물의 용융점은 고체 얼음이 액체 물로 변하는 온도, 즉 0 ° C, 32 ° F 또는 273 K.
입니다.동결 지점과 용융점의 차이
대부분의 경우, 물의 동결 지점과 용융점은 동일한 온도입니다. 그러나 때로는 동결 지점이 녹는 점보다 훨씬 낮습니다. 물은 슈퍼 쿨링을 경험합니다. 슈퍼 쿨링은 가스 나 불순물을 용해시키지 않는 매우 순수한 물이 얼음 형성을 허용하는 핵 생성 부위가 부족할 때입니다. 수퍼 쿨링은 잠재적으로 물의 동결 지점이 -48.3 ° C 또는 -55 ° F의 낮은 점수를 낮출 수 있습니다!
물의 용융점에 대한 압력의 영향
압력은 끓는점, 동결 지점 및 용융점에 영향을 미칩니다. 용융점에 대한 압력의 영향을 추정하는 두 가지 방법은 위상 다이어그램에 컨설팅하고 Clausius-Clapeyron 방정식을 사용하는 것입니다. 압력이 증가하면 물의 용융점이 낮아집니다. 예를 들어, 800 바 (11603psi) 압력의 경우, 물의 용융점은 -6.9 ° C입니다. 압력을 줄이면 결국 단단한 얼음이 액체로 녹지 않고 기화되는 지점에 도달합니다.
물의 용융점에 영향을 미치는 다른 요인
압력 외에도 다른 요인은 불순물, 얼음의 구조 및 고체의 시작 크기를 포함한 용융점에 영향을 미칩니다.
불순물은 분자들 사이의 결합을 방해하여 그들 사이의 분자간 힘을 더 쉽게 극복 할 수있게한다. 물과 대부분의 다른 화합물에서 불순물은 녹는 점을 증가시킵니다. 그래서 더러운 얼음은 순수한 얼음보다 더 높은 온도에서 녹는다.
친숙한 물의 고체 물은 육각형 얼음 (ICE IH)이지만, 물 분자는 다른 녹는 점을 갖는 다른 결정 형태로 조직됩니다.
나노 스케일 얼음에서는 용융점 우울증 현상이 작용합니다. 용융점 우울증은 샘플 크기가 감소함에 따라 용융점을 낮추는 것입니다. 일상 세계에서 얼음은 많은 물 분자로 구성되어 있으므로 용융점 우울증은 문제가되지 않습니다. 그러나 물 분자가 약간만 있으면 얼음이 정상보다 표면 대 부피 비율이 더 크기 때문에 용융점이 낮아집니다. 몇몇 분자들 사이의 응집력은 증가하여 그것들을 분리하고 단계를 바꾸기가 더 어려워집니다. 기본적으로, 물 분자는 분자간 힘에 영향을 미치는 이웃 분자가 많지 않기 때문에 서로 더 강하게 결합합니다.
용융점 우울증은 동결 지점 우울증과 매우 다른 과정으로, 불순물은 물질의 동결 지점을 낮추고 있습니다. 언급 한 바와 같이, 불순물은 얼음의 용융점을 낮추기보다는 증가합니다.
참조
- Clapeyron, M.C. (1834). “Mémoire Sur La Puissance Motrice de la Chaleur”. Journal de l 'école Polytechnique . 23 :153–190.
- Feistel, R.; Wagner, W. (2006). “H 2 에 대한 새로운 상태 방정식 o Ice IH”. j. 물리 화학 심판 데이터 . 35 (2) :1021–1047. doi :10.1063/1.2183324
- Haynes, William M., ed. (2011). 화학 및 물리학의 CRC 핸드북 (92 번째 ed.). CRC 프레스. ISBN 978-1439855119.
