Mélange réfrigérant

[Ben86]

Bonjour,

J'ouvre un sujet dédié au mélange réfrigérant. Cette question a déjà été abordée dans différents sujets (voir ici et là) mais je pense qu'il est intéressant de rassembler ici toutes les informations et astuces utiles pour en faciliter sa fabrication et son utilisation. En effet, la maitrise du mélange réfrigérant permet de réaliser plusieurs expériences très intéressantes au collège.

Dans le sujet "graphique changement d'etat", Aranel53 nous a déjà partagé des conseils pour réaliser le mélange réfrigérant :

Prendre des glaçons (deux plaques au moins) et rapidement les mettre dans une jambe découpée d'un vieux jean nouée d'un côté (bien plus efficace que dans un torchon), replier le côté ouvert pour que la glace ne puisse pas sortir et casser les glaçons au maillet ou marteau sur un sol dur an tapant plein de petits coups. Une fois la glace pilée, tarer la bassine ou la cuvette et verser la glace dedans, mesurer la masse obtenue puis rajouter rapidement un tiers de la valeur de la masse de glace obtenue en gros sel (3/4 glace pilée sèche, 1/4 gros sel en masse). Et prendre une grosse cuillère en bois ou un truc solide et malaxer l'ensemble afin que le sel touche toute la glace. On a alors une température qui s'effondre et va se stabiliser autour de -18°C -20°C pendant presque une heure donc à partir de là on est tranquille, plus besoin de se dépêcher.

De mon côté, j'ai testé pour la première fois cette semaine et c'était un peu laborieux. J'ai atteint les -10 °C en préparant le mélange un peu à la va-vite et sans respecter les proportions, j'étais stressé et cela n'a pas très bien fonctionné. Par ailleurs, cette année, j'ai trois groupes de 5ème à la suite dans une demi-journée (3 x 1h) et je peux avoir besoin de réaliser la même expérience deux ou trois fois dans la demi-journée. Or, je ne dispose que d'un mini-frigo avec un petit compartiment "freezer" très peu performant. Il permet à l'eau de geler mais pas partout dans le compartiment et cela ne me permet pas de produire des glaçons en quantité suffisante.

D'où ma question : est-il possible de fabriquer son mélange réfrigérant à l'avance (le matin avant 8h par exemple) et de le stocker pour pouvoir l'utiliser au fur et à mesure de la matinée ?

Merci d'avance pour vos retours.

[Aranel53]

Par définition un mélange réfrigérant il réfrigère quand on mélange la glace et le sel donc à moins de faire une glacière sur-isolée pleine de mélange le matin, c'est pas facile à faire à l'avance... mais c'est ptet à essayer.

Par contre, je que je fais moi, c'est que j'amène des glaçons de chez moi dans plusieurs sacs les uns dans les autres et le tout dans une glacière, une fois à zéro, ils ne fondent plus et ça se garde un bon moment, ensuite, on prend les glaçons non fondus, on les sèche rapidement, on les pèse vite fait et zou avec le sel.

Mais je m'arrange pour faire ça entre fin novembre et février, là il commence peut-être à faire un peu plus chaud, ça se garde peut-être moins longtemps.

[ptit-lolo]

Mélange réfrigérant méthode Aranel (merci) fait 2 fois cette semaine --> résultat -18°C pendant presque 30min (large le temps de faire le TP)
J'ai pilé assez grossièrement les glaçons dans un vieux torchon qui traînait,mélangé avec un couteau de self...classe de 4ème à 30 faut aller vite

[Ben86]

Merci pour ton retour Aranel53. Effectivement, ça peut se tenter de transporter les glaçons de chez soi. Je n'ai pas encore testé mais ça peut être jouable.
Je vais tenter ça dans deux semaines.
Et il va falloir que je m'entraine à la maison pour produire une grande quantité en peu de temps (piler la glace efficacement et peser rapidement pour mettre les bonnes proportions...).

[ppgaza]

Pour ma part ça me désole de gaspiller ces quantités de sel, alors je fait un mélange eutectique sel-eau. Je le mets dans des bouteilles et les place au congélateur au moins 4h avant mais pas plus d'une semaine avant (sinon je risque d'avoir un bloc de glace difficilement utilisable).
Avant d'utiliser le mélange je secoue et verse le mélange (qui a la texture d'un granité).
Pour que ça marche il est important d'avoir un eutectique (je vérifie au densimètre c'est plus précis) : d = 1,1780 soit 303,92 g/L, ce qui donne une température de solidification de −21,12.

[Aranel53]

En fait ça consomme vraiment très peu de sel... la majorité n'est pas dissous en fin de manip donc facilement récupérable et j'évapore la saumure à chaque fois.

Impossible de faire autrement pour moi, car on n'a accès qu'à un freezer de frigo qui descend à peine à -6°C

[physix]

Mélange eau+sel au congélateur. Proportions au hasard. Il faudra que je me penche sur cet eutectique...
J'ai un nouveau congélateur qui se règle avec une tirette au fond de la partie réfrigérateur. Le réglage est très difficile et je n'ai pas réussi à l'ajuster correctement cette année. J'ai dû percer la glace salée à la perceuse... et finalement, ce n'était pas plus mal puisqu'il y avait juste la place pour le tube à essai.

[Aranel53]

Pour moi l'avantage d'avoir une température proche de l'eutectique est qu'on a un beau décrochement dans la courbe qui ressemble à la descente du début. Je trouve ça plus efficace pédagogiquement pour bien faire comprendre aux élèves que le transfert thermique a vraiment lieu aussi pendant le palier.

Mais ça ce n'est possible que si le mélange reste vers -18°C à peu près tout le long.