Vsebina
Hitrost, s katero se stopi ledena kocka, je na splošno odvisna od tega, koliko energije ali toplote porabimo na kocki. Vendar pa na hitrost taljenja ledu vplivajo tudi drugi dejavniki. Minerali v vodi pred zmrzovanjem lahko vplivajo na atomsko in molekularno hitrost taljenja. Dve osnovni spojini, ki bosta vplivali na to, sta sladkor in sol.
Eksperiment z zamrzovanjem
Tipičen poskus, da vidite, kako sladkor in sol delujeta v ledeni kocki, vključujeta zamrzovanje vode, ki vsebuje dve. Če ustvarite enake meritve soli in sladkorja, dodajte spojine v nekaj pladenj za ledene kocke. V vsako držalo za kocko nalijte enako količino vode in vmešajte sladkor ali sol najbolje, kot lahko. Prepričajte se tudi, da imate v poskusu nadzor, tako da imate v vsakem žepu kocke leden pladenj s kockami ledu. Pladenj za led postavite v zamrzovalnik in počakajte, da se vsi pladnji zamrznejo. Vzemite vsak komplet ledenih kock (sladkor, sol in običajna voda) in začnite meriti hitrost, s katero se stopi vsaka ledena kocka.
Pojasnilo kemije
Po mnenju učencev v šolskem okrožju Selah v zvezni državi Washington naj bi poskusi z ledenimi kockami, ki vsebujejo sol in sladkor, pokazali, da se kocke s sladkorjem in soljo topijo hitreje kot kocke z le normalno vodo. Pravzaprav bi se ledene kocke, ki vsebujejo sladkor, morale stopiti hitreje kot kocke s soljo. Razlog je absorpcija toplote. Sol ali sladkor v ledeni kocki absorbira okoliško toploto hitreje kot zamrznjena voda. Ker sol in sladkor tako toplotno energijo absorbirata, se molekule vode hitreje premikajo, kar ima za posledico hitrejšo stopnjo taljenja. To je del razloga, da mesta uporabljajo sol za taljenje ledu: sol bo hitreje absorbirala toplotno energijo in s tem pospešila taljenje.
Kocke ledu v vodi
Drugi poskus vključuje odvzem ledenih kock in njihovo odlaganje v tri različne skodelice vode. Ena skodelica vode naj bi imela v njej normalno vodo iz pipe. Naslednja skodelica pa naj vsebuje sladkor in sol. Kocke položite v vse tri skodelice in čas, ki jih potrebuje, da se stopijo. Za razliko od prejšnjega poskusa, bi se ledena kocka v običajni vodi stopila hitreje kot ledene kocke v sladkorni ali slani vodi. To je zato, ker sta slana in sladkorna voda gostejša od običajne. Gostota te vode ovira ledena kocka za učinkovito taljenje, saj vsaka voda, ki se topi, ostane na vrhu. Z normalno vodo se kocka stopi in sproščena voda se razredči v okoliško tekočino učinkoviteje.
String Experiment
Pogost poskus z ledenimi kockami zahteva uporabo koščka vrvice s soljo. En konec vrvice položite čez ledeno kocko in posujte drobno količino soli. Sol bo stopila zgornjo plast kocke, a ker je še vedno razmeroma hladna, se bo utekočinjena voda zmrznila. Rezultat bo, da se ledena kocka reformira okoli vrvice, kar omogoča osebi, da potegne vrvico in povleče kocko po sebi. Zanimivo je, da sladkor ni tako učinkovit, saj bo sladkor prehitro stopil kocko ledu, da se led lahko ponovno zamrzne.