Il y a quelques temps, Floriane, du blog Humeurs Créatives, me demandait si avec la robe d’Elsa, on avait aussi les pouvoirs d’Elsa, vous savez, de transformer en glace tout ce qu’on touche:

Alors, j’ai réfléchi, et cherché (déformation pro hi hi) sur le web comment on pourrait fabriquer de la glace de manière instantanée ou presque …

Et voilà notre expérience:

https://youtu.be/jZ7xmg6tzOM

Sympa, non?

L’eau gèle de façon instantanée en rencontrant les glaçons disposés sur l’assiette. Ce phénomène très bizarre, qui transforme de l’eau immédiatement en glace, s’appelle la surfusion: la surfusion est l’état d’une matière qui demeure en phase liquide alors que sa température est plus basse que son point de solidification. C’est un état dit métastable, c’est-à-dire qu’une petite perturbation peut suffire pour déclencher abruptement le changement vers la phase solide (Source Wiki).

En termes plus simples, l’eau devrait geler en dessous de 0°C (congélateur); mais il y a un laps de temps où l’eau est encore liquide, et où une simple perturbation (choc par exemple) peut provoquer de façon instantanée la formation de cristaux de glace dans le liquide: l’eau gèle instantanément.

C’est un phénomène qui peut être dangereux dans l’aviation , car l’eau surfondue n’est pas rare dans les nuages. Les avions qui la rencontrent sont sujets au givrage. Cette accumulation de glace est particulièrement dangereuse car même une mince couche de glace sur des ailes peut diminuer leur portance, entrainant un risque de décrochage.

Jules Verne a même évoqué ce phénomène dans un de ces romans. Il décrit la solidification instantanée d’un bassin de plusieurs milliers de kilomètres carrés. L’eau est en effet refroidie par l’éloignement de la comète Gallia du soleil, la congélation est déclenchée par le lancement d’un caillou par Nina, la jeune italienne recueillie par Servadac.

Ici, une autre vidéo qui illustre ce phénomène:

Alors, quelques conseils si vous voulez réaliser cette expérience avec les enfants:

– Choisir de l’eau minérale peu minéralisée type Cristalline; j’ai essayé avec de l’eau du robinet, cela n’a pas été concluant;

-Prendre des petites bouteilles de 50 cl: ouvrir la bouteille et vider un peu d’eau (sinon, elle risque d’éclater au congélateur)

-Disposer la bouteille dans un tiroir quasi vide, elle ne doit rien toucher. Etre sûre d’avoir des glaçons à dispo.

-Le temps idéal de surfusion dépend de votre congélateur; nous ici c’est 2h30 (eh eh, j’avais testé avant ..); mais cela dépend aussi de la température de l’eau avant de la mettre au congel, du taux d’impuretés etc etc. Donc, je vous conseille la chose suivante, comme on fait en labo quand on fait une cinétique d’étude sur des cellules (hi hih déformation pro):

Pour être sûr du coup, et ne pas décevoir les enfants, mettre une bouteille d’eau au congel 3 heures avant l’expérience (c’est assez précis); puis une autre 15 minutes plus tard (temps de congel = 2h45), puis une autre encore 15 minutes plus tard (temps de congel = 2h30), et une dernière fois 15 minutes plus tard (temps de congel = 2h15): vous devriez être dans les clous avec l’une des bouteilles au moins au moment où vous faites l’expé…si elle est congelée déjà, bien sûr, prendre la suivante …

-Moi, j’ai mis du colorant alimentaire bleu (couleur de la robe d’Elsa) dans l’eau avant de la mettre au congélateur, c’est plus fun je trouve ..

-Sortir délicatement la bouteille du congel sans faire de choc

-On peut demander aux princesses de mettre leur plus beaux habits (déguisement reine des neiges ou autre princesse)

-Juste avant l’expérience, disposer quelques glaçons (ou glace pilée) sur l’assiette: ça fera le noyau de cristallisation de l’eau …

-Puis verser doucement l’eau surfondue sur les glaçons, avec la musique de la Reine des neiges en bruit de fond (hi hi hi) et observer … cela produit une petite montagne de glace ….et dire aux enfants que c’est comme ça qu’Elsa a fabriqué Olaf …. 😀

Je peux vous dire que les petites y ont cru aux pouvoirs d’Elsa ….

Elles ont ensuite beaucoup aimé joué avec les glaçons bleus, leur bonhomme de neige:

Alors, c’est rigolo hein?

C’était ma participation au défi de mars de Vassilia, du blog l’Esprit vient en jouant, autour d’un des trois états physiques (liquide, solide, gaz).

Bon atelier scientifique avec les petits !

Creativemumandco