술이 얼었을 때, 그 얼음은 물일까? 술일까?

얼린 소주로 소맥을 만들려다 등짝 맞았다는 썰

 

위와 같은 이야기가 인터넷에 회자되고 있다.
이에 사람들 사이에 술이 얼면 그 얼음은 물일까? 술일까? 논쟁도 하곤 한다. (내가 그 논쟁의 당사자다. ㅋ)

 

술(에탄올 수용액)을 얼리면 그 얼음은 물일까? 술일까?

1. 물이다.
바닷울 얼리면 물이듯이, 술 얼리면 물이다.

2. 술이다.
술(에탄올 수용액)은 수소결합 상태이기 때문에, 그 상태 그대로 언다. 그래서 어는점도 많이 낮다.

뭐가 정답일까?

 

간단하게 이야기하면 1번이 정답이다.
술이 얼면, 얼음(물) 결정이 다른 이물질을 밀어내면서 생성이 된다.
그래서 얼음은 물이고, 남은 술의 도수는 올라가게 된다.

https://en.wikipedia.org/wiki/Fractional_freezing#Freeze_distillation

Fractional freezing - Wikipedia

동결 증류(구글 번역에서는 동결 증류, 검색해 보면 냉동 증류라고 쓰이는 듯)라는 방법이 바로 그건데,
증류는 끓여서 분리하는 방법이라면, 동결 증류(증류 자체에 끓인다는 의미가 있어서 동결 증류는 말이 안되는 거다. 그래도 다들 의미 이해되니까 그냥 쓰는 듯)는 얼려서 분리하는 방법이다.

"Ethanol and liquid water are completely miscible, but ethanol is practically insoluble in water ice. That means almost pure water ice can be precipitated from a lean ethanol-water mixture by cooling it sufficiently."

"에탄올 과 액체 물은 완전히 섞일 수 있지만 에탄올은 얼음에 거의 녹지 않습니다. 이는 희박한 에탄올-물 혼합물을 충분히 냉각시켜 거의 순수한 물의 얼음을 침전시킬 수 있음을 의미합니다." - 구글 번역

 

수소 결합이어서 완전히 섞인 물질이 되지만, 증류나 동결 증류를 통해서 분리해 낼 수 있다고 한다.
다만, 증류일 때는 물 4%(이하?)일 때, 동결 증류일 때는 92.4중량%(weight%가 뭔지 모르겠다.)(이상?)일 때, 더 이상 분리가 되지 않는다고 한다.
끓는점/어는점이 동일해지기 때문(공비혼합물)이라고...

 

어쨋든,
결론 : 술이 얼었을 때, 그 얼음은 물로 된 얼음이다.

 

 

 

사족

https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=geri2013&logNo=110162508159 

중량퍼센트(weight percent), 원자퍼센트(atomic percent) ?

중량퍼센트는 어떤 물질의 구성 요소를 중량 비율로 나타내는 말이라고 한다.
물 96ml, 에탄올 4ml면 맥주 정도의 에탄올 수용액이 되는데, 그건 부피 비율이고,
무게 비율을 따질 때는, 에탄올의 무게가 0.78945 g/cm3 (at 20 °C)이고, 물의 무게가 1g/cm3이니
대충 에탄올 무게는 0.8로 가정하고, 물은 1로 가정했을 때(온도도 무시)
에탄올 수용액의 총 무게는 96*1+4*0.8=99.2g
부피 비율로는 에탄올 4% 수용액인데, 무게 비율로는 3.2%가 된다.