"sel" sur la route

Réponse du service Guichet du Savoir



Le sel de voirie (Le chlorure de sodium) est une substance cryoscopique endothermique : elle absorbe la chaleur de son environnement pour passer de l'état solide à l'état liquide, et abaisse le point de congélation de l'eau :

Comment agissent les sels?

Le sel étant une substance cryoscopique, cela signifie que lorsqu'il se dissout dans l'eau, il abaisse la température de congélation de la solution résultante. Une teneur élevée en sel dans la solution fera baisser le point de congélation. Le diagramme de phases ci-contre illustre cette situation.



Dans le cas du chlorure de sodium (NaCl), la température de congélation d'une solution de sel et d'eau baissera à mesure que la concentration de sel augmentera jusqu'à ce qu'elle atteigne une proportion de 23,3 %. On appelle ce point le plus bas dans un diagramme de phases le point eutectique. Une solution de chlorure de sodium à une telle concentration ne gèlera que lorsque la température sera inférieure à -21 ºC.

Lorsque qu'une solution se refroidit, l'eau qu'elle contient commence à geler. La glace ne pouvant contenir que très peu de sel, la quantité de sel présente demeure confinée à la portion liquide restante, et la solution devient plus concentrée. C'est ce qui est représenté par la zone située sous la courbe à la gauche du point eutectique. à ce stade, on observe un mélange de glace/neige et de saumure concentrée, qui ressemble à de la gadoue sur les routes. L'augmentation de la concentration de sel dans la portion liquide restante entraînera une baisse de sa température de congélation. La solution saline demeurera en équilibre jusqu'à ce que la température atteigne son point limite de solubilité et il y aura formation d'un précipité. Le résultat sera un mélange de sel recristallisé, d'eau et de saumure. Cette phase est illustrée dans le diagramme de phases par la zone située sous la courbe à la droite du point eutectique.

Il existe des diagrammes de phases similaires pour toutes les substances cryoscopiques. Comme nous pouvons le voir sur le diagramme ci dessus, une solution contenant une concentration de 29,8 % de chlorure de calcium ne gèlera que lorsque la température atteindra -51 ºC - soit le point eutectique.

Lorsque nous épandons du sel sec sur la chaussée, nous voulons que le sel se dissolve et qu'il forme une solution de sel et d'eau, que l'on appelle saumure. En fait, c'est la saumure qui fait fondre le givre, la neige ou la glace. Nous cherchons à créer une couche de saumure à la surface de la chaussée afin d'empêcher l'adhérence de la neige ou de la glace. Il est alors beaucoup plus facile d'enlever mécaniquement la neige.

Si nous salons les routes et attendons que la nature fasse son œuvre, nous risquons d'attendre longtemps avant que la saumure se forme - surtout par temps froid. Il est ainsi très difficile d'obtenir une quantité importante de saumure. C'est une des raisons pour laquelle nous n'utilisons généralement pas de chlorure de sodium lorsque la température est inférieure à -10 ºC. De nombreuses administrations routières publiques et un nombre sans cesse croissant d'entrepreneurs privés choisissent de contourner le problème de deux façons : soit en épandant directement du sel liquide (antigivrant liquide), soit en ajoutant de la saumure au sel solide (pré-mouillage) au moment de l'épandage pour accélérer la dissolution du sel. L'application de sel liquide peut effectivement h&acircter le processus de fonte.

Cependant, il faut faire attention au regel quand on utilise une substance cryoscopique quelle qu'elle soit, comme le sel par exemple. La fonte de la neige et de la glace accroît la teneur en eau de la solution alors que la concentration de sel diminue dans la solution résultante. Par conséquent, la dilution du sel a pour effet d'élever la température de congélation de la solution. Si nous nous reportons au diagramme de phases pour le NaCl, une solution contenant 15 % de saumure gèlera à -10 ºC. Si la fonte de la neige entraîne la dilution de la moitié de la quantité de saumure, alors il restera une concentration de 7,5 % de saumure qui gèlera à environ -5 ºC. C'est pourquoi il est important d'enlever le plus de neige possible avant d'ajouter du sel sur la chaussée. De même, si la température baisse sous le point de congélation de la saumure, de la glace se formera.

source : Meilleures pratiques de gestion des sels de voirie dans l'entretien des routes privées, des stationnements et des trottoirs, Ministère de l'environnement canadien.