석회가루에 물을 넣으면 엄청나게 많은 열이 발생한다고 하는데, 그 이유가 무엇이며, 이런 현상을 이용한 또 다른 예시로 무엇이 있나요?

Question

석회가루에 물을 넣으면 엄청나게 많은 열이 발생한다고 하는데, 그 이유가 무엇이며, 이런 현상을 이용한 또 다른 예시로 무엇이 있나요?

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

생석회나 소석회 같은 석회가루에 물을 부었을 때, 엄청난 열이 발생하는 이유는 강력한 수화 반응이 일어나는 발열 반응을 하기 때문입니다. 열이 발생하는 화학적 원리를 설명해 드리겠습니다.

생석회와 물이 만나면 물 분자가 생석회 결정 구조 속으로 침투하면서 수산화칼슘으로 변하는데, 반응물인 생석회와 물이 가진 화학적 에너지 상태보다 생성물인 수산화칼슘이 가진 에너지 상태가 훨씬 낮고 안정적입니다. 이 과정에서 반응 전후의 에너지 차이가 전부 열에너지 형태로 한꺼번에 방출됩니다. 생석회는 높은 열이 순식간에 나오기 때문에 수분이 순식간에 증발하여 100°C 이상의 뜨거운 스팀이 부글부글 끓어오르게 됩니다.

이 현상을 응용한 대표적 예시로 등산용 발열 도시락이나 군용 전투식량 내부의 발열팩에 생석회 성분이 들어 있어, 불이나 버너가 없는 야외에서도 음식을 따뜻하게 익혀 먹을 수 있습니다. 또한, 도심지나 폭약을 쓰기 힘든 공사 현장에서 바위나 구조물을 깰 때 사용합니다. 암석에 구멍을 뚫고 생석회 기반의 파쇄제를 넣은 뒤 물을 붓습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.

석회가루를 물에 넣으면 발열 반응이라는 것이 일어나 열이 발생합니다.

석회가루의 주 원료는 산화칼슘인데 이것이 물과 반응하면 수산화칼슘이 생깁니다. 이때 발생하는 열의 온도가 300도 가까이 됩니다.

주로 쓰이는 곳은 군대에서 전투식량이나 불을 피울 수 없는 야외에서 물만 부어 간단하게 음식을 데워먹는 휴대용 발열팩의 핵심원료로 사용되고 있습니다.

또한 건축 자재인 석회를 활용한 보르도액 이라는 것이 있는 농약이 있는데 이것은 친환경 살균제로써 이것을 만들때 석회의 발열 반응을 이용하기도 하고 토양의 산성화를 방지하기 위해 석회를 뿌리는데 이 과정에서도 발열반응이 일어납니다.

그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)