드라이아이스에서 발생하는 연기는 무엇일까?

우리는 아이스크림가게나 생선가게를 가면 하얀 연기가 나는 드라이아이스를 볼 수 있습니다. 왜 드라이아이스에서는 연기가 날까요? 이 연기는 대체 무엇일까요?

드라이아이스는 이산화탄소를 냉각한 것

드라이아이스는 이산화탄소(탄산가스)(CO²)를 압축하여 냉각한 것으로, 대기압 하에서 탄산가스를 -79℃로 냉각시키면 드라이아이스가 되고, 이것을 -78℃이상으로 데우면 탄산가스가 됩니다.
이렇게 만든 드라이아이스에서 나오는 기체는 이산화탄소가 아니고 드라이아이스가 너무 차가워서 수증기가 냉각되어 나온 것입니다. 드라이아이스를 기화시키거나 액체 이산화탄소를 증발시키면 주위의 열을 빼앗아 공기 속에 있는 습기가 작은 물방울로 엉기거나 얼어 하얗게 안개를 만드는 것입니다. 따라서 드라이아이스에서 나오는 하얀 연기는 냉각된 물방울인 것입니다.

드라이아이스는 고체에서 직접 기체로 승화하는 성질이 있고, 이 때 주위로부터 열(기화열)을 흡수하므로 주위의 온도가 급속도로 내려가게 됩니다. 따라서 급속 냉동 및 냉각에 탁월하고 승화 시 잔류물이 남지 않아 깔끔하여 가정용·공업용의 냉각제로 많이 이용됩니다. 또한 승화할 때 발생되는 CO²는 세균과 곰팡이 등 미생물의 번식을 억제하여 냉동식품의 보관용으로 이용하고 있습니다.

드라이아이스는 0℃인 얼음과 달리 매우 낮은 온도에서만 존재하므로 우리가 보는 드라이아이스 덩어리나 가루는 상상도 못하게 차가운 얼음입니다. 드라이아이스가 날아간 자리가 종종 축축하게 젖는데 이것은 드라이아이스가 승화할 때 그 표면에 공기 중의 수분이 엉겨서 얼어붙어 있다가 드라이아이스가 모두 승화한 뒤 이렇게 생긴 젖은 얼음(물 얼음)이 녹기 때문입니다.

드라이아이스를 물 속에다 넣으면 공기 중에 놓아 두었을 때보다 연기가 더 많이 나옵니다. 연극무대나 TV 쇼 프로그램에서 무대에 흰 연기가 나오게 하는 것도 드라이아이스를 물통에 담아서 흰 연기처럼 보이게 효과를 내는 것입니다.