Le sel sur les routes

Lorsque les prévisions météorologiques annoncent que la pluie ou la neige va tomber et que les températures vont approcher du zéro degré ou même des températures négatives : les services de la commune mettent du sel sur les routes pour éviter qu'elles ne se transforment en patinoire. L'eau seule se transforme en glace dès que le zéro degré est atteint. Mais si on lui rajoute du sel, il faut des températures bien plus basses, jusqu'à -15°C, selon les quantités de sel, avant qu'elle durcisse. L'eau reste ainsi liquide alors que les températures sont négatives. Mais pourquoi le sel empêche-t-il la formation de glace ?
Lorsque l'eau se transforme en glace, elle passe de l'état liquide à l'état solide. Les molécules d'eau s'organisent de manière très particulière à l'état solide. Si l'on rajoute du sel, celui-ci s'interpose entre les molécules d'eau et les empêche de se ranger convenablement : l'eau reste alors à l'état liquide. En revanche, si la température chute encore, le rôle du sel est surtout d'accrocher les pneus ou les semelles des chaussures ! Dans ce cas, on utilise également du sable, qui sert d'abrasif.

Le saviez-vous ?
Les hivers très froids et enneigés, comme la France en a connu à la fin des années 1980, ont nécessité à chaque fois l'utilisation de plus d'un million de tonnes de sel sur les routes. On utilise d'ailleurs principalement du sel gemme, issus de mines de sel terrestres. Il contient des impuretés et n'est pas utilisé en alimentation où on utilise par exemple du sel produit dans les marais salants.

Un peu de technique:

Le sel qui est utilisé pour saler les routes est un sel grossier. La température de solidification de l'eau salée dépend de la concentration en sel de la solution. Elle est minimale (environ -20 °C) pour une proportion de sel d'environ 20%, ce minimum correspond au mélange dit « eutectique ».

Pour que le chlorure de sodium (solide) puisse se dissoudre (dans un liquide), il faut suffisamment d'énergie pour casser les liaisons électrostatiques qui maintiennent les ions Na⁺ et Cl^- dans la forme solide. C'est une réaction chimique endothermique (3900 joules sont nécessaires par mole de sel pour le dissoudre).

Lorsqu'on met du sel dans de la neige, celui-ci va se dissoudre en puisant un peu d'énergie (chaleur latente de fusion) dans la neige, qui devient plus froide (la dissolution du sel est endothermique). Le chlorure de sodium s'associe alors avec de la glace pour former un mélange d'eau salée. La température nécessaire pour que de la glace subsiste devient donc inférieure à 0 °C et est proportionnelle à la quantité de sel dissous (jusqu'à -21 °C pour 23% de sel en masse).

Il existe plusieurs façons de récupérer le chlorure de sodium. Dans les pays où l'ensoleillement et les températures sont suffisantes, le sel peut être extrait par évaporation grâce au système des marais salants. Une série de bassins peu profonds permettent de favoriser l'évaporation de l'eau. Le sel est de plus en plus concentré au fur et à mesure du passage de l'eau de mer dans les bassins. Dans les derniers bassins, le sel sédimente et peut être récolté par raclage.

Dans les pays froids, le système de congélation est utilisé. L'eau de mer est congelée et le sel sédimente dans la saumure de plus en plus concentrée. Lorsque la concentration est suffisante, le sel finit par précipiter.

Pour l'halite, le sel est extrait comme un minerai dans une mine souterraine si la couche est suffisamment épaisse. Mais dans la plupart des cas, le sel est mélangé ou la couche est trop fine. Aussi, pour l'extraire, de l'eau est injectée et la solution de sel est pompée à la surface.

Source:Infosciences et wikipedia