(1) 물에 소금을 섞으면 Freezing Point(융점,=응고점)가 낮아지는 현상과 같은 원리입니다. 혼합물이 되면 순수물질보다 융점이 낮아지는 열역학적 현상의 하나입니다. 이는 자연원리로 인식이 됩니다. 물론 소금의 경우 물에 용해되어 이온화가 일어나기 때문에 알루미나와 같은 결정성 물질과는 약간의 차이가 있지만 이온화 정도의 차이만 다를 뿐 원리는 같습니다.
(2) eutectic 혼합물이 아닌 농도의 혼합물을 응고시키면 고농도측에서는 eutectic 혼합물과 순수결정이 혼합상태로 응고가 됩니다. 그러나 eutectic point 혼합물은 액상에 있는 혼합물의 농도와 고상에 있는 혼합물의 농도가 같습니다. 말하자면 고융점물질이나 저융점물질이나 같은 온도에서 함께 응고가 일어나는 현상이 일어나게 되는데 이것은 고유한 농도의혼합물이 되고 융점이 가장 낮은 혼합물의 조성이 됩니다. 이렇게 되는 원리는 오래전부터 고체 물리학이나 양자역학에서 결정내에 존재하는 원자들의 거동을 연구하면서 규명되었는데 금속의 합금을 만든다거나 제련시 Flux를 넣어주는 것 등에 이용되고 있습니다. 주변에서 흔히볼 수있는 현상은 소금물의 융점이 얼음의 융점보다 낮아지는 것입니다.
(3) 순수 물질은 고온에서 액체상태로 존재하고 있다가 온도가 떨어지면 일정한 결정격자를 만들면서 잠열을 배출하면서 에너지 준위가 낮아집니다. 온도가 낮아지면 액체상태에서보다 분자간의 거리가 가까워지고 원자들은 일정결정격자 내에서 형태를 유지하면서 고체로 됩니다.
물의 경우에도 순수한 물은 0도에서 응고하지만 여기에 소금이 섞이게 되면 융점은 낮아집니다. 물에 소금이 섞이면 물 분자의 활동에 제약이 일어나고 이로인해 분자활동의 척도인 물의 증기압이 낮아지며 비등점도 상승하게 되듯이 융점(응고점)도 낮아지게 됩니다. 순수 소금의 융점은 800도이고 여기에 물(융점 0도)의 함량이 늘어날수록 융점은 낮아집니다. 소금의 순도가 높은 영역에서는 물과 혼합물 중에서 소금이 먼저 선택적으로 결정이 석출되지만 농도가 묽어질수록 소금과 물의 혼합결정이 생성되게 되고 물의 함량이 낮아질 수록 융점은 낮아집니다.
물과 소금의 경우 eutectic point는 -21도가 됩니다. 농도는 얼마가 되는지 찾아보지 않았지만 분명히 이 온도에서는 액상의 소금농도와 고체상의 소금농도는 동일합니다. 다른 농도에서 결정이 석출된다면 이 농도의 연속상과 농도가 다른 불연속상의 혼합물 상태의 고체가 생성됩니다.
(4) 광물의 혼합물도 같은 현상이 일어납니다. 자연계에서 흔히 볼 수 있는 화강암 속에는 여러가지 물질들이 섞여 있는데 투명하게 보이는 부분이 SiO2순수결정이고 다른 부분은 여러 종류의 eutectic mixture가 고체상태로 혼합되어 결정격자를 이루고 있는 것입니다 . 지구가 화산활동을 벌이고 있을 때 용암이 식으면서 흘러내릴 때 순수성분이 먼저 굳어버리고 eutectic mixture는 지표면에서 가장 멀리 흘러갔을 것입니다.
