이 얼음으로 변하기 전에 화씨 32도 (섭씨 0도)보다 차가워 질 수 있습니다. 실제로 소금이 함유 된 물은 화씨 영하 6도에이를 수 있습니다.
아이스크림이 만들어지면 크림을 용기에 넣고 얼음 욕조 내에서 회전시킵니다. 얼음 욕조에 소금을 추가하지 않으면 가장 낮은 온도는 화씨 32 도입니다. 크림은이 온도에서 얼 수 있지만 더 낮은 온도에서 더 빨리 얼 수 있습니다. 얼음 욕조에 소금 (일반적으로 아이스크림 제조시 암염)을 첨가하면 녹는 얼음 표면의 얇은 물층과 접촉하게됩니다. 소금이 녹고 물이 짠다. 이 소금물은 빙점이 낮아 얼음 욕의 온도가 더 낮아져 아이스크림이 더 빨리 얼 수 있습니다.
얼음을 녹이는 소금 사용
물의 빙점을 낮추는 소금의 원리는 겨울철 도로를 안전하게 유지하기 위해 자주 사용됩니다. 눈과 얼음이 내리는 동안 트럭은 도로에 소금을 얇게 뿌립니다. 이로 인해 충돌시 눈과 얼음이 얼어 붙지 않고 녹아 도로가 얼어 붙고 위험 해집니다. 그러나 얼기 전에 차가운 물이 될 수있는 방법에는 한계가 있습니다. 극도로 추운 온도에서 마찰을 높이기 위해 도로에 모래를 뿌리는 것이 소금을 뿌리는 것보다 더 유용합니다. 더 낮은 온도에서 염화나트륨 이외의 다른 종류의 소금을 사용할 수 있습니다. 예를 들어 염화칼슘과 염화 마그네슘은 저온에서 얼음을 녹일 수 있습니다. 그러나 이러한 화합물 중 일부는 환경에 해로울 수 있으며 가끔 사용됩니다.
얼음 분쇄의 효과
으깬 얼음을 소금과 함께 사용하면 소금이 녹을 수있는 표면적이 더 넓어 지므로 더 빨리 녹을 수 있습니다. 예를 들어, 아이스크림 메이커에 으깬 얼음 조각을 더 많이 사용하는 것이 큰 입방체를 적게 사용하는 것보다 더 효과적입니다.
소금물 끓이기
소금은 물의 빙점을 낮추지 만 끓는점을 낮추지는 않습니다. 사실 짠물은 비염 수보다 더 높은 온도에서 끓습니다. 다시 말하지만 물에 소금을 첨가해도 온도가 낮아지지는 않습니다.
