La neige carbonique est un produit solide, incolore, inodore et inflammable. Elle représente la forme solide du dioxyde de carbone. Elle possède un grand nombre de propriétés qui en font un produit très utilisé. En effet, elle est exploitée dans beaucoup de domaines. Découvrez ici tout ce qu'il faut savoir sur la neige carbonique.
Qu'est-ce que la neige carbonique et comment est-elle produite ?
Il est généralement admis que la glace sèche a été observée pour la première fois par le français Adrien-Jean-Pierre Thilorier (en 1935). C'est d'ailleurs lui qui a publié le premier récit sur la substance. En 1924, Thomas Slate a déposé une demande de brevet américain pour la commercialisation de la neige carbonique sur le marché. Il est à l'origine du succès commercial de la neige carbonique.
Cette année-là, l'entreprise DryIce Co a vendu la substance dans le commerce pour la première fois, en la commercialisant à des fins de réfrigération. Encore appelée glace carbonique ou glace sèche, la neige carbonique est obtenue par solidification du dioxyde de carbone. Il s'agit d'une molécule constituée d'un seul atome de carbone lié à deux atomes d'oxygène.
On ne la retrouve pas à l'état liquide, c'est-à-dire que quand elle se réchauffe, elle ne produit pas de gouttelettes. On la retrouve uniquement aux états liquide et gazeux, on dit que la neige carbonique se sublime. Elle se sublime à une température d'environ 194,7 K à la pression atmosphérique terrestre. Cependant, à des pressions inférieures à 5,13 atm, elle se sublime à des températures supérieures à -56,4° Celsius. Son enthalpie de sublimation est de 25,2kJ/mol, soit de 571 kJ/kg.
La densité de la neige carbonique est entre environ 1,55 et 1,7 g/cm³. Elle augmente lorsque la température diminue. Sa température est plus basse que celle d'une glace d'eau et en termes de consistance, elle est tout aussi consistante que la glace. Ces caractéristiques font d'elle, un élément dangereux à manipuler. Au d'un changement d'état, l'unique résidu qu'elle produit est le gel accidentel provoqué par l'humidité de l'atmosphère.
Contrairement au CO2 gazeux, la neige carbonique n'est pas un composant naturel de notre atmosphère, mais on peut l'obtenir de manière artificielle. Pour ce faire, le CO2 gazeux est comprimé (mis sous pression) afin d'être rendu liquide. Le résultat obtenu est décomprimé, suite à la diminution de la pression.
On assiste ensuite à l'effet Joule-Thomson qui est caractérisé par la dilatation brusque et partielle du dioxyde carbone qui revient à l'état gazeux et se refroidit fortement. Au même moment, de la chaleur est extraite du reste du dioxyde de carbone. Lorsque celle-ci est refroidie à une température de -78,5 °C, elle se transforme en glace carbonique. Cette dernière peut-être ensuite conservée sous sa forme comprimée.
À quelles fins peut-on utiliser de la neige carbonique ?
La glace sèche est utilisée à de nombreuses finalités. Ces caractéristiques et ses propriétés lui confèrent un grand nombre d'utilités. C'est à juste titre qu'on la retrouve dans plusieurs domaines.
La neige carbonique est principalement employée dans les processus de refroidissement. En effet, sa basse température et sa sublimation directe en gaz font d'elle un liquide de refroidissement efficace. Quand elle est dissoute dans l'eau, elle forme l'acide carbonique et peut faire chuter considérablement le pH d'une solution.
Il est également utilisé pour emballer des articles ou aliments qui doivent rester froids ou congelés (comme la crème glacée, des boissons carbonatées) , en cas d'éventuelle indisponibilité du refroidissement mécanique. Même dans le domaine médical, la neige carbonique est très pratique. Elle est essentielle dans le déploiement de certains vaccins, qui nécessitent un stockage dans des conditions de températures extrêmement basses tout au long de leur ligne d'approvisionnement.
De plus, elle est employée dans la conservation des échantillons biologiques de laboratoire. Dans le secteur industriel, on retrouve la neige carbonique dans le processus de solidification des déversements de pétrole. Elle permet d'empêcher la fonte des sculptures de glace et des murs de glace. Par ailleurs, la neige carbonique est capable de déplacer l'oxygène même à travers des matériaux.
Elle peut donc être utilisée pour prévenir ou mettre un terme à l'activité des insectes dans les contenants fermés de céréales, sans pour autant modifier le goût. De même, il peut empêcher ou retarder le rancissement des huiles et graisses alimentaires. Elle est aussi utilisée dans les machines à brouillard (des théâtres pour des effets dramatiques).
Quels sont les effets et les risques de l'utilisation de la neige carbonique ?
La neige carbonique n'est pas vraiment toxique. Cependant, à cause de sa forte pression, son dégazage peut provoquer un phénomène de surcharge du sang artériel en dioxyde de carbone. On parle d'hypercapnie.
Le contact de la neige carbonique avec la peau, même de quelques secondes, peut causer des brûlures sévères et la mort des tissus. En effet, la glace se colle à la peau et y applique un froid destructeur. Pour plus de précautions, portez des gangs et des lunettes de protection avant d'entrer en contact avec ce produit.
De plus, une glace carbonique peut produire une quantité relativement importante de gaz. Pour cela, vous devez éviter de l'utiliser dans des espaces fermés. Le dioxyde de carbone est asphyxiant à de fortes concentrations. La neige carbonique n'est, en aucun cas, destinée à un usage digestif.
