Experimenten met zout- en suikerijsblokjes

De snelheid waarmee een ijsblokje smelt, is over het algemeen een functie van de hoeveelheid energie of warmte die op de kubus wordt toegepast. Andere factoren beïnvloeden echter de snelheid waarmee ijs smelt. Mineralen in het water voorafgaand aan bevriezing kunnen de atomaire en moleculaire smeltsnelheid beïnvloeden. Twee basisverbindingen die dit zullen beïnvloeden zijn suiker en zout.

Een typisch experiment om te zien hoe suiker en zout in een ijsblokje werken, omvat het bevriezen van water dat de twee bevat. Creëer gelijke hoeveelheden zout en suiker en voeg de verbindingen toe aan enkele ijsblokjesbakjes. Giet dezelfde hoeveelheid water in elke houder voor kubussen en meng de suiker of het zout zo goed mogelijk. Zorg er ook voor dat je controle hebt over het experiment door een ijsblokjesbakje met alleen water in elke kubuszak te hebben. Zet de ijsbakjes in de vriezer en wacht tot alle bakjes bevroren zijn. Haal elke set ijsblokjes eruit (suiker, zout en normaal water) en begin met het bepalen van de snelheid waarmee elk ijsblokje smelt.

Volgens studenten van het Selah School District in de staat Washington, experimenten met ijsblokjes met zout en suiker zou moeten aantonen dat blokjes met suiker en zout sneller smelten dan blokjes met alleen normaal only water. In feite zouden de ijsblokjes die suiker bevatten sneller moeten smelten dan de blokjes met zout. De reden is warmteopname. Het zout of de suiker in een ijsblokje absorbeert de omringende warmte-energie sneller dan bevroren water. Omdat het zout en de suiker deze warmte-energie zo snel opnemen, bewegen watermoleculen sneller, wat resulteert in een snellere smeltsnelheid. Dit is een van de redenen waarom steden zout gebruiken om ijs te smelten: het zout zal warmte-energie sneller absorberen en daardoor het smelten versnellen.

Een ander experiment omvat het nemen van ijsblokjes en deze in drie verschillende kopjes water te plaatsen. Eén waterbeker moet normaal kraanwater bevatten. De volgende kopjes moeten echter respectievelijk suiker en zout bevatten. Plaats de blokjes in alle drie de kopjes en meet hoe lang het duurt voordat ze zijn gesmolten. In tegenstelling tot het vorige experiment zou het ijsblokje in normaal water sneller moeten smelten dan de ijsblokjes in suiker of zout water. Dit komt omdat zout water en suikerwater een hogere dichtheid hebben dan normaal water. De dichtheid van dit water verhindert dat het ijsblokje effectief smelt, omdat al het smeltende water op de top blijft. Met normaal water smelt de kubus en het vrijgekomen water verdunt effectiever in de omringende vloeistof.

Een veelvoorkomend experiment met ijsblokjes vereist het gebruik van een touwtje met zout. Leg het ene uiteinde van het touwtje over een ijsblokje en strooi er een klein beetje zout over. Het zout zal de bovenste laag van de kubus doen smelten, maar omdat het nog relatief koud is, zal het vloeibaar gemaakte water weer bevriezen. Het resultaat zal zijn dat het ijsblokje zich om het touwtje vormt, waardoor de persoon aan het touwtje kan trekken en de kubus mee kan slepen. Interessant is dat suiker niet zo effectief is, omdat suiker het ijsblokje te snel zal smelten om het ijs opnieuw te laten bevriezen.