Ledus kuba kušanas ātrums parasti ir atkarīgs no tā, cik daudz enerģijas vai siltuma tiek uzklāts uz kubu. Tomēr citi faktori ietekmē ledus kušanas ātrumu. Minerāli ūdenī pirms sasaldēšanas var ietekmēt kušanas atomu un molekulu ātrumu. Divi pamata savienojumi, kas to ietekmēs, ir cukurs un sāls.
Saldēšanas eksperiments
Tipisks eksperiments, lai redzētu, kā cukurs un sāls darbojas ledus kubiņā, ietver ūdens sasaldēšanu, kas satur abus. Izveidojot vienādus sāls un cukura mērījumus, pievienojiet savienojumus dažām ledus gabaliņiem. Katrā kubu paplātes turētājā ielej tādu pašu ūdens daudzumu un pēc iespējas labāk samaisa cukuru vai sāli. Pārliecinieties arī, ka eksperimentā ir kontrolieris, katrā kuba kabatā ievietojot ledus gabaliņu paplāti ar tikai ūdeni. Ielieciet ledus paplātes saldētavā un pagaidiet, līdz visas paplātes ir sasalušas. Izņemiet katru ledus gabaliņu komplektu (cukuru, sāli un parasto ūdeni) un sāciet noteikt katra ledus kubiņa kušanas ātrumu.
Ķīmijas skaidrojums
Saskaņā ar Vašingtonas štata Selah skolas rajona studentu teikto, eksperimenti ar ledus gabaliņiem kas satur sāli un cukuru, vajadzētu parādīt, ka kubi ar cukuru un sāli kūst ātrāk nekā kubi ar tikai normālu ūdens. Patiesībā ledus gabaliņiem, kas satur cukuru, vajadzētu izkausēt ātrāk nekā kubiņiem ar sāli. Iemesls ir siltuma absorbcija. Ledus kubā esošais sāls vai cukurs absorbē apkārtējo siltuma enerģiju ātrāk nekā sasalušais ūdens. Tā kā sāls un cukurs tik ātri absorbē šo siltumenerģiju, ūdens molekulas pārvietojas ātrāk, kā rezultātā rodas ātrāks kušanas ātrums. Tas ir daļa no iemesla, kāpēc pilsētas ledus kausēšanai izmanto sāli: sāls ātrāk uzsūks siltumenerģiju un tādējādi paātrinās kušana.
Ledus gabaliņi ūdenī
Vēl viens eksperiments ietver ledus gabaliņu ņemšanu un ievietošanu trīs dažādās ūdens tasēs. Vienā ūdens krūzē jābūt normālam krāna ūdenim. Tomēr nākamajās tasītēs vajadzētu būt attiecīgi cukuram un sālim. Ievietojiet kubiņus visās trijās tasītēs un norādiet, cik ilgā laikā tie izkusīs. Atšķirībā no iepriekšējā eksperimenta, ledus kubam normālā ūdenī vajadzētu izkausēt ātrāk nekā ledus gabaliņiem cukurā vai sālsūdenī. Tas ir tāpēc, ka sālsūdens un cukura ūdens ir blīvāki par parasto ūdeni. Šī ūdens blīvums kavē ledus kuba efektīvu kušanu, jo jebkurš ūdens, kas kūst, paliek augšpusē. Izmantojot normālu ūdeni, kubs kūst un izdalītais ūdens efektīvāk atšķaida apkārtējā šķidrumā.
Stīgu eksperiments
Parasts eksperiments ar ledus gabaliņiem prasa izmantot auklas gabaliņu ar sāli. Novietojiet auklas vienu galu virs ledus kubiņa un apkaisa nelielu daudzumu sāls. Sāls izkausēs kuba augšējo slāni, bet, tā kā tas joprojām ir samērā auksts, sašķidrinātais ūdens atkal sasals. Rezultāts būs tāds, ka ledus kubs reformējas ap auklu, ļaujot personai pavilkt auklu un pavilkt kubu līdzi. Interesanti, ka cukurs nav tik efektīvs, jo cukurs pārāk ātri izkausēs ledus kubu, lai ledus atkal sasaltu.