L’élévation du point d’ébullition est l’effet qui se produit lorsqu’un matériau est dissous dans une solution pure, provoquant une augmentation du point d’ébullition du mélange. Le soluté, la matière à dissoudre, est ajouté à la solution pure, appelée solvant, ce qui réduit la pression de vapeur du mélange. Réduire la pression de vapeur du mélange signifie qu’il faut plus d’énergie pour que le mélange bout, ce qui entraîne un point d’ébullition plus élevé du mélange.
Chaque produit chimique a un changement de point d’ébullition mesurable pour les mélanges avec différents solvants. Cette quantité mesurable est connue sous le nom de constante d’élévation du point d’ébullition molaire ou constante d’élévation molaire. Si la concentration du produit chimique dans le mélange est connue ou mesurée, cette concentration peut être multipliée par la constante d’élévation molaire, et on peut calculer l’élévation du point d’ébullition résultante et la comparer aux valeurs mesurées. La constante d’élévation molaire peut également être utilisée pour déterminer la concentration de soluté dans un mélange en mesurant le point d’ébullition du mélange et en divisant l’élévation du point d’ébullition du solvant par la constante d’élévation molaire.
Une application courante et utile de l’élévation du point d’ébullition consiste à ajouter de l’antigel, généralement de l’éthylène glycol, aux systèmes de refroidissement des automobiles. L’éthylène glycol est ajouté à une concentration de 50 pour cent en volume à l’eau dans le radiateur de l’automobile pour empêcher le gel, mais l’élévation du point d’ébullition de la solution résultante est un avantage. L’eau bout à 212° Fahrenheit (100° Celsius); le mélange éthylène-glycol-eau bout à 225° Fahrenheit (107.2° Celsius) et même plus lorsque le système de refroidissement est sous pression, ce qui est normal pour les systèmes de refroidissement automobiles.
Les cuisiniers profitent de l’élévation du point d’ébullition depuis des siècles. L’ajout de sel à l’eau augmente le point d’ébullition du mélange, ce qui entraîne des temps de cuisson plus rapides. L’eau de mer, qui contient environ 3.5 pour cent de sels totaux, bout à 216.5° Fahrenheit (102.5° Celsius). Ce n’est peut-être pas une grande différence par rapport à l’eau ordinaire, mais les cuisiniers préfèrent généralement une cuisson plus rapide.
L’élévation du point d’ébullition résultant d’un mélange est un facteur de la constante du point d’ébullition molaire, de sorte que le point d’ébullition d’un mélange continuera d’augmenter à mesure que davantage de soluté est ajouté au mélange. Cela résulte de la réduction de la pression de vapeur du solvant lorsque ses molécules sont piégées par le soluté. Il existe des limites pratiques à l’élévation du point d’ébullition dans les applications grand public et industrielles. Dans le refroidissement automobile, par exemple, le point d’ébullition de l’éthylène glycol pur est de 386° Fahrenheit (197° Celsius), ce qui pourrait être considéré comme un avantage. La viscosité, ou l’épaisseur, de l’éthylène glycol pur à des températures plus froides rend son utilisation peu pratique, cependant, car à 40° Fahrenheit (4.4° Celsius), l’éthylène glycol pur a une épaisseur mesurée qui est sept fois plus grande que les 50 pour cent d’éthylène-glycol. et-une solution d’eau.