L’antigel est un liquide ajouté au système de refroidissement d’une automobile pour s’assurer que l’eau qu’il contient ne gèle pas. La raison pour laquelle cela fonctionne est que la température de congélation d’un liquide est abaissée lorsque quelque chose s’y dissout. Ce quelque chose peut être un solide ou un liquide. Ce phénomène a été découvert à l’origine par le scientifique français François Raoult à la fin du XIXe siècle. Raoult a également découvert que le degré auquel le point de congélation est abaissé est linéairement lié au nombre de molécules dissoutes dans le liquide.
La diminution du point de congélation dans les solutions diluées peut s’expliquer comme suit. Au fur et à mesure que la température du liquide diminue, les molécules qui le composent se déplacent plus lentement et subissent une force d’attraction entre elles. Dans l’eau pure, à 32°F (0°C), cette force d’attraction est suffisamment puissante pour arranger les molécules d’eau dans un motif cristallin régulier, diminuant considérablement leur mobilité et provoquant la formation de glace.
En théorie, tout ce qui se dissout dans l’eau peut être utilisé comme antigel. En pratique, il existe plusieurs contraintes limitatives. La première est que la substance doit se mélanger avec de l’eau dans n’importe quel rapport. Certains liquides sont difficiles à dissoudre ou cristallisent à des températures plus basses. Deuxièmement, l’antigel doit être inerte, c’est-à-dire ne pas réagir chimiquement avec tout ce avec quoi il entre en contact dans le système de refroidissement. Troisièmement, il devrait être bon marché ; et quatrièmement, il ne doit pas provoquer l’accumulation de pression indésirable dans le système de refroidissement – cela signifie que l’antigel doit avoir un point d’ébullition élevé.
La substance presque universellement utilisée qui correspond à toutes ces spécifications est l’éthylène glycol, qui a un point d’ébullition de 387°F (197°C). Un système de refroidissement qui a un rapport de 1:1 entre le glycol et l’eau a un point de congélation d’environ -40°F (-40°C), idéal pour la gamme normale d’applications.