Pourquoi le sel fait-il fondre la glace ? L’explication simple
Résumé
En hiver, il suffit parfois de quelques poignées de sel pour faire disparaître une partie de la glace présente sur une route ou un trottoir.
Mais comment un simple produit que l’on trouve dans toutes les cuisines peut-il faire fondre de la glace alors que la température est parfois négative ?
La réponse tient à un phénomène physique assez simple : le sel abaisse la température à laquelle l’eau gèle.
1. L’eau pure gèle à 0 °C
Dans des conditions normales, l’eau pure passe de l’état liquide à l’état solide lorsque sa température atteint environ 0 °C.
À cette température, les molécules d’eau peuvent s’organiser pour former la structure de la glace.
C’est pour cette raison qu’une flaque d’eau peut se transformer en glace lorsque la température descend suffisamment.
Mais cette règle change lorsque l’eau contient du sel.
2. Le sel empêche l’eau de geler aussi facilement
Lorsque le sel entre en contact avec une fine couche d’eau présente à la surface de la glace, il se dissout.
On obtient alors une eau salée.
Cette eau salée ne gèle pas à la même température que l’eau pure.
Son point de congélation est plus bas.
C’est le principe qui permet au sel de lutter contre le verglas.
3. Pourquoi la glace commence-t-elle alors à fondre ?
Il existe presque toujours une très fine pellicule d’eau liquide à la surface de la glace.
Lorsque le sel se dissout dans cette pellicule, il forme une solution salée dont la température de congélation est plus basse.
À la température ambiante extérieure, cette eau salée peut donc rester liquide.
Une partie de la glace fond alors pour fournir de l’eau permettant de dissoudre davantage de sel.
Le processus peut ainsi continuer progressivement.
C’est pour cette raison que l’on dit simplement que le sel fait fondre la glace.
En réalité, le sel agit surtout en abaissant le point de congélation de l’eau.
4. Pourquoi met-on du sel sur les routes ?
Le principe est particulièrement utile contre le verglas.
Une chaussée légèrement glacée peut devenir moins glissante lorsque le sel permet de transformer une partie de la glace en eau salée.
Le but n’est donc pas seulement de faire disparaître la glace déjà présente.
Le salage peut également être utilisé pour empêcher ou limiter la formation de glace lorsque les conditions météorologiques sont favorables.
Le sel est ainsi largement utilisé pour le traitement hivernal des routes.
5. Est-ce que le sel fonctionne quelle que soit la température ?
Non.
C’est une idée importante à retenir.
Plus la température descend, plus l’action du sel devient limitée.
Une solution saturée de chlorure de sodium peut atteindre environ -21 °C avant que le système eau-sel ne puisse plus rester liquide dans les mêmes conditions.
En pratique, l’efficacité du salage dépend également de la quantité de sel, de la température, de l’état de la chaussée et de la présence d’eau.
Lorsque les températures deviennent très basses, d’autres solutions peuvent être nécessaires.
6. Pourquoi une grosse couche de glace ne disparaît-elle pas immédiatement ?
Le sel n’est pas un produit magique.
Pour agir, il doit pouvoir se dissoudre dans de l’eau.
Une fine couche de glace ou de verglas présente généralement les conditions nécessaires à cette dissolution.
En revanche, une épaisse couche de glace, très froide et pauvre en eau liquide à sa surface, réagit beaucoup plus lentement.
C’est aussi pour cette raison que le salage fonctionne mieux lorsqu’il est réalisé suffisamment tôt.
7. Le sel refroidit-il aussi la glace ?
Oui, et c’est ce qui peut sembler paradoxal.
Lorsque le sel se dissout et que la glace fond, le mélange peut atteindre une température inférieure à 0 °C.
Le mélange de glace, d’eau et de sel peut donc être plus froid que la glace seule.
Ce phénomène est d’ailleurs utilisé dans certaines expériences scientifiques et pour refroidir rapidement certains mélanges.
Le sel ne réchauffe donc pas la glace pour la faire fondre.
Il modifie plutôt les conditions dans lesquelles l’eau peut rester liquide.
8. Sel de cuisine et sel utilisé sur les routes
Le principe repose notamment sur le chlorure de sodium, qui est également le principal constituant du sel de table.
Mais cela ne signifie pas que le sel répandu sur les routes est du sel alimentaire.
Le sel routier est destiné au traitement des chaussées et peut contenir des impuretés.
Son utilisation et son dosage répondent donc à des objectifs très différents de ceux du sel utilisé en cuisine.
9. Le sel a aussi ses limites
Le salage doit être utilisé avec mesure.
Une quantité excessive de sel peut notamment favoriser la corrosion de certains équipements métalliques et avoir des effets indésirables sur l’environnement.
Le sel reste donc un outil pratique contre le verglas, mais son efficacité dépend fortement des conditions.
Lorsqu’il fait trop froid, il faut également tenir compte de ses limites.
La vérité futée
Le sel ne fait pas fondre la glace simplement parce qu’il serait « chaud » ou parce qu’il ferait disparaître la glace par magie.
Il agit en abaissant le point de congélation de l’eau.
La glace fond alors progressivement pour former une eau salée qui peut rester liquide à une température inférieure à 0 °C.
Mais lorsque la température devient très basse, le sel perd une grande partie de son efficacité.
Conclusion
Si le sel permet de faire fondre la glace et le verglas, c’est parce qu’il modifie le comportement de l’eau.
En se dissolvant dans la fine couche d’eau présente sur la glace, il forme une solution salée dont le point de congélation est plus bas que celui de l’eau pure.
C’est un phénomène simple en apparence, mais particulièrement utile en hiver.
Fiche rapide
- Eau pure : gèle autour de 0 °C
- Eau salée : gèle à une température plus basse
- Sel sur la glace : forme une solution salée
- Résultat : une partie de la glace fond
- Limite : le sel devient beaucoup moins efficace lorsqu’il fait très froid