Pourquoi certains glaçons sont-ils clairs et d'autres sont-ils nuageux?

2023 Auteur: Darleen Leonard | [email protected]. Dernière modifié: 2023-05-26 18:27

Sauf si vous avez une machine à glace spécialisée dans votre maison, il est pratiquement garanti que la glace fabriquée par votre congélateur est de type trouble. Un truc populaire et bien connu pour fabriquer de la glace transparente consiste à faire bouillir l’eau d’abord ou à utiliser de l’eau distillée. Cependant, même cela ne garantira pas le type de glace parfaitement dégagée que vous trouverez dans un bar ou un restaurant haut de gamme. En effet, la transparence de la glace ne dépend que partiellement de la pureté de l'eau que vous utilisez. Même si vous parveniez à vous procurer les larmes d'un saint et à les faire passer à travers le meilleur filtre à eau du monde, vous risqueriez de finir. avec de la glace c'était un peu nuageux.

Alors que se passe-t-il ici?

Pour ceux d’entre vous qui ont le temps, allez dans l’évier le plus proche et versez-vous un verre d’eau. À moins d’habiter dans une région où la plomberie est mauvaise ou de verser de l’eau dans un verre sale ou quelque chose du genre, nous allons deviner que l’eau est parfaitement claire. Bien sûr, vous pouvez voir quelques particules indéfinissables flottant dans le verre, mais pas assez pour expliquer pourquoi on dirait que quelqu'un ressemble à la moitié d'un nuage dans votre congélateur lorsque vous essayez de transformer cette même eau en glace.

La réponse à ce mystère réside dans la température de l'eau. Vous voyez, à la température ambiante, de nombreuses impuretés sont dissoutes dans l’ancienne eau du robinet. Et comme vous vous en souviendrez peut-être par la chimie au lycée, plus l'eau est chaude, plus il est possible de dissoudre une substance donnée dans celle-ci. Par exemple, le sucre a des liaisons moléculaires très faibles qui ne nécessitent que peu d’énergie pour se casser. Ainsi, lorsque vous fournissez de l'eau avec plus d'énergie en la chauffant, la quantité de sucre que vous pouvez dissoudre dans celle-ci augmente et inversement. Vous avez peut-être remarqué ce phénomène lorsque vous sucrez le thé chaud par rapport au froid ou après avoir laissé refroidir une tasse de café sucrée, le sucre se dissolvant bien quand il fait chaud, mais apparaissant au fond de votre tasse lorsque le café refroidissant.

C'est essentiellement ce qui se passe avec la glace. Au fur et à mesure que vous refroidissez l'eau, toutes les impuretés qui s'y dissolvent à la température ambiante se séparent du liquide et deviennent visibles.

Vous vous demandez peut-être maintenant pourquoi ces impuretés ont tendance à se rassembler vers le centre du glaçon, plutôt que d'être uniformément réparties. En effet, lorsque l'eau gèle, elle se cristallise. Ce processus de cristallisation rejette généralement ou se forme plus efficacement sans la plupart des types d'impuretés présentes dans l'eau du robinet. Il en résulte que les impuretés sont poussées dans l'eau non gelée vers le centre lorsque la glace gèle de l'extérieur vers l'intérieur. Finalement, le dernier bit d'eau restant au centre gèlera, les impuretés n'ayant nulle part où aller. (Ce fait peut en fait être utilisé comme un moyen de purifier l’eau, de la geler, puis de la faire fondre et de ne conserver que les particules extérieures.)

C’est aussi la raison pour laquelle les glaçons partiellement formés, où la majeure partie du centre est encore liquide, sont généralement très clairs: l’eau contenant ces sédiments et impuretés toujours dissous n’a pas encore suffisamment refroidi pour qu’ils se manifestent.

Alors, quelles sont exactement ces impuretés et d'où viennent-elles? Les coupables les plus courants sont la chaux (ou calcaire), suivie du fluorure, du calcium et de nombreuses autres matières organiques pratiquement inévitables dans l’eau (dont beaucoup sont bonnes pour le calcium et le magnésium). Chauffer, «adoucir» ou filtrer l'eau est une façon d'éliminer certaines, sinon la plupart, de ces impuretés. C'est en partie la raison pour laquelle l'eau bouillie et filtrée donne souvent des glaçons un peu plus claires.

Cependant, comme mentionné, vous n’allez toujours pas obtenir un cube complètement clair, même si vous filtrez les impuretés. Alors quoi d'autre se passe ici? Au fur et à mesure que l'eau se cristallise, de minuscules bulles d'air se forment. Ces bulles sont piégées dans la glace comme toute autre impureté. Les machines à glaçons spécialisées évitent cela en gelant de l'eau en couches pour empêcher la plupart des bulles d'air de se former en premier lieu. Ils ont également tendance à geler l'eau très lentement (en réglant la température beaucoup plus haut que les congélateurs domestiques classiques) afin de former des structures cristallines plus grandes et de laisser le temps à toutes les bulles d'air qui se forment de s'échapper.

Faits bonus:

Alors, est-il possible de fabriquer de la glace transparente à la maison sans un congélateur vraiment sophistiqué? La réponse courte est oui, avec un peu de savoir-faire et les bons outils, vous pouvez créer une glace incroyablement claire pour épater vos amis. Cliquez ici pour une méthode.
Un autre phénomène de glace intéressant que vous avez peut-être remarqué ou non est que les glaçons vont progressivement se réduire dans le congélateur après quelques semaines en raison de l'évaporation directement d'un solide à un gaz, plutôt que de passer d'abord à un liquide. Ce processus s'appelle la sublimation.
Les glaçons sont généralement naturellement clairs parce que la pluie / la neige a tendance à être relativement «douce» ou libre de la plupart des impuretés (bien que la pollution de l'air puisse changer cela); ils ont également tendance à se former à partir de neige fondue en couches, en évitant les bulles.