Grain de sel

"La température est tombée à bien moins que zéro degré, cette nuit", dit le professeur Archipi à son fils qu'il emmène à l'école. Le jeune homme s'étonne : son père s'est-il levé en pleine nuit pour faire la mesure ?

Le professeur le rassure : "Non, je dors sur mes deux oreilles, la nuit. Mais regarde cette flaque. Elle est prise en glace. Or hier, les services de voiries ont mis du sel partout. Et l'eau saturée en sel ne gèle qu'aux températures inférieures à -18. Pourquoi? C'est mon vieil ami Michel Raoult qui en a fait la théorie.
Pour comprendre, il suffit de connaître deux particularités physiques de l'eau. Premièrement, l'eau est faite de molécules, qui collent les unes aux autres. Pas par de la colle, non, mais par des forces électriques.
Deuxièmement, ces molécules sont comme des boules de billard, qui s'agitent en tous sens, d'autant plus vite que l'eau est plus chaude.
Quand la température est inférieure à zéro degré, les molécules d'eau vont lentement, et les forces électriques suffisent à les retenir en un bloc : c'est là que la glace se forme. Inversement, quand la température dépasse 100°, les forces électriques sont insuffisantes pour regrouper les molécules d'eau : elles s'échappent sous la forme d'un gaz, la vapeur.
Et, évidemment, l'eau liquide, est entre les deux."
"Joli cours de physique, papa, dit Piarchi narquois, mais tu ne m'expliques pas pourquoi le sel abaisse la température de congélation de l'eau."
Le professeur Archipi, habitué à l'impertinence de son rejeton, continue sans se troubler : "Pour que l'eau gèle, il faut que les molécules d'eau s'ordonnent, s'organisent. Une solution de sel, elle, se solidifie à une température inférieure, parce que les molécules d'eau se lient plutôt aux atomes de chlore et aux atomes de sodium du sel qu'entre elles. En quelque sorte, ces atomes de sodium et de chlore préviennent les associations des molécules d'eau : ils gênent la prise en glace, et il faut donc refroidir davantage l'eau salée pour qu'elle gèle.
Bien sûr, tu me diras que le sel qu'on met sur les routes n'est pas dissous dans l'eau liquide, puisque celle-ci est déjà prise en glace. Mais, fougueux jeune homme, c'est que tu ignores que la glace est en fait couverte d'une mince couche d'eau liquide. Et le sel commence à se dissoudre dans cette couche, provoque la fonte d'une autre couche, et ainsi de suite jusqu'à ce que toute la glace soit fondue."
Cette fois, le jeune Piarchi est convaincu : "J'ai compris, si l'on ajoute du sel à de la glace, la glace fond. Et c'est ainsi que l'on dégèle les routes en hiver."