Solución:
Esta no es la respuesta definitiva que esperaba DumpsterDoofus, ya que no puedo señalar ninguna publicación científica; deben existir, pero un rápido Google no pudo encontrar nada de una revista de buena reputación, aunque hay muchos artículos de blogs.
De todos modos, aunque en los refrescos la solución de dióxido de carbono está sobresaturada, existe una barrera de energía para crear una burbuja. Esto se debe a que la energía liberada al formar una burbuja se escala con el volumen de la burbuja, pero la energía interfacial requerida para crear la interfaz gas-agua se escala como el área de la burbuja, por lo que el cambio de energía total se parece a lo siguiente:
$$ Delta E = -Ar ^ 3 + Br ^ 2 $$
donde $ A $ y $ B $ son constantes y $ r $ es el radio de la burbuja. Normalmente, el cambio de energía se verá así:
por lo que crear una pequeña burbuja en realidad cuesta energía y crea una barrera que tienes que superar para que la biubblea crezca.
La barrera de energía se puede reducir si hay una semilla sobre la que se nucleará la burbuja. Si vierte refresco en un vaso y observa de dónde provienen los chorros de burbujas, probablemente las burbujas provengan de algunos puntos en el interior del vaso. Aquí es donde los defectos en la superficie del vidrio aumentan la tasa de nucleación.
El vidrio es en realidad una superficie muy lisa incluso en la escala atómica porque la superficie se templa a medida que el vidrio se enfría, por lo que no tiene una alta densidad de defectos para proporcionar puntos de nucleación. Por el contrario, el hielo no es una superficie lisa. Tiene muchas grietas pequeñas en la superficie, y el estrés térmico de agregar hielo al agua (relativamente) caliente lo agrietará aún más. Todos estos defectos proporcionan muchos sitios para la nucleación y mejoran considerablemente la formación de burbujas.
Muchos otros materiales harán lo mismo. Supuestamente el algodón lo hace (aunque nunca lo he probado), la sal sí, y la mayoría de las mentas sí lo hacen (Google bomba de refresco ¡para detalles!).
La respuesta de John Rennie es bastante buena. Solo agregaré que la razón de la curva de energía son las diferentes fuerzas entre moléculas adyacentes. Y esto significa diferentes energías potenciales. H2O – H2O y CO2 – CO2 son energéticamente más favorables que H2O – CO2
CO2: el CO2 se encuentra en el interior de una burbuja. La caída de energía es proporcional al número de moléculas, o $ r ^ 3 $.
H2O: el CO2 se encuentra en la superficie de la burbuja. El costo de la energía es proporcional a $ r ^ 2 $.
Dejar caer una tercera sustancia en el refresco puede ayudar a la nucleación si el tercer – CO2 es más favorable energéticamente que el H2O – CO2. Parte de la costosa superficie de la burbuja se reemplaza por una superficie más barata. Una burbuja más pequeña atraviesa la barrera de energía. El efecto aumenta si la burbuja se forma en una hendidura.
No puedo explicar por qué el hielo ayuda a la nucleación, a menos que la estructura cristalina del hielo reduzca la energía en relación con el agua líquida.