안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
휴대용 즉석 아이스팩은 고체 물질이 물에 녹을 때 주위의 열에너지를 급격히 흡수하는 흡열 반응을 이용한ㄷㄴ 원리입니다.
아이스 팩 내부에는 고체 화합물 가루와 물이 담긴 작은 비닐 주머니가 분리되어 들어 있으며, 팩을 주먹으로 치거나 주물러 내부 물주머니를 터뜨리면, 물이 흘러나와 고체 가루와 섞이면서 용해 반응이 시작됩니다.
흡열 반응의 화학적 원리는 고체 결정이 물에 녹는 과정은 에너지 흡수와 방출이 동시에 일어나는 경쟁 과정입니다. 고체 결합을 깨뜨려 이온이나 분자로 분리하는 데 열에너지가 필요합니다. 이때 분리된 이온이나 분자가 물 분자와 결합하면서 열에너지를 방출하며, 아이스팩에 쓰이는 물질은 결합을 깨는 데 필요한 에너지가 방출되는 에너지보다 훨씬 큽니다. 따라서 부족한 열을 외부에서 강제로 빼앗아 오면서 순식간에 온도가 0°C 안팎까지 떨어집니다.
아이스 팩은 재사용이 불가능한데, 그 이유는 고체 가루가 물에 모두 녹아 액체 상태가 되면 용해 반응이 완료되어 더 이상 열을 흡수할 수 없습니다. 다시 냉동실에 넣어도 물이 얼 뿐 화학적 흡열 반응이 재현되는 것은 아니므로 일반 젤형 아이스팩과 달리 일회성으로만 작동합니다.