학문
염화칼슘제습제는 고인 물때문에 녹는건 아닌가요?
공기중에 수분을 흡수해서 녹아서 물이 되는 원리로
제습제를 만드는데 그 밑에 녹아내린 물의 습기때문에
더 녹아내리지는 않나요?
요즘 비닐안에 염화칼슘을 담고 물이 흘러내릴 구멍만 만들어 물이 고이면 따라버리는 게 나왔는데
공기가 잘통하는 비닐인건지
고인물 때문에 더 녹는건지 원리를 잘모르겠어요
1개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 이중철 전문가입니다.
우선 염화칼슘 제습제가 습기를 빨아들여 물로 변하는 현상은 고체 염화칼슘이 공기 중의 수증기를 흡수하면서 스스로 녹아내리는 조해성이라는 성질 때문에 발생합니다.
염화칼슘은 친수성이 매우 강해서 주변 환경의 습도가 높을 때 공기 중의 수분 분자들을 표면으로 강력하게 끌어당깁니다.
많은 분들이 제습제 아래쪽에 고인 물에서 나오는 습기 때문에 위에 있는 염화칼슘이 더 빨리 녹는 것은 아닌지 의문을 가지곤 합니다.
그러나 화학적 원리로 접근해 보면 이는 사실이 아니에요. 제습제 하단에 고이는 액체는 순수한 물이 아니라 염화칼슘이 고농도로 녹아 있는 염화칼슘 수용액입니다.
이 진한 용액은 수증기를 붙잡아두는 힘이 강해서, 고인 물에서 습기가 다시 공기 중으로 증발하지 못합니다. 오히려 고인 액체 상태에서도 포화 상태에 이를 때까지 공기 중의 습기를 추가로 흡수하는 성질을 유지하거든요. 따라서 고인 물에서 올라오는 습기 때문에 염화칼슘이 더 녹아내리는 현상은 일어나지 않는 것이에요.
위 그림에서도 볼 수 있듯이 염화칼슘 입자는 표면에서부터 공기 중의 수증기를 흡수하여 수화물 구조를 형성하며 서서히 녹아내리게 됩니다. 이 반응은 오직 공기 중의 기체 상태 수증기와 직접 맞닿을 때만 효율적으로 일어납니다.
1. 비닐형 걸이 제습제의 구조와 공기 통과 원리
요즘 유행하는 비닐 주머니 형태의 걸이형 제습제는 아주 영리한 재료 공학적 원리가 숨겨져 있어요. 언뜻 보기에는 사방이 투명하고 투과되지 않는 일반 비닐처럼 보이지만, 염화칼슘이 담겨 있는 윗부분의 한쪽 면은 공기와 수증기만 통과할 수 있는 특수한 미세 다공성 부직포나 타이벡 성분으로 만들어져 있습니다. 이 특수 소재는 액체 상태의 물방울은 절대 통과하지 못할 만큼 미세한 구멍을 가지고 있지만, 기체 상태인 수증기 분자는 자유롭게 드나들 수 있도록 설계되어 있습니다. 덕분에 옷장 안의 습한 공기가 주머니 내부로 들어가 염화칼슘과 반응할 수 있으며, 내부에서 녹아내린 액체는 외부로 새어 나오지 않고 안전하게 하단에 가두어둘 수 있답니다.
2. 물이 아래로 흘러내리는 분리 구조의 실무적인 이유
걸이형 제습제가 굳이 중간에 좁은 통로나 구멍을 만들어 녹은 물을 아래쪽 칸으로 떨어뜨리는 구조를 취한 데에는 결정적인 실무적 이유가 있습니다. 만약 녹아내린 염화칼슘 용액이 고체 염화칼슘과 분리되지 않고 한곳에 계속 고여 있으면, 아직 녹지 않은 고체 알갱이들이 진한 액체 속에 완전히 잠기게 됩니다. 고체 염화칼슘이 액체 속에 잠기면 공기와 직접 접촉할 수 있는 표면적이 급격하게 줄어들고, 알갱이들이 서로 뭉쳐 굳어지면서 제습 효율이 크게 떨어지게 되거든요. 따라서 물이 흘러내릴 구멍을 만들어 녹은 물을 아래로 즉시 분리해 주는 것이랍니다. 이렇게 하면 위에 남은 고체 염화칼슘들이 마지막 한 알까지 공기 중의 수증기와 깨끗하게 접촉하여 조해성 반응을 100퍼센트 발휘할 수 있게 되며, 사용자는 아래쪽에 고인 투명한 액체의 양을 보고 교체 시기를 직관적으로 파악할 수 있는 편리함도 생깁니다.
정리하자면,
염화칼슘 제습제 밑에 고인 물은 다시 증발하지 않는 진한 염화칼슘 용액 상태이므로 그 고인 물의 습기 때문에 고체가 더 녹는 것은 아니며, 걸이형 제습제는 기체 상태의 수증기만 통과시키는 특수 비닐 소재를 통해 공기를 유입시키고, 녹아내린 액체를 아래 칸으로 즉시 분리 배출함으로써 위에 남은 고체 염화칼슘이 공기와 닿는 표면적을 최대로 유지하여 제습 효율을 극대화하도록 고안된 과학적인 구조입니다.
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