Qu’est-ce que la dépression du point de congélation ?

Une dépression du point de congélation se produit lorsque le point de congélation normal d’un liquide est abaissé au-delà de la normale par l’ajout d’un soluté. Chaque liquide a un point de congélation normal ; par exemple, l’eau pure gèle à 32 degrés Fahrenheit (F) (zéro degré Celsius ou C). Le sel de l’eau de mer amène l’eau de mer à un point de congélation inférieur à celui de l’eau pure ; l’eau de mer peut encore geler, cependant, les températures auxquelles elle le fait sont inférieures à celles des eaux d’une source d’eau pure. Ce fait est ce qui permet la fabrication de crème glacée dans des congélateurs à crème glacée, lorsque la boîte métallique au milieu est entourée de glace salée. La fonte de la glace par le sel gemme permet au mélange de crème glacée de perdre de la chaleur dans l’eau glacée environnante et gèle ainsi la crème glacée.

Les scientifiques ont noté que la quantité de soluté ajoutée à un liquide est directement proportionnelle à l’abaissement du point de congélation obtenu. Non seulement les molécules d’une solution gèlent à une température plus basse, mais le refroidissement jusqu’à un point de congélation se fait à un rythme plus modéré que dans les liquides purs. La capacité d’abaissement du point de congélation d’une solution est la base de l’utilisation de sel ou de sable sur les routes verglacées en hiver. Les molécules de sel ou de sable, éparpillées sur les routes, se mélangent à la glace et provoquent la fonte, ce qui est particulièrement utile pour la glace noire si dangereuse pour les véhicules. L’épandage important de sel peut abaisser le point de congélation jusqu’à zéro degré F (-18 degrés C).

Lorsque le sel est répandu sur la glace, il y a un échange chimique entre les molécules. Les molécules de surface de la glace commencent à s’échapper dans l’eau de fonte, et les molécules de surface de l’eau sont piégées dans les molécules de surface de l’eau. Ce décalage entre les molécules provoque des fluctuations de température de chacune qui réchauffent et font fondre progressivement la glace restante à mesure que les molécules échappées fondent et accélèrent. Le mélange de sel ajouté introduit des molécules de matières étrangères qui ne s’intègrent pas facilement dans un solide et accélèrent la liquéfaction. Pour cette raison, toute substance étrangère – alcool, sucre ou sel – introduite aurait le même effet, bien que le sel soit largement disponible et moins cher à utiliser.

Une dépression du point de congélation est l’intention d’ajouter de l’antigel aux radiateurs des véhicules automobiles. L’ajout d’éthylène glycol, un ingrédient principal antigel, crée une solution avec de l’eau. Les personnes vivant dans des climats froids différents peuvent utiliser différents pourcentages d’antigel dans l’eau pour atteindre différentes dépressions. Cependant, lorsqu’il y a plus d’antigel dans l’eau que l’inverse, l’effet inverse se produit et les points de congélation augmentent plutôt qu’ils ne diminuent. Il est recommandé de lire les côtés de la bouteille d’antigel pour déterminer les meilleurs pourcentages à utiliser dans des climats particuliers.