What Are the Bubbles in Boiling Water?
Bubble Chemical Composition
Dorling Kindersley / Getty Images
물 을 끓일 때 거품 이 생깁니다 . 그들 안에 무엇이 있는지 궁금해 한 적이 있습니까? 다른 끓는 액체에 거품이 생깁니 까? 끓는 물 거품이 다른 액체에서 형성되는 거품과 다른지 여부와 거품을 전혀 형성하지 않고 물을 끓이는 방법에 대해 거품의 화학적 조성을 살펴 보겠습니다.
빠른 사실 : 끓는 물 거품
- 처음에는 끓는 물에있는 기포가 기포입니다.
- 끓는 물에 기포가 생기면 수증기가 발생합니다.
- 물을 다시 끓이면 거품이 생기지 않을 수 있습니다. 폭발성 비등으로 이어질 수 있습니다!
- 다른 액체에서도 기포가 형성됩니다. 제 1 기포는 공기로 구성되고이어서 용매의 증기 상으로 구성된다.
끓는 물 거품 내부
처음으로 물을 끓기 시작하면 기본적으로 기포가 나타납니다. 기술적으로, 이들은 용액에서 나오는 용해 된 가스로 형성된 기포이므로 물이 다른 대기에 있으면 기포가 해당 가스로 구성됩니다. 정상적인 조건에서, 첫 번째 기포는 대부분 산소와 약간의 아르곤과 이산화탄소를 가진 질소입니다 .
물을 계속 가열하면 분자는 액체상에서 기체 상으로 전환하기에 충분한 에너지를 얻습니다. 이 거품은 수증기입니다. "롤링 종기"에서 물을 볼 때 기포는 전적으로 수증기입니다. 수증기 거품은 종종 작은 기포 인 핵 생성 지점에서 형성되기 시작하여 물이 끓기 시작할 때 기포는 공기와 수증기의 혼합물로 구성됩니다.
기포와 수증기 거품은 압력이 적기 때문에 상승함에 따라 팽창합니다. 수영장에서 수중에 거품을 불어 넣으면이 효과를보다 명확하게 볼 수 있습니다. 기포는 표면에 도달 할 때 훨씬 큽니다. 더 많은 액체가 기체로 전환되기 때문에 온도가 높아질수록 수증기 거품이 더 크게 시작됩니다. 거품이 열원에서 나오는 것처럼 보입니다.
기포가 상승 및 팽창하는 동안, 물이 기체 상태에서 액체 형태로 다시 변화함에 따라 때때로 증기 기포가 수축 및 사라진다. 기포가 수축되는 것을 볼 수있는 두 위치는 물이 끓기 직전의 상단과 상단 표면에 있습니다. 상부 표면에서, 기포는 증기를 공기 중에 방출 및 방출 시키거나, 온도가 충분히 낮 으면 기포가 수축 될 수있다. 끓는 물 표면의 온도는 물 분자가 상이 변할 때 물 분자에 의해 흡수되는 에너지로 인해 더 낮은 액체보다 차가울 수 있습니다.
당신은 끓인 물이 식을 때까지 즉시 허용 할 경우 그 재비 , 당신은 물이 가스를 용해 시간이 없었 때문에 용해 기포가 형성 표시되지 않습니다. 이는 기포가 폭발적으로 비등 (과열)되는 것을 방지하기에 충분한 수면을 방해하기 때문에 안전 위험을 초래할 수 있습니다. 전자 레인지로 이것을 관찰 할 수 있습니다 . 가스가 빠져 나갈 수있을 정도로 오래 물을 끓인 후 물을 식힌 다음 즉시 물을 끓이면 물의 표면 장력으로 인해 온도가 충분히 높아도 액체가 끓는 것을 막을 수 있습니다. 그런 다음 용기를 부딪 치면 갑자기 심한 끓는 물이 생길 수 있습니다!
사람들이 겪고있는 일반적인 오해 중 하나는 거품이 수소와 산소로 만들어 졌다고 믿는 것입니다. 물이 끓으면 상이 변하지 만 수소와 산소 원자 사이의 화학 결합은 깨지지 않습니다. 일부 기포의 유일한 산소는 용존 공기에서 비롯됩니다. 수소 가스가 없습니다.
다른 끓는 액체에서 거품의 구성
물 이외의 다른 액체를 끓일 경우 동일한 효과가 발생합니다. 초기 기포는 용해 된 가스로 구성됩니다. 온도가 액체의 비점에 가까워짐에 따라 기포는 물질의 증기 상이됩니다.
거품없이 끓이기
기포없이 간단히 물을 끓여서 끓일 수는 있지만 증기 기포가 없으면 비등점에 도달 할 수 없습니다. 이것은 용융 금속을 포함한 다른 액체에 해당됩니다. 과학자들은 기포 형성을 방지하는 방법을 발견했습니다. 이 방법은 라이덴 프로스트 (Leiden frost) 효과를 기반으로하며 , 이는 팬에 물방울을 뿌려서 볼 수 있습니다. 물 표면이 소수성 (발수성) 물질로 코팅 된 경우, 버블링 또는 폭발성 비등을 방지하는 증기 쿠션이 형성됩니다. 이 기술은 부엌에서 많이 적용되지는 않지만 다른 재료에 적용될 수있어 표면 저항을 줄이거나 금속 가열 및 냉각 공정을 제어 할 수 있습니다.
Referance : https://www.thoughtco.com/what-are-the-bubbles-in-boiling-water-4109061
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