Inhoud
De snelheid waarmee een ijsblokje smelt, is in het algemeen een functie van hoeveel energie of warmte 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 basische verbindingen die hierop van invloed zijn, zijn suiker en zout.
Invriezen Experiment
Een typisch experiment om te zien hoe suiker en zout in een ijsblokje werken, is het bevriezen van water dat de twee bevat. Maak gelijkwaardige metingen van zout en suiker en voeg de verbindingen toe aan enkele ijsblokjedienbladen. Giet dezelfde hoeveelheid water in elke kubushouderhouder en meng de suiker of het zout zo goed mogelijk. Zorg er ook voor dat je controle hebt over het experiment door een ijsblokjesbak met alleen water in elke kubuszak te hebben. Plaats de ijsbakken in de vriezer en wacht tot alle bakken bevroren zijn. Haal elke set ijsblokjes (suiker, zout en normaal water) eruit en begin met het timen van de snelheid waarmee elk ijsblokje smelt.
Chemie Uitleg
Volgens studenten van het Selah School District in de staat Washington, moeten experimenten met ijsblokjes met zout en suiker aantonen dat kubussen met suiker en zout sneller smelten dan kubussen met alleen normaal water. In feite zouden de ijsblokjes die suiker bevatten sneller moeten smelten dan de ijsblokjes met zout. De reden is warmte-absorptie. Het zout of suiker in een ijsblokje absorbeert de omringende warmte-energie sneller dan bevroren water. Omdat het zout en de suiker deze warmte-energie zo snel absorberen, bewegen watermoleculen sneller, wat resulteert in een snellere smeltsnelheid. Dit is een deel van de reden waarom steden zout gebruiken om ijs te smelten: het zout zal warmte-energie sneller opnemen en daardoor het smelten versnellen.
IJsblokjes In Water
Een ander experiment omvat het nemen van ijsblokjes en deze in drie verschillende kopjes water plaatsen. Eén waterkop moet normaal kraanwater bevatten. De volgende kopjes moeten echter respectievelijk suiker en zout bevatten. Plaats de blokjes in alle drie de kopjes en geef aan hoe lang het duurt voordat ze smelten. 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 dichter zijn dan normaal water. De dichtheid van dit water verhindert dat het ijsblokje effectief smelt, omdat al het water dat smelt, bovenop blijft. Met normaal water smelt de kubus en verdunt het afgegeven water effectiever in de omringende vloeistof.
String Experiment
Een veel voorkomend experiment met ijsblokjes vereist het gebruik van een stuk touw met zout. Leg een uiteinde van de draad over een ijsblokje en strooi een kleine hoeveelheid zout. Het zout smelt de bovenste laag van de kubus, maar omdat het nog relatief koud is, zal het vloeibaar gemaakte water opnieuw bevriezen. Het resultaat zal zijn dat het ijsblokje rond de string hervormt, waardoor de persoon de string kan trekken en de kubus mee kan slepen. Interessant is dat suiker niet zo effectief is, omdat suiker het ijsblokje te snel smelt om het ijs opnieuw te laten bevriezen.