Autrefois, on utilisait un mélange de sel et de glace pour refroidir la sorbetière et faire, sans réfrigérateur, des sorbets à la maison. Aujourd’hui, on met du sel sur les chaussées pour lutter contre le verglas ! Étrange non ?
En fait il s’agit d’un phénomène physico-chimique qui met en jeu à la fois des propriétés thermiques et la structure atomique du sel et de l’eau.
Faites le vous même
Mettez du sel sur de la glace et attendez quelques minutes. Si vous mesurez la température, celle-ci peut descendre fortement en dessous de zéro. Le sel est constitué d’atomes de sodium (Na) et de chlore (Cl) qui se réorganisent avec les molécules d’eau (H2O) pour former une nouvelle phase qui a besoin d’énergie.
Pour dissoudre du sel dans de l’eau, il faut apporter de l’énergie qui est prise dans le milieu environnant. L’énergie est prise à la glace qui va se refroidir ; il s’agit d’une réaction dite endothermique.
L’eau pure fond au-dessus de 0°C ; elle passe de l’état solide à l’état liquide, c’est la fusion. Mais si des substances sont ajoutées à l’eau, alors le point de fusion est modifié. En fonction de la quantité de sel, l’eau salée gèle à des températures plus basses. Avec 5 grammes de sel par litre, l’eau commence à geler à -3°C et avec 15 grammes de sel par litre, l’eau gèle à -10°C.
Si l’on répand ainsi du sel sur une surface glacée, l’énergie de dissolution du sel est prise à la glace et lentement une pellicule d’eau salée se forme et se propage doucement dans la glace qui fond. Mais contrairement à ce que l’on pourrait croire, l’eau ne se réchauffe pas mais provoque un abaissement de température !
Illustration de Vincent Burille
Centre-Sciences
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