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Si vous avez déjà fait de la crème glacée à la maison ou essayé de faire fondre de la glace avec du sel, les chances que vous vous soyez brûlé à un moment donné avec un mélange de sel et de glace sont très élevées. Toute substance suffisamment froide comme la glace causera de la douleur si elle est laissée en contact avec la peau assez longtemps. S'ils sont utilisés ensemble, le sel et la glace peuvent provoquer le gel à un point tel qu'il semblera que la peau brûle comme un feu.
Phases de l'eau
L'eau, comme toute autre substance, existe en trois phases: solide, liquide et gazeuse. Les atomes dans leur phase gazeuse (quand on les appelle vapeur) sont très chauds et se déplacent avec beaucoup d'énergie. À des températures inférieures au point d'ébullition, il devient liquide. Bien qu'elles soient plus froides que la vapeur, les molécules d'eau liquide ont suffisamment d'énergie pour se déplacer et les empêcher d'être fermement connectées. Lorsque la température baisse davantage, l'eau gèle, devenant le solide connu sous le nom de glace. Dans cet état, les molécules ne bougent pas beaucoup et se collent les unes aux autres, donnant à l'eau sa dureté et sa forme.
Solutions
Les choses changent lorsque l'eau est impure. Pour comprendre pourquoi, il est nécessaire de comprendre quelque chose sur les solutions. Une solution est un terme chimique désignant une substance solide qui a été dissoute dans un liquide, tout comme le sel peut être dissous dans l'eau. L'eau est particulièrement efficace pour dissoudre les choses, car elle a des charges électriques aux extrémités des deux molécules, selon le professeur de sciences Andrew Olson. Ces petites charges dans chaque molécule d'eau ont tendance à entourer les molécules de soluté individuelles (c'est-à-dire les molécules du solide dissout dans l'eau), se dispersant entre elles.
Abaissement du point de congélation
L'eau étant une solution qui se répand pour recouvrir chaque molécule du soluté, peu de molécules d'eau sont capables de rester en contact avec les autres. Les molécules de soluté gênent. Cela rend l'eau moins capable de subir des changements tels que le changement de phase. Un refroidisseur est nécessaire pour congeler une solution aqueuse plutôt que pour congeler de l'eau pure. Ceci est appelé «dépression du point de congélation», et cela se produit quel que soit le matériau qui compose le soluté. Comme le sel se dissout facilement dans l'eau, l'eau salée a un point de solidification plus bas que l'eau pure.
Glace et sel
Lorsque la glace entre en contact avec le sel, le point de congélation est réduit dès que le sel est dissous. Cela fait fondre la glace dans l'eau car, bien que la glace soit suffisamment froide pour que l'eau pure existe sous forme de solide, elle n'est pas assez froide pour geler l'eau salée. Cependant, la dissolution du sel et la fonte de la glace nécessitent de l'énergie.
Brûlures
L'énergie absorbée par la réaction chimique de la dépression du point de congélation est attirée dans l'environnement immédiat. Si de la glace et du sel sont en contact avec votre peau, cela signifie que toute la chaleur est extraite de votre peau, la rendant suffisamment froide pour geler, vous donnant une sensation de brûlure dans le processus.
