Experiment med salt- och sockerisbitar

Hastigheten med vilken en isbit smälter är i allmänhet en funktion av hur mycket energi eller värme som appliceras på kuben. Men andra faktorer påverkar hastigheten med vilken is smälter. Mineraler i vattnet före frysning kan påverka smältans atom- och molekylhastighet. Två basiska föreningar som påverkar detta är socker och salt.

Ett typiskt experiment för att se hur socker och salt fungerar i en isbit involverar frysning av vatten som innehåller de två. Skapa lika mätningar av salt och socker, tillsätt föreningarna i några isbitar. Häll samma mängd vatten i varje kubbricka och blanda sockret eller saltet så bra du kan. Se också till att du har kontroll i experimentet genom att ha en isbitbricka med endast vatten i varje kubficka. Lägg isbrickorna i frysen och vänta tills alla brickor är frysta. Ta ut varje isbit (socker, salt och normalt vatten) och börja tajma den hastighet med vilken varje isbit smälter.

Enligt studenter vid Selah School District i delstaten Washington experimenterar man med isbitar innehållande salt och socker bör visa att kuber med socker och salt smälter snabbare än kuber med bara normalt vatten. I själva verket bör isbitarna som innehåller socker smälta snabbare än kuberna med salt. Anledningen är värmeabsorption. Saltet eller sockret i en isbit absorberar den omgivande värmeenergin snabbare än fryst vatten. Eftersom saltet och sockret absorberar denna värmeenergi så snabbt, rör sig vattenmolekylerna snabbare, vilket resulterar i en snabbare smälthastighet. Detta är en del av anledningen till att städer använder salt för att smälta is: saltet absorberar värmeenergi snabbare och därigenom snabbare smältning.

Ett annat experiment innebär att man tar isbitar och placerar dem i tre olika koppar vatten. En vattenkopp ska ha normalt kranvatten. Nästa koppar bör dock innehålla socker respektive salt. Placera kuberna i alla tre kopparna och tid hur lång tid det tar att smälta. Till skillnad från föregående experiment bör isbitarna i normalt vatten smälta snabbare än isbitarna i socker eller saltvatten. Detta beror på att saltvatten och sockervatten är tätare än normalt vatten. Densiteten hos detta vatten hindrar isbit från att smälta effektivt eftersom allt vatten som smälter förblir på toppen. Med normalt vatten smälter kuben och det frigjorda vattnet späds ut i den omgivande vätskan mer effektivt.

Ett vanligt experiment med isbitar kräver en strängbit med salt. Placera ena änden av strängen över en isbit och strö över en liten mängd salt. Saltet smälter kubens övre lager, men eftersom det fortfarande är relativt kallt kommer det flytande vattnet att frysa igen. Resultatet blir att isbitarna reformeras runt strängen, så att personen kan dra i strängen och dra kuben med. Intressant är att socker inte är lika effektivt, eftersom socker smälter isbiten för snabbt för att isen ska frysa igen.