Récemment, on a observé un phénomène désormais rare à la fin de l’automne sous nos latitudes : la température descendait jusqu’à zéro, la bruine formait un film de glace et rendait les routes glissantes. La contre-mesure habituelle consiste à saupoudrer du sel pour faire fondre la glace ou la neige. Mais pourquoi le sel dissout-il la glace ?
Dans notre vie quotidienne, l’eau peut se présenter sous trois états physiques : solide, liquide et gazeux. La forme qu’il prend dépend de la température et de la pression atmosphérique. À des altitudes plus élevées, par exemple, la pression atmosphérique plus faible garantit que l’eau ne bout pas et ne commence pas à s’évaporer à 100 degrés comme d’habitude, mais plus tôt – à une température plus basse, qui n’augmente alors plus. On constate que réchauffer une soupe ou un thé est une tâche ardue.
À l’autre extrémité, lors de la transition de phase liquide à solide, c’est la température qui fait cristalliser et geler l’eau à zéro degré. Le sel neutralise cela en déplaçant la transition de phase vers des plages de température plus basses. C’est ce qu’on appelle la dépression du point de congélation. L’eau ne prend que l’état solide d’agrégation et forme de la glace plus tard, lorsque la température continue de baisser.
En effet, les molécules d’eau, en raison de leur charge, se précipitent efficacement sur les ions sodium et chlorure du sel et tirent sur sa structure cristalline. En termes simples, l’eau dissout le sel. Ce processus consomme de l’énergie sous forme de chaleur, ce qui fait chuter la température du mélange eau-sel. En conséquence, le point de congélation est désormais plus bas qu’auparavant. La transition de phase s’est donc décalée vers le bas. A zéro degré, ce n’est plus du verglas noir qui se forme, mais une pellicule d’humidité sur la route. Plus le sel est dissous à l’aide des molécules d’eau, plus le point de congélation est bas. Cependant, comme à un moment donné la solution saline est saturée et que le sel ne peut plus être absorbé, il existe une température qui ne peut pas être descendue en dessous : moins 21,1 degrés Celsius. Dans les régions du monde où il fait encore plus froid en hiver, l’épandage de sel ne servirait plus à rien.
D’ailleurs, le même effet peut être utilisé si vous souhaitez refroidir le plus rapidement possible des boissons chaudes à température de consommation : placez les boissons dans un mélange d’eau, de glace et de sel. La température descend également en dessous de zéro degré et continue de baisser. L’effet rafraîchissant est bien meilleur que la simple utilisation de glaçons.
En principe, vous pourriez aussi saupoudrer du sucre sur la glace noire – mais vous auriez alors un film collant sur la route et vous auriez besoin de deux fois plus de sucre que de sel.
